PC-gestütztes Röhrenmeßgerät

[HTS]

Falsch!

Dieser Thread heisst RöhrenmessGerät!

Da ist auch ein einfacher Aufbau ohne PC erlaubt.

Gruß, Hans-Thomas

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Hinweis Admin:
Hans-Thomas hat Recht, was die von Werner gewählte überschrift betrifft - sie war einfach zu "verwaschen".
Werners 1. Satz im 1. Beitrag dieses Themas am 09.04.2006, 01:09 lautet:

[michael48]

Hallo Michel,

Werner muss ich da auch loben, mit welchem Wissensstand er an die Sache rangeht, nur kann er Sand nicht mit Röhre vergleichen. Mos-Fets hin und Schaltnetzteile her. Eine Sch?ttgut-Radioröhre verlangt 250V. Wenn ich Leistungsröhren wie die EL34 oder EL156 messen will, brauche ich mindestens 300V, besser wären 600V. Werners Schaltnetzteil arbeitet lediglich mit 120V, das ist entschieden zu wenig.

Im Gegensatz zu Halbleitern, die im Vierpol gemessen werden müssen, reichen bei der Röhre zwei Parameterwerte aus um alle weiteren Daten der Röhre daraus abzuleiten. Eine Frequenzmessung ist daher gar nicht erforderlich. Es müssen lediglich die statischen Eingangs- und Ausgangswerte ermittelt werden. Bei Hf-Berechnungen kann man sich auf die Kapazitätswerte in den Datenbl?ttern stützen oder eine Kapazitätsmessung vornehmen.

Hans-Thomas hat nun jedem den Weg zum Ziel freigestellt, so dass hier wieder die Forumsplattform weit geöffnet ist. Jetzt kann jeder seine Vorstellungen präsentieren oder zur Diskussion stellen, ob nun mit oder ohne PC-Anbindung.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[Werner]

Hallo zusammen, Hallo Michael,

eine Wicklung liefert 120 Volt.
Beide in reihe geschaltet sind 240 Volt, drei Generatoren a 240 Volt in reihe geschaltet ...

3 Stück 2x120 Volt parallel in reihe geschaltet = 360 Volt.

In reihe oder parallel, je nach Leistung die benötigt wird.

Wie immer man es braucht.

Das ist ja auch nur beispielhaft anhand des vorhandnen Transformators. Die können natürlich für beliebige Spannungen ausgelegt sein.


mfg werner
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[michael48]

Hallo Werner,

die Schaltung gefällt mir. Ich hatte ja schon einige Posts vorher geschrieben, dass es digitale Widerstände gibt, die man bei deiner Schaltung jetzt problemlos einsetzen kann. Wo würdest du sie in deiner Schaltung platzieren, damit der PC die Eingangsspannung selbsttätig einstellt - und!, kannst du vielleicht auf einer Webseite deine Schaltung Größer darstellen?

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[Werner]

Hallo Michael,

ich habe das etwas besser gezeichnet.
Offensichtlicher und Größer, im ursprünglichen Post.
600 Pixel sind eng und 0Uhr54 war spät

Ich hoffe das reicht, sonst kann ich Dir auch gerne das Original eMailen

Was die Potis betrifft, dazu gerne später..

Viele Grüße Werner

P.S. Hans-Thomas, wirmüssen da schon zusammen bleiben, ich sehe z.Zt. zwei "Paare" und ein Thema. :II:
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[HTS]

Kein Problem,

von dem Halbleiterzeugs habe ich keine Ahnung, nur was die Röhrenmessung selbst betrifft.

Was mein modulares Röhrenmessge?t betrifft, werde ich in neuen Threads weiter machen.

Gruß, Hans-Thomas

[RadioCity]

Hallo Forum,

unter der Adresse http://www.radiomuseum.org/forum/kennlinienschreiber_f_roehren_uae.html sucht ein Freund von mir, Gespraechspartner zu einem stark aehnlichem Thema. Er postet dort, weil er nur dieses kennt, um da gleichgesinnte zu treffen.

