Mal was Selbstgebautes ein RPG

Hallo zusammen,

hier möchte ich mal was Selbstgebautes vorstellen.

Zuvor:
Wäre ich nicht auf die Website von Ronald Dekker gelangt,

http://www.dos4ever.com/uTracer3/uTracer3.html

der wirklich extrem viel Zeit in die Realisation eines neuen Konzeptes eines Röhrenprüfgerätes (RPG) investiert hat, wäre mein Selbstbaugerät wahrscheinlich nie fertiggeworden.

Motivation:
Ich empfand es immer mehr als unbefriedigend, dass ich über den Zustand der wichtigsten Bauteile eines Röhrengerätes, nämlich dessen Röhren, immer wieder im Unklaren war.
Sicher kann man so manche Röhre auch in der Schaltung vermessen, das ist aber vor allem bei der Strommessung nicht ganz einfach und verändert auch die Schaltung (UKW-Box). Außerdem sind viele Geräte so verbaut, dass man an die Fassungen nur sehr schlecht hinkommt.
Wenn bei einer Röhre nicht gerade die Heizung versagt, der Getterspiegel noch vorhanden ist und auch die Sichtprüfung ok ist, dann geht man üblicherweise und meist auch zu Recht, davon aus, dass diese Röhre noch funktioniert.
Im Zweifelsfall führt man einen Kreuztausch mit bekannt „guten“ Röhren durch. Der oft kolportierte Tipp, die 2 EC92 im SABA UKW Teil bei dessen Nichtfunktionieren zu tauschen, zeigt mir, dass es zwar Methoden gibt, die auch ohne Röhrenprüfung zum Ziel führen, aber so richtig befriedigend fand ich das nie.

Viele Fragen:
Daher habe ich schon länger darüber nachgedacht ein RPG zu bauen, weil die alten RPGs in der Bucht ja unverschämt teuer sind.
Aber es ist auch wichtig erst einmal herauszufinden, wie solche Geräte üblicherweise aufgebaut sind und funktionieren. Schließlich muss man ja nicht immer das Rad neu erfinden. Viele unterschiedliche Geräte sind bei Jogi

http://www.jogis-roehrenbude.de/

gelistet und auch ausführlich beschrieben. Auch im Internet finden sich die vielfältigsten Geräte vom einfachsten Prüfer für Magische Augen bis zum Vollautomat.
So richtig los ging’s erst als ich vor über einem Jahr im RMorg

http://www.radiomuseum.org/forum/tracer_beispiel_einer_realisierung.html

einen Beitrag über ein neuartiges Röhrenprüfgerät (RPG), den µTracer fand.

Lösung:
Anders als konventionelle RPGs, wie Funke und Neumann, ist dieser µTracer komplett anders aufgebaut. Der µTracer, eine Schaltung auf einer 100 x 160mm Platine, benötigt nur ein Laptop Netzteil (ca. 19V, 60 - 80 W) zur Stromversorgung. Anzeigeinstrumente braucht man auch nicht. Die Steuerung und die Messergebnisse werden auf dem Monitor eines PCs angezeigt, der via RS232, oder auch USB dem µTracer verbunden ist. Nachdem ich mir das Konzept, die Schaltung, die Messungen und die Nachbauten

http://dos4ever.com/uTracer3/uTracer3_pag9.html

genau angesehen hatte entschloss ich mich zum Kauf des Bausatzes. Detailliert sind in der Anleitung alle Schritte bis zur Fertigstellung beschrieben. Auch wird jede Baugruppe nach der Fertigstellung separat geprüft und kann auch genau eingestellt werden. Nach einigen Stunden Lötarbeit funktionierte die Schaltung auf Anhieb und die erste Röhre, eine EC92, wurde vermessen. Ein alter Laptop (Toshiba Tecra) mit einer RS232 unter WIN2000 zeigte dann die gewünschten Kennlinien.
Da so eine fliegende Schaltung mit einer Fassung an den Schraubanschlüssen recht umständlich, unflexibel und auch nicht betriebssicher ist, muss natürlich alles noch in ein Gehäuse verbaut werden.

