Hallo liebes Mikrocontroller-Forum, die letzten Jahre war ich hier immer wieder mal gelegentlicher Mitleser und konnte mir durch eure Tipps auch des öfteren helfen. Nun aber habe ich einen sehr speziellen Problemfall bzw. ein nützliches Gerät, welches ich gerne nachbauen möchte. Konkret handelt es sich um eine Erweiterung des Mulitmeters DT-830B. Das Mulitmeter bekommt man ja praktisch überall für wenige Euros hinterher geschmissen. Nun habe ich bei jemandem das Gerät aber in einer anderen Form gesehen, und zwar in Form eines Kabellängenmessgeräts. Dabei handelt es sich wohl um DT-830B, die vor 30-40 Jahren in Kleinserie modifiziert wurden. Das Gerät arbeitet dabei, soweit ich es verstanden habe, nach dem TDR-Verfahren und lässt sich auf drei verschiedene Signallaufzeiten (bzw. Kabeltypen) kalibrieren. Die gemessene Meterzahl wird dann wiederum an die 2000µA/20mA/200mA-Skala des DT-830 übergeben (rein als Anzeige, vermutlich fließt der entsprechende Strom). 200µA und 10A sind nicht vorhanden, die komplette Beschriftung am Drehgriff wurde überklebt. Die Einspeisung an den TDR erfolgt über die 10A-Buchse des Multimeters (die Sicherung wurde entfernt), die gewöhnliche Messbuchse behält ihre übliche Funktion. Über die Potentiometer auf der Platine kann man das Gerät wohl auf verschiedene Kabeltypen/-signallaufzeiten eichen. Leider konnte ich nirgends im ganzen Internet Informationen zu dieser Schaltung finden. Ein Gerät, welches wohl so ähnlich funktioniert, ist das Unitest 3000. Allerdings scheint das bei weitem nicht so robust zu sein und kann auch nur die Längenmessung. Das modifizierte DT-830B lässt sich imho aber sehr universell einsetzen, die Strommessung braucht man ja je nach Anwendungszweck eher selten. Da ich nichts dazu gefunden habe, habe ich mir das Gerät mal ausgeliehen und versucht, die Schaltung möglichst genau aufzunehmen (siehe Anhang). Leider bin ich nicht der absolute Experte, was Schaltungen und elektrische Bauteile anbelangt. Gerade mit den Bauteilen ohne Bezeichnung oder mit unlesbarer Bezeichnung habe ich Probleme. Ich würde aber gerne diese Platine nachbauen, da der Lötaufwand auf den ersten Blick überschaubar aussieht. Vielleicht kann auch jemand von euch erklären, wie diese Schaltung genau funktioniert und ob man sie ggf. sogar mit modernen Bauteilen eleganter nachbauen könnte. Genaue Schaltpläne zum DT-830B Multimeter lassen sich hier finden: https://subcase.ru/en/cifrovoi-pribor-dt-830b-shema-i-remont-shemy-multimetrov-principialnaya.html Vielen Dank! :) Edit: Ich bin ein Depp, Thread gehört natürlich zur analogen Schaltungstechnik.