Hier der Link zu seiner Homepage http://www.bue.de/

Hier der Inhalt einer Mail an mich dazu:

[michael48]

Hallo,

das Prinzip der Kennlinienaufnahme von Herrn Beckmann entspricht auch meinen Vorstellungen. Nur klingt das bei ihm so kompliziert.

Die manuelle Einstellung aller nötigen Spannungswerte werde ich mit Regeltrafos verwirklichen. Die erforderlichen Spannungen sind eingehend besprochen worden. Ausserdem habe ich ein separates Netzteil für weitere Röhrenbasteleien zur Verfügung. Was mir bei Werners Schaltnetzteile noch missfällt, dass ich eine Unmenge von Schaltnetzteile haben muss.

Mit den Regeltrafos wird's schon monströs, doch mit den Netzteilen kann das auch so ausarten wie die Bilder von TipFox auf Seite 2 zeigen. Ich selbst möchte ohne Oszi zur Zeit kein Schaltnetzteil entwerfen, weil die Schalttransistoren mächtige Oberwellen erzeugen können, die meine Nachbarschaft stören können. Ein geeigneter Tiefpass muss auf jeden Fall nachgeschaltet werden.

für die softwaremüßige Steuerung der Eingangsspannungen muss das auf mind. 2 Schaltnetzteile begrenzt sein, nämlich für Ua und Uschirm.

Somit beschränkt sich zur Zeit mein Kennlinienschreiber nur auf das Aufzeichnen der abgenommenen Spannungen. Als Pr?fsockel kommt bei mir eine quadratische Platte in Frage. In die Mitte kommt der Sockel, drum herum die Bananenbuchsen, so wie in den Röhrenb?chern bezeichnet.

Hans-Thomas hat in dem Messgerätforum ausserdem eine Widerstandsdekade dargestellt und er wird uns bestimmt auch noch seinen fertigen Pr?fsockel vorstellen.

Damit könnte es ohne PC schonmal losgehen.

PC-Auswertung:
Es gibt Trennverst?rker mit Optokoppler und integriertem Referenzkoppler, der den nichtlinearen Photostrom ausblendet. Z.B. ISO 124, habe ich zur Zeit nur auf einer amerikanischen Website für 7,20 Dollar gesehen. Es gibt bei genauerer Suche bestimmt auch andere sogenannte Isolation Amplifier, so z.B. von der Fa. Burr Brown. Mit diesen Trennverst?rkern kann z.B. eine hohe Anodengleichspannung und ein Strom auf hohem Potenzial gemessen und über A/D-Wandler digitalisiert werden.

PC ran, Software entwickeln und fertig. Wenn alles läuft kann das RöhrenmessGerät als Pr?fGerät modular weiter entwickelt werden. Hans-Thomas Schlussprüfer steht schon bereit.

Gruß, michael

[Dieser Beitrag wurde am 05.05.2006 - 17:24 von michael48 aktualisiert]
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[Werner]

Second Thought

Die dritte Phase der Drehstromgeneratoren entfällt.
Beim Programmierversuch stieß ich auf folgendes Hindernis:
Timer1A und Timer1B benutzen gemeinsam einen Vorteiler. Laufen also mit der gleichen Frequenz. Dadurch würde der DAC für den Linearregler ebenfalls mit 488Hz getaktet.
Das ist nicht akzeptabel.
Es wird in der Regel maximal 2 Generatoren pro Versorgungseinheit geben.
Ausnahme: für 1950 und 3900Hz ist dennoch ein dreiphasen Wechselstromgenerator realisierbar.

Sind die NMOS und Trafos einer Stufe ausreichend dimensioniert bedarf es nicht unbedingt einee zweiten Generators.