Bau des Gerätes:
Die Herausforderung besteht darin, dass man mit der Vielfalt der existierenden Röhren und deren unterschiedlichen Betriebsbedingungen klarkommen muss.
Mit der Entscheidung den µTracer zu nutzen hat man einen guten Kompromiss. Nicht alle Röhren die es gibt kann man damit prüfen. Aber fast alle, die in Radios verbaut wurden gehen. Selbst die EL34 (Saba Meersburg WII) ist kein Problem.

Auf der Site von Ronald sind verschiedene bereits realisierte Geräte zu sehen. Da ich aber keine Dreh-, oder Codierschalter wollte und auch keine Buchsen die mit Bananenstecker mit Kabeln dran, gesteckt werden und auch keine Relaismatrix, bleibt nur der Kreuzschienenverteiler.



Vorteil ist, dass mit einfachen 4mm Bananensteckern, hier ohne Kabel, eine eindeutige, reproduzierbare, fehlerfreie Zuordnung der Anschlüsse der Schaltung und der Röhre gewährleistet ist. Es kann also eine codierte Prüfkarte für jeden Sockeltyp erstellt werden. Dazu passt auch, dass die Prüfeinstellungen für die Röhre in einer Datei gespeichert und auch wieder aufgerufen werden kann. Daher muss nicht für jede Röhre eine Karte angefertigt werden.
Da es Kreuzschienenverteiler nicht käuflich gibt, habe ich selber einen konstruiert und gebaut.

Auf der Frontplatte wurden folgende Elemente montiert:



- 12 Fassungen - gesehen und montiert von oben nach unten und links nach rechts:
1. Magnoval 9Pol (…500er z.B. PL500)
2. Dekal 10Pol (…200er z.B. PFL200)
3. Stahlröhren 10Pol (z.B. UEL51)
4. Außenkontakt 8Pol (..1-9 z.B. AZ1)
5. Oktal 8Pol (amerikanische Röhren und ..30er z.B. EL34)
6. Noval 9 Pol ( …80er z.B. EL84)
7. Rimlock 8 Pol (…40er z.B. EF41)
8. Loctal 8 Pol (…20er und …70er z.B. EM71)
9. Stahlröhren 8 Pol (…11er z.B. EL12)
10. Außenkontakt klein 5 Pol (z.B. AC2)
11. Europa 5 Pol (RENS, RE, RES, RGN z.B. RENS1284)
12. Miniatur 7 Pol (…90er z.B. EC92)
Bezieht man Fernseher mit ein, so sind das die gebräuchlichsten Fassungen, die meiner Meinung nach ein Großteil aller in Europa genutzten Röhren abdeckt. Die Anordnung der Fassungen berücksichtigt die Zahl der Pins und damit auch die Leitungsführung.
- Netzeingang mit Filter
- Netzschalter beleuchtet
- Heizungsumschalter intern/extern
Wird benötigt, wenn die Heizspannung größer als die Spannung des PC Netzteils sein soll, oder auch für sehr kleine Heizspannungen, damit die empfindlichen Fäden von Batterieröhren nicht mit ca. 20V getaktet werden.
- LEDs als Hochspannungsanzeige und für die Betriebsbereitschaft
- Internes DVM für Uvers, Ug1, Uca, Ucs
- Umschalter hierzu
- Kreuzschienenverteiler mit 10X8 Kontakten
- RS232 für die Kommunikation mit dem PC/Laptop
- Messerleiste 8 fach für externe Versorgung.
Hierüber können die Pins der Fassungen bei ausgeschaltetem Gerät über den Kreuzschienenverteiler direkt angeschlossen werden. Habe ich mal für den Fall vorgesehen wenn eine Röhre konventionell mit externen Netzteilen betrieben werden soll. Oder auch zur Regeneration.
- Messerleiste 12fach für weitere Fassungen
Hier kann eine Box eingesteckt werden in der eine oder mehrere Fassungen eingebaut sind die, nicht im Gerät integriert sind. Geplant ist da noch ein Kurzschlussprüfer.

Das Design der Frontplatte und der im Normalfall unsichtbare mechanische Aufbau des Gerätes sollen so gut zusammenpassen, dass die Leitungsführung einfach und kurz bleibt. Auch wichtig ist die Zugänglichkeit aller Elemente. Deshalb ist der Aufbau so gestaltet, dass die Frontplatte alles trägt, und nur zwei Leitungen zu trennen sind, wenn das Gerät aufgemacht werden muss.