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Mea culpa zunächst einmal. Dieser Thread gehört in meinen Augen nicht in dieses Forum, sondern zur analogen Technik. Weiß nicht, wie ich da gestern drauf kam. Vielleicht kann mich bei Gelegenheit jemand von den Zuständigen in das richtige Forum verschieben. Hatte es mit der Edit-Funktion versucht, bekomme es damit aber nicht hin. :( Heute Nacht hatte ich die geniale Idee, das Messgerät doch einfach mal an mein Oszi zu hängen und "mitzuschauen", was da so passiert. Bin zwar jetzt nicht der große Experte mit dem Oszi, aber aufschlussreich war das durchaus. Im Anhang einige Bilder, die gut zeigen, auf welche Art und Weise das Gerät feststellt, wie lang das angeschlossene Kabel ist: - Messung im Leerlauf ohne angeschlossenes Kabel - Rechtecksignal mit grob +/-2V. - Messung mit angeschlossenen ca. 55m Kabel und offenem Ende - Rechtecksignal wird verzerrt. Wenn ich die Schaltung richtig interpretiere, dann erkennt ein Logikglied, sobald eine bestimmte Spannung (oder so) wieder vorhanden ist. Leider für mich immer noch etwas undurchschaubar. - Messung mit angeschlossenen ca. 20m Kabel und offenem Ende - Messung mit angeschlossenen ca. 20m Kabel und geschlossenem Ende Dass man mit dem Messgerät gegen offene und kurzgeschlossene Leitungen messen kann, wusste ich bereits zuvor. Interessant ist aber dabei, dass das komplett unterschiedlich im Oszi aussieht und wohl von der Elektronik auch unterschiedlich interpretiert werden muss. Außerdem anbei im Anhang: Provisorischer Schaltplan der ganzen Platine. Aber Achtung! Die Bauteile, die im Schaltplan eingezeichnet sind, müssen nicht zwingend zutreffen. Tranistor heißt z. B. jetzt nicht unbedingt Transistor sondern "Bauteil mit drei Lötfüßen". Leider mein größtes Problem, dass ich viele der SMD-Bauteile nicht wirklich deuten kann. Die Bauteile haben jeweils eine Bezeichnung in Klammern, die auch auf dem Foto der Platine vermerkt ist. Vielleicht kann mir jemand beim genaueren Identifizieren der Bauteile helfen. Bin da leider mit sehr vielen davon überfragt. Da mir das Messgerät nicht gehört, möchte ich nur sehr ungern irgendwelche Bauteile auslöten und prüfen. Mal ganz davon abgesehen, dass mein Equipment für SMD-Bauteile eher nicht gemacht ist.
Ich habe mir jetzt nicht alles genau angesehen, aber ich vermute, dass das mit dem Mulitmeters DT-830B recht wenig zu tun hat. Die Schaltung wird einfach die TDR-Messung machen und in einen Strom umsetzen, der auf dem Messgerät angezeigt wird. Die Schaltung wird ein perjodisches Rechtecksignal mit U0 erzeugen und dann messen wann die Schaltschwelle U0*0,75 erreicht wird. Warum 0,75? Nun Leitungstheorie: wie Du auf Deinem Oszilloskop siehst liegt im ersten Moment U0/2 an. Die Welle läuft los, wird am offenen Ende reflektiert und läuft zurück. Wenn sie wieder am Anfang angekommen ist, springt die Spannung auf U0. Daher die Schaltschwelle auf U0/2+ U0/4 legen. Wenn ich die Messschaltung bauen sollte, würde ich die Zeitmessung mit geschalteter Konstantstromquelle auf einen Kondensator machen: Die Rechteckflanke geht hoch, der Konstantsrom wird eingeschaltet und fliesst auf den entladenen Kondensator, der läd sich solange auf bis die Welle zurückgekommen ist (Schaltschwelle U0*0,75 erreicht) und abgeschaltet. Jetzt wird die Spannung am Kondensator gesampelt und in einen Strom für das Messgerät umgewandelt: Spannung am Kondensator entspricht Zeit entspricht Leitungslänge. (Das Entladen des Kondensators vor der nächsten Messung nicht vergessen) Heute würde man das mit einem Mikroprozessor machen.
Ja, das ist soweit korrekt. Allerdings erklärt das noch nicht die Messung gegen Kurzschluss am Leitungsende. Ich hatte schon vermutet, dass man das heute vielleicht eleganter mit einem Mikroprozessor (bzw. vermutlich Mikrocontroller?) machen könnte. Allerdings übersteigt das zumindest mein Wissen in dem Bereich bei weitem. Schaltungen stur nachlöten und ggf. Fehler suchen bekomme ich gerade noch hin. Jedenfalls hab ich mich jetzt noch ein wenig weiter mit der Platine auseinander gesetzt und ein paar Bauteile durch den Bauteiltester gejagt. Neuer Schaltplan im Anhang. Leider bekomme ich die ganzen SMD-Kondensatoren kaum ausgelötet mit meinem Equipment. Befürchte, wenn ich noch weiter dran herumlöte, dass ich nur was kaputt mache. Hätte meine Platine später auch mit normalen Bauteilen nachgelötet. Daher gibt es immer noch einige Unbekannte, die ich im Plan markiert habe. Ein Problem ist auch, dass ich keine Bezugsquelle für den 3BP03 XC6404BP03D finde (links unten). Auch zu den anderen drei Transistoren kann ich nur rudimentäre Aussagen treffen. Edit: Habe gerade noch einen Fehler im Schaltplan erkannt. Schaltplan nochmal getauscht.