Ein einziger Generator kann ohne FlipFlop von zwei Ausg?ngen des ?P im Gegentakt angesteuert werden. Das TTL IC entfällt in diesem Fall. Die Frequenz halbiert sich in diesem Fall nicht

Die Frequenz der Generatoren wird mit Jumpern, DIP-Schalter oder vom PC w?hlbar sein.
für Eintakt/Gegentakt folgende Werte:
122/61 488/244 3900/1950 31250/15625 Hz
244/122 Hz sind denkbar, hat aber noch ein Problem des Atmega - ?P oder der BASCOM Software?
Versuche haben gezeigt, dass verschiedene Trafos je nach Typ und angestrebter Ausgangsleistung bzw. Verwendung sehr unterschiedlich reagieren.
Besten Wirkungsgrad und Regelbarkeit erzielte ich z.B. mit einem Netz(print)trafo bei 3,9kHz, dieser soll allerdings nun für +/- Ug1 herhalten, es braucht kaum Leistung zu liefern. Ich nehme zwei (Phasen) a 95 Cent.
Zu "sieben" gilt es 7800Hz auf einem bewickelten Eisen.
Im Radio und auf der Ausgangsspannung keine Spur, auch wenn das (LMKU) Radio direkt oben drauf steht.


Ich bin unbeirrt dran....
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[Werner]

Hinter den Kulissen....

Gibt's es doch etwas zu berichten.

Obwohl hier nichts läuft gibt es Kontakte aus eMails.
Der Tenor bleibt eher, lohnt nicht ; geht nicht ; ist zu aufwendig.

U.A. gibt es auch die Idee die Spannungsversorgung radikal zu vereinfachen und in der Art der Leistungsprüfer als Wechselspannungsquelle ( Regel(Transformator)) auszuführen.
über dessen Automatisieren bzw. Steuerung mag ich gar nicht nachdenken.

Die Idee hat Ihren Reiz und ich war auch schon an diesem Punkt.
Ich musste nachdenken, warum ich das damals verwarf.

? Die Vereinfachung betrifft eigentlich nur die Erzeugung der Anodenspannung.
? Ug1 und die Heizung der Röhre sind hierdurch nicht einfacher zu verwirklichen
? Ug2 te dann über einen Teiler oder synchron geführten Generator erzeugt werden. Schon ein steuer- und programmierbarer Teiler großer Leistung oder synchrongeführter Generator für Ug2 machen den vermeintlichen Vorteil wieder wett.

Ich hatte mir eine preiswerte Lösung zum Ziel gesetzt und die Aussage die Messwerterfassung sei heute auf einem 50Hz "Ritt" kein Problem mehr, das war es wo ich damals aufgab.

Der ATmega ist ein durchaus typischer Vertreter der populären ?Ps.
Die günstigste und unrealste Prognose der Wandelrate ist:

"Free running conversion time" 13-260?S.

Das heißt der ADC läuft ständig auf einem Kanal, ein Kanalwechsel im Multiplexer findet samt Neustart der Approximation nicht statt. Man erhält einen Wert der 13 - 260?S alt sein kann. 250?S sind bei 10mS einer Halbwelle aber bereits 2,5% auf der Zeitachse und über den Sinus gerechnet entsprechend eine Strom- oder Spannungsabweichung, ein leider nicht konstanter Fehler.
Bleibt es bei einem ?P ohne zusätzliche Hardware, so verfügen sie alle nur über einen ADC gepaart mit einem Multiplexer. Die Werte für Strom und Spannung werden sequenziell gemessen. Ohne die Kanalwahl im Multiplexer und die Wahl des richtigen Messbereichs zu berücksichtigen sind die Werte bereits durch den Zeitversatz der reinen AD Wandlung fehlerhaft.
beschränkt man sich auf die Übertragung der Rohdaten (HEX vom ADC) und ignoriert man den Over Head der Bereichs- und Kanalwahl und verzichtet man auf Over Sampling ( ( )
wird man superoptimistisch 10mS / 0,1mS pro Wandlung = 100 Werte pro Halbwelle erhalten. 100 Werte sind 50 Wertepaare für U und I pro Halbwelle.

mögliche Abhilfe:
Zwei ADCs (kein Multiplexer),
Schnellere ADCs (weniger Zeitfehler).
Höher auflösende ADCs (kein (auto(ranging)).
Eine "Sample And Hold" für die Dauer der Messwertaufnahme Uhh ;o(
Keine ?Ps sondern sauteuere PC Messkarten.

Mein Minus:
zusätzlich und, teuer obwohl doch bereits vorhanden
Over Sampling hilft echt, n?hme man einen 16bit ADC, muss man mehr übertragen, mehr puffern oder dazwischen rechnen. Alles drei schlecht.