Wichtig ist, dass man sich einmal mit der Sockelnummerierung festlegt, und diese auch genau zuordnet und dokumentiert. Meine Grundlage ist das RTT von Jürgen Schwand, das passt noch in den Deckel des Gerätes und enthält wirklich viele Daten von Röhren. Dieses Buch bildet also meine Grundlage und nur dessen Sockelnummerierungen zählen.
Eingebaut habe ich alles in einen kleine Holzkoffer. Im Deckel sind die Verbindungsstöpsel und die Nummerierung der Sockel.



Ergebnis:
Die Messung an sich ist völlig unspektakulär. Hier nun aufgeführt die Schritte für einen noch nicht gemessenen Typ

1.Röhre in die richtige Fassung stecken
2.Röhrendaten und Sockelbeschaltung sind aus dem Buch zu entnehmen.
3.Pinbelegung im Kreuzschienenverteiler stecken.
4.Programm am PC starten Daten dort die Betriebsdaten und Pinbelegung der Röhre in die Bedienmaske eingeben, dann speichern, z.B. unter der Bezeichnung der Röhre.
5.µTracer einschalten und Verbindung zum PC über RS232 herstellen.
6.Mit einem Mausklick wird zuerst die Röhre geheizt.
7.Warten - so eine Minute dauert ganz schön lange
8. „Quick test“ durchführen. Hier wird die Röhre am Betriebspunkt gemessen und das Ergebnis wird direkt in % und in mA angezeigt.
9. Ist das Ergebnis >60%, dann ist die Röhre meist noch brauchbar
10. Kennlinien erstellen.

Wurde der Röhrentyp schon mal vermessen, so ist ein Nachschlagen im Buch unnötig.
1. Röhre in die richtige Fassung stecken
2. Programm am PC starten. Entsprechende Datei laden.
3. Aus der Datei die Pinbelegung entnehmen
4. Pinbelegung im Kreuzschienenverteiler stecken. Oder über die Lochkarte stecken.
5. Wie oben usw.

Bei der Erstellung der Kennlinien gibt es verschiedene Modi.
Variiert werden z.B. Ua über Ug1 während Ug2 und Heizung konstant bleiben.

Ist auch das ohne Auffälligkeiten, kann mit einem Kreidestift (abwischbar und hitzefest) auf die Röhre das Ergebnis in % geschrieben werden. Fertig ist die Prüfung.
Da die vielen Messmöglichkeiten des µTracers ausführlich auf der Site von Ronald beschrieben sind möchte ich hier auch auf die Weblog Site verweisen, die immer die neuesten Entwicklungen in der SW zeigt.

http://dos4ever.com/uTracerlog/tubetester2.html

Fazit:
Investiert man 200€ für den Bausatz, einige Stunden Bastelzeit und etwas Geduld, hat man eine gute Basis für ein RPG. Ein PC, Röhrenfassungen und ein altes Laptopnetzteil sind meist vorhanden. Baut man sich die Schaltung und die Fassungen in einen „Erste Hilfe Kasten“, oder in eine einfache selbstgebaute Holzkiste ein, so gibt man vielleicht noch weitere 50€ aus. Vielleicht braucht man noch einen RS232 auf USB Adapter. Wobei die SW auch auf meinem 12 Jahre alten Toshiba Tecra mit eingebauter RS232, unter WIN2000 einwandfrei läuft.
Der praktische Nutzen ist nach mehreren Dutzend geprüften Röhren groß. Ich habe einige grenzwertige und verbrauchte Exemplare gefunden, die definitiv für den Betrieb im Radio nicht mehr genügend waren. Solche Röhren „spielen“ in manchem Gerät noch, führen aber zu Verzerrungen, oder zu ungenügender Lautstärke, oder einfach zu schwachem, oder keinem Empfang. Vor allem kann ich, da ich viele gebrauchte Röhren habe, diese vor dem weiteren Betrieb messen, weiterverwenden, oder aber entsorgen.



Diese Kiste habe ich von einem Arbeitskollegen bekommen, danke nochmals.

