Projekt:

 

Ein Selbstbau-Röhrenprüfgerät



Seit einiger Zeit bin ich auf der Suche nach einem guten Röhrenprüfgerät, da ich
nur ein Euratele besitze, das aber nur äußerst grobe Aussagen über die Funktion oder Güte
einer Röhre zulässt.
Ein Funke W19 hätte durchaus meinen Geschmack getroffen, leider werden jedoch bei ebay
astronomische Preise selbst für defekte und verwahrloste Geräte gezahlt; da kann ich nicht mithalten.
Vor Kurzem ging wieder ein W19 für 750 Euro übern Ladentisch, obwohl defekt, weil die Gleichrichter-
und Stabiröhren fehlten.

Bei meiner Suche bin ich auf ebay.fr (Suchbegriff: lampemetre) auf ein Modul gestossen,
das meine Neugier geweckt hat. Es war eine Platine mit LCD-Display, die beschrieben wurde mit
"lampemetre ultra-compact alimentè par piles ou batterie" zu deutsch:
"Ultra kompaktes Röhrenprüfgerät für Akku- oder Batteriebetrieb".
Laut Beschreibung sollte das Modul dazu in der Lage sein, Anodenspannungen bis 300 V bei bis zu 300 mA
zu erzeugen, dazu negative Gittervorspannungen, und alles einstellbar. Dazu noch die Anzeige der
eingestellten Werte zusammen mit dem ermittelten Anodenstrom auf einem zweizeiligen LCD-Display.

Für ca. 80 Euros habe ich das Modul ersteigert und ein paar Tage später erhielt ich das:


Zur Funktion:
Das Herzstück dieses Moduls ist der Mikrocontroller PIC16F876A (im 28pin-DIL-Gehäuse in der Bildmitte).
Er verfügt über einen RISC-Prozessor mit einem Flash-Speicher für 8k Worte,
368 Bytes Daten-RAM, 256 Bytes Daten-EEPROM, einen internen Takt-Oszillator, bidirektionale I/O's,
5 A/D-Wandler, 3 Timer, Serielle Ports, 2 Komparatoren und einige Features mehr. Er übernimmt die gesamte
Steuerung des Moduls, die Einstellung und Messung der Spannungs- und Stromwerte, sowie deren
Anzeige auf dem LCD-Display.
Rechts neben dem Controller auf der Platine befindet sich eine aufgesetzte Platine, die den
Hochspannungsgenerator darstellt. Es ist ein PCU-554 von TDK, enthält einen Multivibrator,
der die angelegte Gleichspannung zerhackt und mit ca. 30kHz auf den kleinen Übertrager legt.
Der transformiert auf 300V Ausgangsspannung hoch, die mit bis zu 5mA belastet werden kann.
Dass damit Anodenströme von bis zu 300mA erzeugt werden können, liegt daran, daß
mit dem Ausgangsstrom ein Kondensator aufgeladen wird und der Controller die Messung in
Intervallen durchführt. Die eingestellte Gittervorspannung wird nur 0,8ms angelegt und der sich
dabei einstellende Anodenstrom gemessen. Dann erfolgt eine Pause von 0,5s durch Anlegen der maximalen
Gittervorspannung von -36V, der Anodenstrom reisst ab und der Kondensator wird wieder geladen.

Das Prinzipschaltbild:

Höhere Auflösung gibt es auf Anfrage per Email

Soweit zu diesem faszinierenden Modul. Um es aber geschickt nutzen zu können, muß wohl noch ein bischen
drumrumgebaut werden. Meiner Vorstellung kamen in erster Linie vorverdrahtete Fassungen, einige
Wahlschalter (um die Leitungen den Pins zuzuordnen), Akkus, damit der Vorteil der Mobilität nicht
verloren geht, ein schönes Gehäuse und ein paar andere Accessoires. Das Ganze natürlich bei
minimalem Kapitaleinsatz, sonst könnte ich mir ja auch einen Funke W18/19/20 ersteigern.

Die Verdrahtung hatte ich mir in etwa so vorgestellt:
Schaltung

Der Gedanke bestand darin, ein paar gängige Fassungen in Reihe zu verdrahten und mittels
Stufenschaltern die Leitungen für Heizung, Kathoden-, Gitter- und Anodenspannung auf die
entsprechenden Pins zu schalten. Die Heizspannung sollte umschaltbar sein und die NC-Akkus
über Buchsen an einem externen Lade-(Netz-)gerät aufladbar sein.
Dann gings zur Beschaffung der Bauteile. Einiges fand ich in der Bastelkiste, einiges
bei ebay, wie die Stufenschalter und die Akkus, die Konstanstromquellen bei einem Online-Händler,
sonstige Kleinteile bei Conrad. Für Zukaufteile habe ich noch etwa 40 Euro ausgegeben,
so daß ich auf einen Gesamtaufwand von 140 Euro kam.
Probleme machte das Gehäuse, weil nichts so richtig zur
Platinengröße (10cm x 12cm) passte. Daher beschloss ich Selbstbau mit ein paar Restabschnitten
aus Alublech und Makrolon.
Auf dem Foto das Rohgehäuse mit probeweise eingesetzter Platine:

Das transparente Makrolon erlaubt dabei einen schönen Blick auf das Innenleben.

Die Frontplatte in einem späteren Stadium, beschriftet mit Restbeständen von Anreibeschriften,
mit Klarlack versiegelt und bestückt.


Ein paar Tage später bei der ersten Funktionsprüfung:

Zu sehen ist hier eine EF41 in Triodenschaltung, d.h. das Bremsgitter g2 liegt
auf Anodenpotential von 250 V, die Gittervorspannung ist auf -10V eingestellt.
Laut Datenblatt sollte bei dieser Einstellung ein Anodenstrom von 12mA zustande kommen.
Auf dem LCD-Display wird ein Strom von 9,4mA angezeigt, womit ich diese Röhre als noch gut bis
brauchbar einstufen würde.
Auf dem Foto ist die Einstellung der Stufenschalter zu erkennen,
Nr. 1 auf F (Hzg.), Nr. 2 auf A (Anode) usw., der Poti links unten dient der Einstellung
der Gittervorspannung, rechts unten Anodenspannung. Weiter sind noch zu erkennen
der Ein-Ausschalter, der Wahlschalter für die Heizspannung, der Prüftaster, der erst
bei Betätigung die Anodenspannung anlegt, und die Buchsen um die Akkus zu laden.
Das Gewicht des fertigen Gerätes liegt bei 2,5kg, wobei die Racing-Akkus den Löwenanteil
ausmachen. Dem mobilen Einsatz steht dennoch nichts im Wege.

An dieser Stelle will ich abbrechen, um nicht zu langweilen. Wie immer gilt:
Wer mehr wissen will (weitere Details, Bezugsquellen, Kosten u.ä.) - Mailen.


Nachtrag vom 11.10.2009:
Etwas später dann das große Entsetzen: Obwohl das Gerät auch für direkt geheizte
Röhren ausgelegt war (daher die zwei Akkus), hatte ich nirgendwo die Möglichkeit
vorgesehen, die Kathodenleitung auf die Heizung zu schalten. Einfache Sache, mag mancher denken,
nur 'nen kleinen Schalter direkt-indirekt einbauen , und fertig.
ChangeHeating Das Problem bestand eher darin, dass
die Frontplatte schon beschriftet und lackiert war.
So ein Ärger. Habs dann aber doch
nachgerüstet, und ist auch ganz gut geworden
Foto morgen.

Falls also jemand die Absicht des Nachbaus
hat, bitte gleich berücksichtigen.