Labortagebuch März 2020
Elektronik-Labor Notizen Projekte Labortagebuch
Dieses Blutzucker-Messgerät ist mir
zugeflogen und musste untersucht werden. Es gab hier mal eine Kassette
mit 50 Teststreifen, die über einen Getriebemotor in Position vor dem
optischen Sensor gebracht wurden. Sehr interessant ist auch das gelbe
OLED-Display mit 160 x 120 Punkten, Ob ich das jemals ansteuern können
werde, ist allerdings fraglich. Auf der Hauptplatine arbeitet ein
Xmega. Und man findet hier unglaublich kleine Mikroschalter und
Reflexlichtschranken.
Besonders interessant ist der optische Sensor, dessen Plastikkappe mit zwei Linsen ich abmontiert habe. Er besteht aus drei LEDs und einer Fotodiode. Die Anschlüsse konnte ich mit dem Ohmmeter identifizieren. Die mittlere LED ist rot, die beiden daneben sind vermutlich IR-LEDs, was ich nur an der kleineren Durchlassspannung gesehen habe. Die Fotodiode zeigt sich am Ohmmeter wie eine ganz normale Si-Diode. Aber das Besondere ist, dass sie nicht gekapselt ist und allem Anschein nach keine Schutzschicht hat. Damit dürfte sie sich gut als Alpha-Sensor eignen.
Besonders interessant ist der optische Sensor, dessen Plastikkappe mit zwei Linsen ich abmontiert habe. Er besteht aus drei LEDs und einer Fotodiode. Die Anschlüsse konnte ich mit dem Ohmmeter identifizieren. Die mittlere LED ist rot, die beiden daneben sind vermutlich IR-LEDs, was ich nur an der kleineren Durchlassspannung gesehen habe. Die Fotodiode zeigt sich am Ohmmeter wie eine ganz normale Si-Diode. Aber das Besondere ist, dass sie nicht gekapselt ist und allem Anschein nach keine Schutzschicht hat. Damit dürfte sie sich gut als Alpha-Sensor eignen.
19.3.20: Reihenschaltung von Dioden
Mein Antennen-Anpassgerät verwendet einen Foliendrehko im Resonanzskreis für eine endgespeiste und damit hochohmige Dipolantenne. Die Impedanz beträgt rund 2 kOhm. Bei einer Leistung von 10 W hätte man eine HF-Spannung von ca. 140 V bzw. eine Amplitude von 200 V. Das ist viel für so einen kleinen Drehko, funktioniert allerdings gut. Weil ich aber kürzlich sehr unvorsichtig bis zu möglicherweise 100 W auf den Kreis losgelassen hatte, war meine Sorge, dass der Drehko beschädigt sein könnte. Um das zu überprüfen, wollte ich die erreichbare HF-Spannung messen. Und weil ich genügend 1N4148 habe, dachte ich mir, es wäre eine gute Idee, acht solche Dioden als Messgleichrichter in Reihe zu schalten. Jede hält 100 V aus, macht zusammen 800 V. Dachte ich.
Das angeschlossene Multimeter zeigte aber nie mehr als ca. 50 V. Und dann musste ich feststellen, dass alle acht Dioden gleich beim ersten Versuch zerstört worden waren. Das Problem ist wohl, dass die Sperrspannung sich nicht gleichmäßig verteilt. Die beste Diode bekommt die höchste Spannung und stirbt zuerst. Die anderen folgen schnell.
Die Dioden habe ich danach mit dem Komponententester des Oszilloskops untersucht. Das Ergebnis sieht aus wie eine Kreuzung aus Z-Diode und Widerstand. In keiner Richtung mehr ist die Diode hochohmig.
Die Messung konnte ich dann doch noch durchführen, und zwar mit dem Oszilloskop und seinem 10:1-Tastkopf, den ich eigentlich schonen wollte. Das Ergebnis war, dass der kleine Drehko eine HF-Amplitude bis mindestens 600 V bei 7 MHz aushalten konnte. Das würde für ungefähr 100 W reichen. In einem zweiten Test habe ich eine 40-W-Glühlampe an den hochohmigen Ausgang gelegt, die bei Nennspannung einen Widertand von ca. 1,3 kOhm hat. Sie konnte angepasst werden und leuchtete hell auf, ohne dass der Drehko oder die Spule warm wurden. Erstaunlich, was die kleinen Teile aushalten.