Eine weitere Möglichkeit, die ich gerne Nutzen möchte, ist die Regeneration von Röhren. Jogi hat auf seiner Site schon von seinen Erfahrungen berichtet. Das möchte ich dann auch noch ausprobieren. Doch davon dann später einmal.

Grüße

Albrecht

Hallo Peter,
hallo Achim (toll dass Du wieder dabei bist)
hallo Mitleser,

der mechanische Aufbau ist natürlich immer ein Kompromiss. Ich habe mich gegen die Einzeladapter entschieden, weil ich nicht moch mehr Zeit und Geld investieren wollte. Außerdem hätte ich alles nicht mehr in den doch relativ kleinen Koffer (330x260x100mm) untergebracht.
Ich wollte fertigwerden, denn der Kreuzschinenverteiler hatte zur Konstruktion und Anfertigung schon viel Zeit gebraucht. Der besteht übrigens aus 18 Schienen, 4 Passschrauben, einer Isolierlage, Ober- und Unterteil, und 36 Passtiften, damit die Schienen zum einen Spiel haben aber nicht aus den Nuten fallen, und zu guter Letzt aus vielen Löchern....
Die Ausführung hat Abgägngen auf beiden Seiten des Verteilers. Auf der einen Seite werden die Fassungen für Europäische Röhren angeschlossen auf der anderen Seite eine Messerleiste, die kann dann Adapter für die Exoten aufnehmen.
Mit diesem Aufbau habe ich kurze Leitungen, und auch keine Schwingungsprobleme. Die Platine sitzt übrigens auf der anderen Seite des Verteilers. Bild mache ich noch.

Zum Messprinzip: Die hohen Spannungen von bis zu 300V werden durch einen "Wandler" aus den ca 20V erzeugt. Die Messung erfolgt aus den bis zur gewünschten Spannung geladenen Kondensatoren. Ein Transistor schaltet für 1ms die Hochspannungen ein. Dabei wird der Strom gemessen. Ob damit was "weggebrannt" werden kann weiß ich nicht.

Ug1 als negative Spannung liegt immer an. Da wird auch keine Leistung benötigt.

Übrigens kann für Trioden auch die dann nicht genutzte g2 Versorgung als positive g1 genutzt werden, das ist dann als Messmodus in der SW integriert.

Lade Dir doch mal die SW herunter, dann kannst Du schon Einiges über Messmöglichkeiten sehen.

Hier nun ein Screenshot von den Messmöglichkeiten oben links auszuwählen




fast direkt von Ronalds Site kopiert, die 10 vordefinierte Messmethoden:

1. Ia,Is versus Vgrid; stepping Vanode; Vscreen & Vheater constant
2. Ia,Is versus Vgrid; stepping Vanode=Vscreen; Vheater constant
3. Ia,Is versus Vanode; stepping Vgrid; Vscreen & Vheater constant
4. Ia,Is versus Vanode; stepping Vscreen; Vgrid & Vheater constant
5. Ia,Is versus Vanode=Vscreen; stepping Vgrid; Vheater constant
6. Ia,Is versus Vscreen; stepping Vgrid; Vanode & Vheater constant
7. Ia,Is versus Vscreen; stepping Vanode; Vgrid & Vheater constant (positive grid bias mode)
8. Ia,Is versus Vanode; stepping Vscreen; Vgrid & Vheater constant (positive grid bias mode)
9. Ia,Is versus Vheater; stepping Vgrid; Vanode & Vscreen constant
10. Ia,Is versus Vheater; stepping Vanode; Vgrid & Vscreen constant

Hier eine Pentode EF89 gemesen die ist gut:




Hier noch eine verbrauchte:



Kein Wunder dass Empfang nicht mehr gut war.

Was auch sehr schön ist Doppeldioden und-trioden können gleichzeitig gemessen werden.
Hier eine ECC83 auch diese Röhre ist fast schon am Ende:




Eine der EZ80:



und die zweite



Auch gibt es die Möglichkeit die Kurven zweier Röhren gleichen Typs, hier EL84 aus einer Gegentaktendstufe, darzustellen.