Flaschenhals:
Serielle Ãœbertragung

Bei realistisch erzielbaren 9600 Baud (galvanisch entkoppelt) können pro Sekunde 960 Zeichen ( 1 Start-, 8 Daten, 1 Stopbit ) übertragen werden.
Ein Packen der 10bit AD Werte in 16bit Gruppen ist auf der ?P nicht schnell genug möglich.
Ein Speichern der Daten in einem Puffer zur späteren Übertragung nur schwer möglich, es wäre kein ?P mehr. Auf 1024 Byte ließen sich 256 Wertepaare puffern. Ein ?P misst einmal Strom und einmal Spannung. Ia, Ua, Ig2, Ug2, Ig1 und Ug1 sollen mindestens erfasst werden.
Der Puffer reicht also für 256 / 3 = 86,4 Messpunkte oder ungefähr die allergünstigste Annahme der Datenrate von 1,7 Halbwellen.
Eine Wandlung in Realzahlen (Spannungs- und Stromwerte) ist so nicht in Echtzeit machbar, es würden stattdessen die Rohdaten (HEX Werte aus dem ADC) übertragen.
Realistisch würde ein vier- sechzehnfach Over Sampling zur Anwendung kommen, das reduziert nicht das Rauschen, erhöht aber die Auflösung und mittelt (mindert) Störungen.
Wir brauchen also 12 bis 14 Bit also zwei Zeichen (16 Bit) pro Messwert.

Eine Halbwelle eines 50Hz Sinussignals dauert 10mS.
In 10mS könnten wir 960 / 100 = 9,6 Zeichen übertragen. Das macht 9,6 / 2 = 4,53 Messwerte übertragen.
Angedacht sind aber mindestens 6 Wertepaare pro Messpunkt .

Tr?umen wir:
9600 Baud : 9,6 Zeichen = 4,5 Messwerte = 0,76 Messpunkte
19200 Baud : 19,2 Zeichen = 9,6 Messwerte = 1,6 Messpunkte
115000 Baud: 115 Zeichen = 57,5 Messwerte = 9,6 Messpunkte
1kB Puffer : 86,4 Messpunkte mit zeitversetzter Ãœbertragung.

Ich denke vierfach Over Sampling ist das Minimum.
Bis 64fach erhöht das beim ATmega nicht den Speicherbedarf oder die Übertragungszeit.
10 plus 6 Bit.
Bei 64fach Over Sampling erhalten wir aber nur noch 0,8 Wertepaare pro Halbwelle und der Zeitfehler ver64facht sich.

mögliche Abhilfe:
Keine RS232, aber was dann? Galvanisch getrennt.
Was ist an jedem PC vorhanden.

Die Alternative wieder teuere Messwerterfassungssysteme?

Mein Minus:
PC Steckkarten: Oft nicht galvanisch getrennt.
Oft nicht so dokumentiert, dass man sie selbst programmieren könnte und an Röhren hat keiner der Hersteller gedacht.
Oft noch ISA , also tot.
Wohin damit im LapTop?

USB: meist nicht galvanisch getrennt.

Allesamt zu teuer.

Zweifel und Fragen...

Habe ich etwas übersehen, mich verrechnet?

Mit freundlichen Grüßen Werner
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[michael48]

Hallo Werner,

ich glaube nicht, dass dein Projekt soviel teurer ist, als andere Überlegungen. für meine Regeltrafoversion hatte ich bei Azert Radio den Regeltrafo mit Gehäuse und Voltmeter für 50 Euro gesehen. Den Verkäufer von Conrad fragte ich, weshalb der gleiche Regeltrafo bei Conrad 90 Euro kosten soll. Er lobte die dauerhafte Qualität der Conradartikel, was ich ihm auch glaubhaft abnahm. Das wären somit etwa 300 Euro nur für die Regeltrafos. Euros müssen noch für Zusatzbeschaltungen geopfert werden. Da mein Junibudget für Schellackauktionen ausgegeben werden muss, stehen Bastelteile leider erst im Juli an. Mein Bastelvorrat muss bis dahin erstmal für mein Experimentierradio reichen. Wenn ich nur mehr Zeit hätte.