Avalanche-Dioden von Martin Pohl
Mein Vater hat mir das schon vor Jahren erzählt, dass man Dioden für hohe Spannungen nur mit Parallelwiderständen in Reihe schalten kann, da sonst die Restströme die Diode mit dem geringsten Reststrom killen, da die Sperrschicht durchbricht. Durch die Parallelwiderstände verteilt man die Sperrspannung gleichmäßig auf die Dioden. Der dadurch höhere Reststrom nervt aber.
Speziell für Hochspannung gibt es aber Controlled Avalanche fähige Typen, die den Lawinendurchbruch in Sperrichtung vertragen. Die wirken in Sperrichtung wie eine Z-Diode mit hoher Z-Spannung und erlauben so eine selbsttätige Verteilung der Sperrspannungen ohne Abrauchen der Sperrschichten. Die BYV2100 habe ich vor ca. 10 Jahren öfters als Reihenschaltung in Brückengleichrichtern verwendet, um Funkenstrecken-Teslatrafos mit kleinen selbstschwingenden Resonanzwandlern zu betreiben. Eine der Dioden hat 1kV Sperrspannung. 5 Stück in Reihe sind für 3kV locker ausreichend, um auch mal eine Spannungsspitze zu vertragen. Bei den Experimenten sind immer die Trafos irgendwann den Thermotod gestorben, die Dioden leben heute noch. War wohl doch etwas viel für den kleinen Kern aus einem PC Netzteil...
Mein Antennen-Anpassgerät verwendet einen Foliendrehko im Resonanzskreis für eine endgespeiste und damit hochohmige Dipolantenne. Die Impedanz beträgt rund 2 kOhm. Bei einer Leistung von 10 W hätte man eine HF-Spannung von ca. 140 V bzw. eine Amplitude von 200 V. Das ist viel für so einen kleinen Drehko, funktioniert allerdings gut. Weil ich aber kürzlich sehr unvorsichtig bis zu möglicherweise 100 W auf den Kreis losgelassen hatte, war meine Sorge, dass der Drehko beschädigt sein könnte. Um das zu überprüfen, wollte ich die erreichbare HF-Spannung messen. Und weil ich genügend 1N4148 habe, dachte ich mir, es wäre eine gute Idee, acht solche Dioden als Messgleichrichter in Reihe zu schalten. Jede hält 100 V aus, macht zusammen 800 V. Dachte ich.
Das angeschlossene Multimeter zeigte aber nie mehr als ca. 50 V. Und dann musste ich feststellen, dass alle acht Dioden gleich beim ersten Versuch zerstört worden waren. Das Problem ist wohl, dass die Sperrspannung sich nicht gleichmäßig verteilt. Die beste Diode bekommt die höchste Spannung und stirbt zuerst. Die anderen folgen schnell.
Die Dioden habe ich danach mit dem Komponententester des Oszilloskops untersucht. Das Ergebnis sieht aus wie eine Kreuzung aus Z-Diode und Widerstand. In keiner Richtung mehr ist die Diode hochohmig.
Die Messung konnte ich dann doch noch durchführen, und zwar mit dem Oszilloskop und seinem 10:1-Tastkopf, den ich eigentlich schonen wollte. Das Ergebnis war, dass der kleine Drehko eine HF-Amplitude bis mindestens 600 V bei 7 MHz aushalten konnte. Das würde für ungefähr 100 W reichen. In einem zweiten Test habe ich eine 40-W-Glühlampe an den hochohmigen Ausgang gelegt, die bei Nennspannung einen Widertand von ca. 1,3 kOhm hat. Sie konnte angepasst werden und leuchtete hell auf, ohne dass der Drehko oder die Spule warm wurden. Erstaunlich, was die kleinen Teile aushalten.
Avalanche-Dioden von Martin Pohl
Mein Vater hat mir das schon vor Jahren erzählt, dass man Dioden für hohe Spannungen nur mit Parallelwiderständen in Reihe schalten kann, da sonst die Restströme die Diode mit dem geringsten Reststrom killen, da die Sperrschicht durchbricht. Durch die Parallelwiderstände verteilt man die Sperrspannung gleichmäßig auf die Dioden. Der dadurch höhere Reststrom nervt aber.