Das sind jetzt mal die Röhren aus einer P48 Schatulle. Viele sind verbraucht. In der Endstufe, da ist eine Ultron und eine Valvo eingesetzt. Wie das dann funktioniert, das kannich noch nicht sagen, das Gerät ist ohnehin fast Schrott. Aber das ist eine andere Geschichte.

Fals noch was unklar ist bite Fragen.

Grüße

Albrecht

Hallo Matthias,

die Zeichnungen des Verteilers kann ich Dir zusenden, das mach' ich dann die Tage. Heute mag ich nicht mehr. Muss Die Zeichungen erst noch konvertieren.
Zu Deiner Frage:
Die MS-Streifen sind gebohrt und dann aufgerieben, die Streifen sind 2mm dick. Die Stecker "laufen" also direkt im Messingstreifen.
Der Zeitaufwand ist relativ hoch, da es viele Arbeitschritte sind.
Manches würde ich beim 2.Verteiler auch anders, auch einfacher machen. Beispiel:
Mein Verteiler hat im Ober - und Unterteil Nuten eingefräst, in die die Steifen eingelegt sind. Das würde ich so nicht mehr machen. Damit die Streifen nicht herausfallen haben sie Bohrungen für Stifte, die in das Ober und Unterteil versenkt und damit berührungssicher, eingesetzt sind. Eigentlich genügen die Stifte um die Streifen zu halten, die Nuten könnten auch wegfallen, damit würden das Ober- und Unterteil einiges schneller fertig werden.

Vielleicht fallen Dir sonst noch Ratiomassnahmen ein.

Grüße

Albrecht

Hallo Matthias,

zumindest eine gute Ständerbohrmaschine solltest Du benutzen, sonst wird das nichts. Noch ein Hinweis:
Das Ober- und Unterteil, sowie die Isolierlage dazwischen habe ich zusammen gebohrt, und zwar mit 4,2mm, wenn ichs noch recht weiß.
Der erste Schritt aber war diese 3 Teile zuerst mit Passchrauben zusammenzuschrauben. Das sind die 4 Schrauben an den Ecken. Die sind selbstgemacht und haben einen verdickten Schaft der stramm in die Bohrungen passt. Dann erst habe ich die 80 Löcher für die Buchsen hergestellt.
Idealerweise bohrt man das alles auf einem Kreuztsch einer Fräsmaschine. dann geht das einigermaßen schnell und sehr genau.
Freihändiges Bohren geht gar nicht, weil Du sonst alle Schienen auf den (eventuellen, wahrscheinlich aber unvermeidlichen) jeweiligen Versatz und den Winkelversatz anpassen müsstest. Ich habe übrigens alle Schienen gestapelt und dann gleichzeitig quasi en Bloc gebohrt, und dann ausgerieben. Das setzt aber voraus, dass die Bohrungen im Ober und Unterteil übereinstimmen.

Leider kann ich die Zeichnungen grad nicht hochladen, weil wunderlicherweise dann immer mein Firefox einfriert.
Mehr wenn ich dann noch weitere Infos hochladen kann.

Hoffentlich habe ichs genau genug beschrieben. Frag einfach nach...

Dein Projekt interessiert mich, kannst Du einen Link vom DRF hierher setzen?

Grüße

Albrecht

PS Habe gerade das Bild aus dem ersten Beitrag nochmals genau angesehen.
Man sieht
1. Die weiße Isolierlage im 5. Loch von links der 3. Reihe.
2 Etwas hellere punktförmige Stellen am Rand, das sind die Bohrungen der Passstifte, die das Herausfallen verhindern.
3 dass die Bohrungen im Messingstreifen etwas kleiner sind als die Bohrungen im Oberteil.

Hallo Matthias,

danke für den Link.
Vielleicht hätte man so einen Verteiler auch ganz anders bauen können, ich habe schon Verteiler mit Buchsen und Klinkenstecker, oder Schaltbuchsen erwogen.

Letztlich war die Herausforderung sowas zu konstruieren und die Möglichkeit sowas auch umzusetzen, weil die Maschinen vorhanden sind, der Ausschlag für diese konstruktive Lösung.

Kann leider noch immer nichts hochladen. Irgendwo ist da der Wurm drin...

Grüße

Albrecht