Labortagebuch Februar 2016

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24.2.16: Alterung keramischer Kondensatoren von Günther Zöppel


Mit meinem kürzlich hier vorgestellten Eichpunktgeber habe ich festgestellt, dass bei einem meiner vom Großvater geerbten Röhrenradios die Skaleneichung nicht mehr stimmte. Nach einiger Rechnerei mit der Thomson-Formel und einigen Messungen wurde ein Keramik-Röhrchen-C als Übeltäter ermittelt, welcher zwar 50 pF haben sollte, aber lt. Messung nur noch ca. 13 pF aufwies. Ein probeweiser Ersatz mit einem aus damaliger Zeit noch reichlich  in der Bastelkiste vorhandenen baugleichen Typen behob den Fehler.


Es wurde erst vermutet, dass das Keramikmaterial gealtert wäre – aber so extrem ? Außerdem zeigte der Vergleich mit den oben genannten ebenso alten C´s , dass diese noch keine Kapazität eingebüßt hatten. Nach genauer visueller Inspektion zeigte sich der vermutliche Fehler: An der Rückseite des bemängelten C´s war durch einen im Radio dort zu nahe vorbeigeführten Draht eine Scheuerstelle entstanden, die sich im Laufe der Jahre wahrscheinlich durch Schwingen dieses Drahtes im Rhythmus der vom Lautsprecher abgestrahlten NF bis auf das Keramikmaterial „durchgearbeitet“ hatte, die dann die Dielektrizitätskonstante des Materials derart negativ beeinflusste.. Dieser Mangel wurde ebenfalls beseitigt, nun kann das Radio die nächsten 60 Jahre seinen Dienst tun ;-)

Der „bescheuerte“ C wurde zur Vermeidung eines eventuellen Wiedereinbaus (infolge Vergesslichkeit…) sofort entsorgt.

Nachtrag von B. K.:



Eine Sammlung älterer Röhrchen-Kondensatoren zeigte große Abweichungen. Einige Scheibenkondensatoren mit angegebenen 1,2 nF haben mehr als 50% verloren. Man hört auch, dass einige Vielschichtkondensatoren erst nach dem Einlöten ihren Endwert bekommen. Also einmal erhitzen, dann wird es wieder. Das scheint schwierig zu sein, mit den keramischen Werkstoffen.

 

22.2.16: Micro-USB-Stick intern von Ralf Beesner



Vor ein paar Tagen gab ein Delock-Mikro-USB-Stick plötzlich seinen Geist auf. Manchmal wird man belohnt, wenn man neugierig in defekte Geräte hineinguckt, denn nach vorsichtigem "Aufknacken" mit dem Seitenschneider stellte ich fest, dass der Platinenstecker aus 2 Lagen bestand; einer dünnen Platine mit den USB-Steckkontakten und - Überraschung! - einer Micro-SD-Card, die sich gebrauchsfertig entnehmen ließ und noch funktionierte. Offenbar war nur der Controller des winzigen internen USB-SD-Adapters ausgefallen.




22.2.16: SMD-Adapterplatinen



Viele Experimente mit neuen ICs habe ich mit der Steckboard-Platine von Modul-Bus durchgeführt. Aber wenn es um SMD-Bauteile geht wird es kniffelig. Alles mit dünnen Drähtchen frei in die Luft hängen wie hier bei einem KT0837 im SO-Gehäuse ist nicht die beste Lösung. Aber beim nächsten IC wird alles anders. Jetzt gibt es nämlich eine ganze Serie sehr preiswerter Adapter-Platinen mit unterschiedlichen Pinabständen auf beiden Seiten.

http://www.ak-modul-bus.de/stat/platinen.html

15.2.16: Li-Akkus LIR2032 laden  von  Peter Krüger



Ich habe kürzlich einige "ZS-042" RTC-Baugruppen/China-breed erhalten. Drei der Baugruppen hatten defekte Batterien vom Typ LIR2032. Analyse der Battrieladeschaltung und Messung der Batterieladespannung mit 1M5-Widerstand: max Ladespannung = 4V6! Also 0,4V zu hoch, nicht akzeptabel.

Wiederaufladbare Batterie „LIR2032“ technical Spec nach Datenblatt: Nominal-Voltage: 3V7 at 0.2C / Capacity: 35 mAh / Max-Charging-Voltage: 4V2 / Max-Charge-Current: 35 mA

Nach Erhalt des Moduls ist mir gleich die unkonventionelle Ladeschaltung (Quick & dirty) von +5 V mit 200 R und SI-Diode in Reihe aufgefallen. Überprüfung der Ladespannung: Entfernen der Batterie, über Krok-Klemmen Widerstand 1M5 als Last anschließen, +5 V Spannung anlegen, Spannung messen: Ergebnis 4V7! 0V5 zu hoch! Die Batterie wird nicht sehr lange funktionieren, wird ihre angegebenen Spannungswerte laut Datenblatt nicht halten können.



Optimierte Ladeschaltung: Transistor „Q1“ arbeitet als Spannungskomparator. Die Schaltschwelle wird über R1 und R2 eingestellt. Wenn an Q1-E eine Spannung von 4V2 erreicht wird, schaltet der Transistor ab. Im spannungslosen Zustand der Baugruppe ist Transistorstrecke Q1-E gegenüber Q1-C gesperrt, die Batteriespannung kann sich nicht rückwärts in die Schaltung entladen. Widerstand R3 arbeitet als Strombegrenzung.

Man kann diese Transistorschaltung auch für die Ladung von 18650-Li-Ion-Batterien verwenden. Q1 = BD135, R3 = 10R, Ladestrom max etwa 100 mA. Müsste man ausprobieren.

Das komplette Projekt: Arduino_RTC-Modul_LIR2032-Ladeschaltung-2.pdf


4.2.16: Fehlersuche am Gewitterwarner 



Werner Atzenhöfer schrieb mir, dass sein Gewitterwarner-Bausatz nicht funktionieren wollte. Alle Anzeichen wiesen auf einen echten Hardware-Fehler hin. Deshalb hat Franzis einen neuen Bausatz geschickt, der dann auch richtig funktionierte. Aber da will man natürlich genauer wissen, was genau der Fehler war.  Die Symptome waren: Keine Spannung am HF-Teil und kein PWM-Signal am Controller. Irgendwie schien der Controller selbst völlig ohne Reaktion. Als Fehler wurde schließlich R14 entlarvt. Dieser Widerstand soll den Reset-Eingang hochziehen, was er aber nicht tat. Deshalb blieb der Holtek-Controller im Reset hängen. Ein defekter SMD-Widerstand ist äußerst selten und deshalb auch nur schwer zu entdecken. In diesem Fall brachte ein normaler bedrahteter Widerstand den Beweis. 10 kOhm an die Stelle von R14 eingelötet führte zu einem funktionierenden  Gewitterwarner.

Fazit von Werner Atzenhöfer: Meine Verbissenheit am Ball zu bleiben hat sich jedenfalls gelohnt.
1. Wieder mal mit dem Oszi gearbeitet (Vorher entstaubt und gereinigt, musste mal sein!)
2. Messungen gemacht und gerechnet und probiert ... und Fehler gefunden und behoben.


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