Speziell für Hochspannung gibt es aber Controlled Avalanche fähige Typen, die den Lawinendurchbruch in Sperrichtung vertragen. Die wirken in Sperrichtung wie eine Z-Diode mit hoher Z-Spannung und erlauben so eine selbsttätige Verteilung der Sperrspannungen ohne Abrauchen der Sperrschichten. Die BYV2100 habe ich vor ca. 10 Jahren öfters als Reihenschaltung in Brückengleichrichtern verwendet, um Funkenstrecken-Teslatrafos mit kleinen selbstschwingenden Resonanzwandlern zu betreiben. Eine der Dioden hat 1kV Sperrspannung. 5 Stück in Reihe sind für 3kV locker ausreichend, um auch mal eine Spannungsspitze zu vertragen. Bei den Experimenten sind immer die Trafos irgendwann den Thermotod gestorben, die Dioden leben heute noch. War wohl doch etwas viel für den kleinen Kern aus einem PC Netzteil...
13.320: DVM-Messkabel
Mein Bruder hat ein besonders kleines Digitalmultimeter in seiner Werkzeugtasche, und er möchte es nicht missen. Allerdings schwächelte es in letzter Zeit. Es sollte daher für einige Zeit in Kur gehen, nämlich ins Elektronik-Labor bis klar ist wo das Problem liegt.
Das Problem zeigte sich besonders bei Widerstandsmessungen und hat sich sehr schnell als ein Kabelproblem entpuppt. Das rote Kabel war nahe an der Messspitze gebrochen und hatte nur noch schwachen Kontakt. Aber nicht nur das Messgerät ist besonders klein, sondern auch die Stecker besonders kurz und die Messkabel besonders dünn. Ein passender Ersatz war nicht zu finden. Deshalb habe ich das Kabel mit einem Stück Litze geflickt. Beide Kabel und die Lötstelle habe ich in den Griff gestopft. Passt, wackelt nicht und hält gut.
Achtung! Das Messgerät darf mit einem solchen geflickten Kabel nicht mehr für Netzspannung verwendet werden! Es verliert außerdem seine CE-Zulassung. Besser ist es, wenn man nach fabrikneuen Ersatzkabeln sucht, die es z.B. bei Amazon gibt. Dort findet man auch noch ähnliche Messeräte mit diesen kurzen Steckern. Meist haben sie eine eingebaute Transistorfassung zur Messung des Stromverstärkungsfaktors. Das ist seit mehreren Jahren nicht mehr CE-konform. (vgl. Transistor-Testgerät), weil ein in der Fassung vergessener Transistor die Schutzisolierung aufheben könnte. Auch das hier wieder fit gemachte Mini-DVM hat eine solche Fassung. Das CE-Zeichen trägt es nur, weil es schon vor vielen Jahren gebaut wurde. Also Achtung, keine Messungen an der Netzspannung!
Mein Bruder hat ein besonders kleines Digitalmultimeter in seiner Werkzeugtasche, und er möchte es nicht missen. Allerdings schwächelte es in letzter Zeit. Es sollte daher für einige Zeit in Kur gehen, nämlich ins Elektronik-Labor bis klar ist wo das Problem liegt.
Das Problem zeigte sich besonders bei Widerstandsmessungen und hat sich sehr schnell als ein Kabelproblem entpuppt. Das rote Kabel war nahe an der Messspitze gebrochen und hatte nur noch schwachen Kontakt. Aber nicht nur das Messgerät ist besonders klein, sondern auch die Stecker besonders kurz und die Messkabel besonders dünn. Ein passender Ersatz war nicht zu finden. Deshalb habe ich das Kabel mit einem Stück Litze geflickt. Beide Kabel und die Lötstelle habe ich in den Griff gestopft. Passt, wackelt nicht und hält gut.
Achtung! Das Messgerät darf mit einem solchen geflickten Kabel nicht mehr für Netzspannung verwendet werden! Es verliert außerdem seine CE-Zulassung. Besser ist es, wenn man nach fabrikneuen Ersatzkabeln sucht, die es z.B. bei Amazon gibt. Dort findet man auch noch ähnliche Messeräte mit diesen kurzen Steckern. Meist haben sie eine eingebaute Transistorfassung zur Messung des Stromverstärkungsfaktors. Das ist seit mehreren Jahren nicht mehr CE-konform. (vgl. Transistor-Testgerät), weil ein in der Fassung vergessener Transistor die Schutzisolierung aufheben könnte. Auch das hier wieder fit gemachte Mini-DVM hat eine solche Fassung. Das CE-Zeichen trägt es nur, weil es schon vor vielen Jahren gebaut wurde. Also Achtung, keine Messungen an der Netzspannung!