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Hallo, interessantes Gerät! Die Idee, daß mit einem Mikrocontroller zu machen wird wohl eher nicht klappen. Bei 10m Gesamtlänge, ohne Verkürzungsfaktor komme ich auf 33ns Laufzeit. Bei 30MHz Taktfrequenz wäre das ein einzelner Maschinenzyklus. Korrigiert mich, wenn ich falsch liege. Grüße
Deine Berechnung ist imho nicht ganz korrekt. Hier fehlt nämlich, dass das Signal hin- und zurücklaufen muss (also wenn ich das soweit richtig verstanden habe). Bei 10m Kabellänge wären es daher imho ohne Verkürzungsfaktor 66ns. Meine Erfahrung hat gezeigt, dass der folgende grobe Richtwert für die Kabel, die ich so in den Händen halte, eigentlich ganz gut gilt: 100m ≙ 1µs. Auch wenn das natürlich von Kabel zu Kabel immer etwas abweicht. Wie das mit den 30MHz ist, keine Ahnung. Wenn Du in dem Punkt richtig liegst, dann wären ganz grob 5m Kabellänge damit messbar. Das ist leider für mich zu ungenau, ich finde ja eigentlich schon fast die nur auf Meter genaue Anzeige des Geräts schon eher grob. Gerade wenn jemand z. B. über einer Telefondose fünf Löcher gebohrt hat, ist es ja oft schon interessant, ob die Ader jetzt nach 1,2m oder nach 1,6m unterbrochen ist. Wobei wir jetzt mit den Anforderungen nicht übertreiben wollen. Ich mein, ich habe hier auch noch ein paar alte TDR da und mit denen ist es dann auch schon schwer bis unmöglich so eine kurze Entfernung exakt zu messen. Der Problempunkt ist eher, dass das alles uralte schwere klobige Geräte sind und eben nichts, was man immer in der Werkzeugkiste mit dabei hat, um sich schnell mal spontan helfen zu können.
Thomas H. schrieb: > ich habe hier auch noch ein paar alte TDR da und mit denen ist es > dann auch schon schwer bis unmöglich so eine kurze Entfernung exakt zu > messen Da müsstest du TDR-Geräte für Leiterplatten verwenden, die arbeiten im cm-Bereich. Nur leider sind die entsprechend viel teurer. Aber technisch gesehen geht das, man muss halt deutlich weniger als 1 ns messen können. Dafür gibt es Tricks, aber das führt hier zu weit. Georg
Soo, die letzten Tage ist es etwas ruhig um das Thema geworden. Ich war nämlich tatsächlich nicht untätig. Nachdem ich mir bei der originalen Schaltung nicht wirklich viel helfen konnte, da sie für mich einfach zu komplex war, bin ich nun Schritt für Schritt dazu übergegangen, mir meine eigene Schaltung zu entwickeln. Disclaimer: So viel Ahnung hab ich von dem Thema, wie schon gesagt, nicht. Bitte also nicht gleich hauen, wenn ihr den Schaltplan seht und da ein grober Fehler drin ist. :o) Soweit ich die Schaltung getestet habe, funktioniert sie erstmal grundsätzlich einwandfrei. Heißt, mit einer externen 9V Spannungsversorgung versorgt und ein Multimeter an GND und am Ausgang angeschlossen, liefert ziemlich passende Werte. Wobei man Kurzschluss und offene Leitung über zwei separate Potis laufen lassen muss (das ist in dem Plan jetzt noch nicht drin). Messwerte: 20m Kabel offen - 25m 20m Kabel kurzgeschlossen - 18m 285m Kabel offen - 285m 285m Kabel kurzgeschlossen - 285m Wie man sieht, habe ich die 285m zum Kalibrieren verwendet und bei kürzeren Leitungen gibt es noch ein wenig Diskrepanz. An den Schaltschwellen müsste man dafür noch ein bisschen optimieren, aber das wäre jetzt nicht das Thema. Riesige Probleme habe ich allerdings nun damit, das Ganze an einem Multimeter anzuschalten. Leider