Darum "geht nicht" gibts bei mir nicht. für alles gibt es eine Lösung. Ich glaube auch nicht, dass es soviel teurer ist.

Was mir Schwierigkeiten bereitet, dass es in deutschen Landen so gut wie keinen Trennverst?rker gibt. Lediglich einen einzigen Typ habe ich auf einer amerikanischen Website gesehen für angenehme 7,20 Dollar.

Eine serielle Schnittstelle finde ich nicht mehr zeitgemäß. Was hindert dich am USB-Anschluss. Die galvanische Trennung sollte doch mit Optokoppler das geringste Problem sein. Ebenso die Übertragungsrate für die wenigen statischen Werte. Die Digitalisierung der analogen Signale sollten mit AD-Wandlern auch kein Problem sein. Eine 16Bit-Auflösung muss hingegen sein.

Die Übertragungsgeschwindigkeit könnte man zumindest verdoppeln, das müsste technisch machbar sein. Eine Vervierfachung, wie bei Faxgeräten angewandt, kenne ich nur als Theorie.

Und weshalb 9600 Baud? über USB sind Übertragungsraten mit etlichen kBytes kein Problem.

Das letzte Problem, dass mich an der Ausführung hindert, ist die Software. Damals hatte ich etwas mit C++ rumprobiert. Ich te mir ein neues Softwarepaket für Win XP zulegen. Und ich bin da auch nicht mehr auf dem neuesten Stand, müsste vieles auffrischen. für die Jungen unter uns, die mit dem PC aufgewachsen sind, ist Programmierung kein Proplem. Doch für uns alten Hasen, die wir aus der alten Analogtechnik her kommen, sind autodidaktisch angenommene PC-Kenntnisse immer problembehaftet und gehen mit einem Halbwissen einher.

Gute Alternative wäre eine webbasierte Programmierung.

Auch wenn es den Anschein hat, das hier nichts läuft, mache ich mir weiterhin Gedanken. Doch ich orientiere mich lieber mehr an deine Ergebnisse.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[DrMabuse]

Hallo Leute!

Wir sind nicht alleine.
Wie ein Blick in Jogi's Forum/Röhrenbude zeigt:

ROETEST
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Ciao4now,
Michel

[fred â€]

hallo leute,

ich hab mir das angesehen, wenns so funktioniert kann man das wohl kaum noch toppen...

lg
fred
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Vegetarier essen meinem Essen das Essen weg...

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Manfred erlag seinem langen Krebsleiden am 02. 09. 2013 - wir werden ihn nie vergessen!
.

[DrMabuse]

Hallo Leute,
grias Di Fred,

..zum Gerät aus Jogis Röhrenbude:
Etwas mehr Strom und höhere Anoden-Spannung w?r nicht schlecht.
Aber von der Datenbank her entspräche es so ziemlich meinen Wunschvorstellungen.

Ein weiteres Gerät (Kostenpunkt US-$ 2.400,-) das andere Vorteile wie Kompaktheit usw. bietet, könnt
Ihr Euch unter http://www.amplitrex.com/at1000.html
ansehen.
Besonders gefällt mir daran, daß es auch alleine verwendbar ist.

Jedes Gerät hat eben seine eigenen Vor- & Nachteile.
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Ciao4now,
Michel

[Werner]

Moin,

die Tage werden kürzer, die Urlaubszeit ist vorbei, der Sommer lahmt

Ich habe nicht aufgegeben:
MS-ACCESS soll es nun sein und zum L?ten blieb wenig Zeit in den vergangenen Monaten.
So habe ich mich mit der Datenerfassung und deren Verbindung zum RöhrenmessGerät beschäftigt.

Mein Gerippe sieht so aus:

für die Elektroden einer Vakuumröhre habe ich folgende Kürzel und Indizes gewählt (ohne Anspruch auf Vollständigkeit, Ergänzungen und Korrekturen herzlich illkommen!):

Mich würde interessieren ob sich die Logik der folgenden Bilder jemand anderen erschliesst oder ob dies der falsche Weg ist?

Das ist ein Entwurf, das RöhrenmessGerät gibt es so noch nicht.
Ich bin aber entschlossen es zu bauen.

mfg werner
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .