Labortagebuch Februar 2025
Elektronik-Labor
Notizen Projekte Labortagebuch
28.2.25: Experimente mit der Mikrowelle
Bei meiner Schwägerin ist ein Mikrowellenherd abgeraucht. Hat es nach Trafo gerochen, wollte ich wissen, aber den Geruch konnte sie nicht zuordnen. Ich habe dann die Entsorgung übernommen, wollte aber vorher noch den Fehler finden. Im Probebetrieb gab es einen stinkenden Lichtbogen im Bereich des Heizstabs für die Grillfunktion. Ich habe ihn ausgebaut, es ist eine lange Heizwendel in einem Quarzglasrohr. Das Teil selbst war nicht betroffen, aber im Bereich der Schutzabdeckung zum Mikrowellenraum gab es Ablagerungen von Dämpfen, die teilweise schon verkohlt waren. Im Probebetrieb entstand dort nach einiger Zeit ein Lichtbogen mit einem deutlichen Geruch nach allem, was jemals in der Mikrowelle erhitzt wurde und jetzt verbrannte.
Weil das Gerät für kurze Zeit noch funktionierte, konnte ich nun Experimente machen, die in der heimischen Küche strengstens verboten sind. So habe ich verschiedene durchgebrannte Glühlampen untersucht. Das ergibt ein herrliches Feuerwerk mit Plasmaentladungen im Inneren der Glühlampe. Bei dieser ist am Enden eine Scherbe aus dem Glaskolben geflogen und ein Loch in den Schraubsockel gebrannt. Interessant fand ich die Metallspritzer auf der Innenseite des Glases. Offenbarbar handelte es sich um Wolfram, denn die Reste des gebrochenen Glühfadens waren vollkommen verschwunden.
Die Spritzer habe ich mir genauer angesehen, nachdem ich den Glaskolben zerbrochen hatte. Metall-Glasverbindungen fand ich immer schon spannend. Hier kann ich nun erkennen, dass sich die Metallspitzer in der Mitte etwas tiefer in das Glas geschmolzen haben. So sind viele kleine Einschlagkrater entstanden. Einen etwas größeren Tropfen habe ich mit zwei Stecknadeln kontaktiert und 2 Ampere vom Labornetzteil durchgeschickt. Er hat es ausgehalten, aber das Glas wurde an der Stelle heiß. Bei einem Test mit 3 A glühte das Metall kurz auf und wurde grau oxidiert, wie ich es schon oft bei Experimenten mit Glühfäden aus durchgebrannten Glühlampen ohne das Schutzgas gesehen habe. Das bestätigt, dass es sich bei den Spritzern um Wolfram handelt.
Ach übrigens: Nicht nachmachen!
Bei meiner Schwägerin ist ein Mikrowellenherd abgeraucht. Hat es nach Trafo gerochen, wollte ich wissen, aber den Geruch konnte sie nicht zuordnen. Ich habe dann die Entsorgung übernommen, wollte aber vorher noch den Fehler finden. Im Probebetrieb gab es einen stinkenden Lichtbogen im Bereich des Heizstabs für die Grillfunktion. Ich habe ihn ausgebaut, es ist eine lange Heizwendel in einem Quarzglasrohr. Das Teil selbst war nicht betroffen, aber im Bereich der Schutzabdeckung zum Mikrowellenraum gab es Ablagerungen von Dämpfen, die teilweise schon verkohlt waren. Im Probebetrieb entstand dort nach einiger Zeit ein Lichtbogen mit einem deutlichen Geruch nach allem, was jemals in der Mikrowelle erhitzt wurde und jetzt verbrannte.
Weil das Gerät für kurze Zeit noch funktionierte, konnte ich nun Experimente machen, die in der heimischen Küche strengstens verboten sind. So habe ich verschiedene durchgebrannte Glühlampen untersucht. Das ergibt ein herrliches Feuerwerk mit Plasmaentladungen im Inneren der Glühlampe. Bei dieser ist am Enden eine Scherbe aus dem Glaskolben geflogen und ein Loch in den Schraubsockel gebrannt. Interessant fand ich die Metallspritzer auf der Innenseite des Glases. Offenbarbar handelte es sich um Wolfram, denn die Reste des gebrochenen Glühfadens waren vollkommen verschwunden.
Die Spritzer habe ich mir genauer angesehen, nachdem ich den Glaskolben zerbrochen hatte. Metall-Glasverbindungen fand ich immer schon spannend. Hier kann ich nun erkennen, dass sich die Metallspitzer in der Mitte etwas tiefer in das Glas geschmolzen haben. So sind viele kleine Einschlagkrater entstanden. Einen etwas größeren Tropfen habe ich mit zwei Stecknadeln kontaktiert und 2 Ampere vom Labornetzteil durchgeschickt. Er hat es ausgehalten, aber das Glas wurde an der Stelle heiß. Bei einem Test mit 3 A glühte das Metall kurz auf und wurde grau oxidiert, wie ich es schon oft bei Experimenten mit Glühfäden aus durchgebrannten Glühlampen ohne das Schutzgas gesehen habe. Das bestätigt, dass es sich bei den Spritzern um Wolfram handelt.
Ach übrigens: Nicht nachmachen!
21.2.25: LCR-Messbrücke BR-8S
Eine alte Messbrücke BR-8S der japanischen Firma Belco von ca. 1970 ist irgendwann bei mir gelandet. Sie lag hier schon lange ganz ordentlich in ihrer originalen Verpackung. Aber bei Aufräumen ist sie mir aufgefallen und ich habe zum ersten Mal genauer hingeschaut. Man kann Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und sogar Windungsverhältnisse damit messen. Alles befindet sich in einem stabilen Stahlblechgehäuse. Der innere Aufbau sieht sehr solide aus. Besonders erfreulich fand ich, dass in den letzten 55 Jahren niemand eine Batterie im Gerät vergessen hat.
Auch die Bedienungsanleitung war noch dabei, und darin gibt es einen Schaltplan. Die Messbrücke wird mit einem 1-kHz-Sinusgenerator betrieben. Alles sieht so einfach und klar aus, dass ich mir dachte, das könnte noch funktionieren. Also habe ich eine Batterie eingelegt und etwas getestet. Ein keramischer Kondensator mit 100 nF wurde korrekt gemessen. Ich konnte sogar die Temperaturabhängigkeit sehen, denn nach einer Erwärmung zwischen zwei Fingern sank die Kapazität auf ca. 90 nF. Auch ein Widerstand mit 10 k, 5% wurde getestet. Die Messbrücke sagt 9,8 kOhm. Die anderen Bereiche habe ich noch nicht versucht. Aber ich bin mir sicher, bei der nächsten unbekannten Spule wird das Gerät mir helfen.
Eine alte Messbrücke BR-8S der japanischen Firma Belco von ca. 1970 ist irgendwann bei mir gelandet. Sie lag hier schon lange ganz ordentlich in ihrer originalen Verpackung. Aber bei Aufräumen ist sie mir aufgefallen und ich habe zum ersten Mal genauer hingeschaut. Man kann Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und sogar Windungsverhältnisse damit messen. Alles befindet sich in einem stabilen Stahlblechgehäuse. Der innere Aufbau sieht sehr solide aus. Besonders erfreulich fand ich, dass in den letzten 55 Jahren niemand eine Batterie im Gerät vergessen hat.
Auch die Bedienungsanleitung war noch dabei, und darin gibt es einen Schaltplan. Die Messbrücke wird mit einem 1-kHz-Sinusgenerator betrieben. Alles sieht so einfach und klar aus, dass ich mir dachte, das könnte noch funktionieren. Also habe ich eine Batterie eingelegt und etwas getestet. Ein keramischer Kondensator mit 100 nF wurde korrekt gemessen. Ich konnte sogar die Temperaturabhängigkeit sehen, denn nach einer Erwärmung zwischen zwei Fingern sank die Kapazität auf ca. 90 nF. Auch ein Widerstand mit 10 k, 5% wurde getestet. Die Messbrücke sagt 9,8 kOhm. Die anderen Bereiche habe ich noch nicht versucht. Aber ich bin mir sicher, bei der nächsten unbekannten Spule wird das Gerät mir helfen.
18.2.25: Virtual COM Timing
Bei der Weiterentwicklung meines TestLab für den Tiny3216 bin ich auf ein Timing-Problem gestoßen. Nach langer und erfolgloser Suche im Quelltext kam mir der Gedanke, dass es an dem USB/Seriell-Wandler liegen könnte. Normalerweise werden größere Datenmengen in einer Richtung gesendet. Das Problem trat aber auf, als ich kurze Kommandos zum Auslesen des AD-Wandlers schickte und jedesmal eine kurze Antwort bekam. Dieses schnelle Umschalten der Datenrichtung ist nichts, was der USB sich wünscht, denn Daten werden immer in Pakete verpackt. Aber wie lange dauert so etwas normalerweise?
Für den Test habe ich TXD und RXD z.B. mit einem Jumper zusammengeschaltet, wie man es bei dem Adapter unten rechts sieht, an dem das Problem zuerst aufgefallen war. Es handelt sich um eine preiswerte Platine von AZ-Delivery. Davon hatte ich mal mehrere zu einem sehr günstigen Preis bestellt. Die Testsoftware wurde in VB6 geschrieben und verwendet die RSCOM.DLL. Die Übertragungsrate wurde auf 1 MBaud eingestellt. Ich sende 100 Mal jeweils ein Byte und empfange das Antwortbyte. Die Zeit dafür wird gemessen.
T1 = TIMEREAD()
For n = 1 To 100
SENDBYTE (65)
b = READBYTE()
Next n
T2 = TIMEREAD
Text1 = (T2 - T1)
Das Ergebnis war, dass fast alle Adapter etwa 0,9 ms pro Schleife brauchten, also wohl 0,45 ms für das Senden und 0,45 ms für den Empfang eines Bytes. Nur mit dem Adapter von AZ-Delivery wurden 7,9 ms gemessen. Ein Blick mit der Lupe zeigte, dass auf dem Chip AZ-Delivery gedruckt war und zusätzlich FT232 AZ. Es handelt sich also um eine Spezialversion des FT232, die sich anders verhält als ein FT232RL, wie er auf der grünen Platine von Franzis verwendet wurde. Diese und alle andern Adapter waren die "guten". Dazu gehörte ein FT232-Kabel von Modul-Bus, ein CH340G mit Keramikresonator in einem Arduino Nano, ein CH340C ohne Resonator in einem Nano von Franzis und ein CH340C in der Mikrocontroller-Platine zum Tiny85 von Modul-Bus.
Ausgerechnet mit dem Problemchip von AZ-Delivery hatte ich alle Entwicklungen für die TinyAVR 0/1-Controller gemacht und kein Problem bekommen. Bisher hatte ich nämlich immer schön in einer Richtung übertragen. Erst die schnellen Richtungswechsel haben das Timing-Problem gezeigt. Aber die Lösung ist einfach, ab jetzt nehme ich einen andern Adapter, wenn es auf die Geschwindigkeit ankommt, so wie hier für das Tiny3216-PicoBasic.
Bei der Weiterentwicklung meines TestLab für den Tiny3216 bin ich auf ein Timing-Problem gestoßen. Nach langer und erfolgloser Suche im Quelltext kam mir der Gedanke, dass es an dem USB/Seriell-Wandler liegen könnte. Normalerweise werden größere Datenmengen in einer Richtung gesendet. Das Problem trat aber auf, als ich kurze Kommandos zum Auslesen des AD-Wandlers schickte und jedesmal eine kurze Antwort bekam. Dieses schnelle Umschalten der Datenrichtung ist nichts, was der USB sich wünscht, denn Daten werden immer in Pakete verpackt. Aber wie lange dauert so etwas normalerweise?
Für den Test habe ich TXD und RXD z.B. mit einem Jumper zusammengeschaltet, wie man es bei dem Adapter unten rechts sieht, an dem das Problem zuerst aufgefallen war. Es handelt sich um eine preiswerte Platine von AZ-Delivery. Davon hatte ich mal mehrere zu einem sehr günstigen Preis bestellt. Die Testsoftware wurde in VB6 geschrieben und verwendet die RSCOM.DLL. Die Übertragungsrate wurde auf 1 MBaud eingestellt. Ich sende 100 Mal jeweils ein Byte und empfange das Antwortbyte. Die Zeit dafür wird gemessen.
T1 = TIMEREAD()
For n = 1 To 100
SENDBYTE (65)
b = READBYTE()
Next n
T2 = TIMEREAD
Text1 = (T2 - T1)
Das Ergebnis war, dass fast alle Adapter etwa 0,9 ms pro Schleife brauchten, also wohl 0,45 ms für das Senden und 0,45 ms für den Empfang eines Bytes. Nur mit dem Adapter von AZ-Delivery wurden 7,9 ms gemessen. Ein Blick mit der Lupe zeigte, dass auf dem Chip AZ-Delivery gedruckt war und zusätzlich FT232 AZ. Es handelt sich also um eine Spezialversion des FT232, die sich anders verhält als ein FT232RL, wie er auf der grünen Platine von Franzis verwendet wurde. Diese und alle andern Adapter waren die "guten". Dazu gehörte ein FT232-Kabel von Modul-Bus, ein CH340G mit Keramikresonator in einem Arduino Nano, ein CH340C ohne Resonator in einem Nano von Franzis und ein CH340C in der Mikrocontroller-Platine zum Tiny85 von Modul-Bus.
Ausgerechnet mit dem Problemchip von AZ-Delivery hatte ich alle Entwicklungen für die TinyAVR 0/1-Controller gemacht und kein Problem bekommen. Bisher hatte ich nämlich immer schön in einer Richtung übertragen. Erst die schnellen Richtungswechsel haben das Timing-Problem gezeigt. Aber die Lösung ist einfach, ab jetzt nehme ich einen andern Adapter, wenn es auf die Geschwindigkeit ankommt, so wie hier für das Tiny3216-PicoBasic.
SCART-Kabel sind aus der Mode gekommen, seit überwiegend HDMI verwendet
wird. Nur ältere Viderekorder brauchen solche Kabel noch. Aber sie
haben eine schlechten Ruf. Die Bilder sind oft etwas verwaschen, und
leicht kommt es zu Kontaktproblemen. Ich musste oft mehrfach an den
Steckern wackeln, bis alle Farben korrekt dargestellt wurden.
Jetzt habe ich so ein Kabel geöffnet und untersucht. Die Kontakte sind aus Edelstahl, und die dünnen Litzen sind angecrimpt. Edelstahl ist ungünstig, weil es eine schlecht leitende Oxidschickt bildet. Das Problem kenne ich von machnen Steckboards. Zum Test schicke ich 1 A über zwei Drähte hindurch und lese am Labornetzteil den Spannungsabfall ab. Bis zu 1 V konnte ich messen, also einen Übergangswiderstand von 1 Ohm. Bei einem Skart-Kontakt habe ich ca. 0,5 Ohm gefunden.
Die Kontakte kann ich nicht gebrauchen, aber die Kabel sind nützlich. Sie enthalten 1 mm dünne Kupferlitzen mit nur sechs Drähtchen von ca. 0,1 mm. Die Isolierung lässt sich an den Kabelenden ohne Werkzeuge leicht abziehen. Und es gibt drei Farben. Die Litzen habe ich für Bastelprojekte aller Art aufgehoben und handliche Wickel daraus gemacht. Also nicht gleich wegwerfen, ein SCART-Kabel liefert genügend Litze für ein halbes Bastlerleben.
Jetzt habe ich so ein Kabel geöffnet und untersucht. Die Kontakte sind aus Edelstahl, und die dünnen Litzen sind angecrimpt. Edelstahl ist ungünstig, weil es eine schlecht leitende Oxidschickt bildet. Das Problem kenne ich von machnen Steckboards. Zum Test schicke ich 1 A über zwei Drähte hindurch und lese am Labornetzteil den Spannungsabfall ab. Bis zu 1 V konnte ich messen, also einen Übergangswiderstand von 1 Ohm. Bei einem Skart-Kontakt habe ich ca. 0,5 Ohm gefunden.
Die Kontakte kann ich nicht gebrauchen, aber die Kabel sind nützlich. Sie enthalten 1 mm dünne Kupferlitzen mit nur sechs Drähtchen von ca. 0,1 mm. Die Isolierung lässt sich an den Kabelenden ohne Werkzeuge leicht abziehen. Und es gibt drei Farben. Die Litzen habe ich für Bastelprojekte aller Art aufgehoben und handliche Wickel daraus gemacht. Also nicht gleich wegwerfen, ein SCART-Kabel liefert genügend Litze für ein halbes Bastlerleben.