hatte ich übersehen, dass der GND des DT-830B nicht dem Batt- entspricht. Solange beides über separate Batterien läuft, ist das alles kein Problem. Folgendes hab ich schon probiert: Beides parallel an die Batterie schalten: Sobald ich dann auch noch den GND des Multimeters mit dem GND meiner Platine verbinde, fließt ein hoher Ausgleichsstrom und es kommt zur Fehlmessung. Ohne Verbindung der GND fließt gar kein Strom. Interne Versorgungsspannung des DT-830B anzapfen: Fehlmessung, die Platine zieht zu viel Strom. Batt+ und Speaker V- anzapfen (LED-Mod siehe Youtube): Reicht vollkommen um z. B. LED in dem Gerät zu betreiben, aber leider komme ich dann mit meiner Platine nicht auf GND. Den Out des NE555 anzapfen, zusammen mit dem freien NAND, zwei Kondensatoren und einem Brückengleichrichter eine neue getrennte Versorgungsspannung für das DT-830B erzeugen: Leider immer noch 1,4V Spannungsunterschied zwischen GND und Batt-. Leider sind mir jetzt die Ideen ausgegangen. Ich beginne schön langsam auch zu verstehen, warum die Platine um so viel komplexer ist. Was könnte man da noch machen, was nicht total kompliziert ist?
Muss es denn unbedingt dieses DTxy sein. Nächste Woche gibts beim Lidl wieder nen ganz brauchbaren Multimeter. Hat zwar automatische Bereichswahl, aber möglicherweise kann man das entweder umstellen, oder es spielt gar keine Rolle. Platz sollte da genug drin sein. Meist ist ja das Grössebestimmende Teil der 9V Block.
Uli S. schrieb: > Muss es denn unbedingt dieses DTxy sein. Da denke ich sofort an "DVM module 3½ digit common ground". Der Eigenbau muss ja nicht in ein Multimeter versenkt werden, oder? mfg mf PS. Die vom Pollin gehen nicht, keine gemeinsame Masse. Der ultimeter-IC ist derselbe wie im DT830B, siehe Anhang.
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Falls es interessiert: In der Link ist das Service Manual zum HP1415A. Ich habe so ein Gerät mit dem man cm auflösen kann. Ich habe mich vor Jahrzehnten mit dieser Technik beschäftigt. Der Stepgenerator beruht auf Tunneldiodenbasis und hat eine Anstiegszeit von unter 50ps. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=41600E4ECCC98E11CB02A9A95E4D9B01?doi=10.1.1.174.3432&rep=rep1&type=pdf http://hparchive.com/Application_Notes/HP-AN-62.pdf Die Anzeige beruht auf Sampling Oscilloscope Methoden mit einer Bandbreite von über 10Ghz. Trotz des hohen Alters (1960s) ist die Verwirklichung des HP1415A faszinierend und zugleich very High-Tech. Damals mußte man noch mit sehr speziellen fundamentalen Methoden arbeiten. Wegen der speziellen Halbleiter und anspruchsvollem Aufbau ist ein Nachbau des 1415A nicht sehr aussichtsreich. Gerade die ultra-low C Sampling Dioden des Oszilloskopmeßkopfs sind nicht gerade leicht beschaffbar. Der Sampling Impuls Generator verwendet eine Step-Recovery Diode und erzeugt Symmetrische Nadelimpulse sehr kurzer Zeitdauer für die Durchschaltung des Abtast Samplingkopfs. Ganz wichtig ist, daß der Aufbau bis weit in den 10Ghz Bereich vollkommen reflektionsarm in 50 Ohm Technik konstruiert wird. Deshalb auch die GR874A Steckverbinder. Der Breitband Oszilloskop Sampling-Kopf ist in der GR874A Coaxialstruktur zweckmäßig integriert. Ein symmetrischer Step Recovery basierter Gate Generator erzeugt symmetrische Nadelimpulse zur Durchsteuerung der Samplingdioden. Diese Nadelimpulse haben ps Länge. Auch der 50ps Stepgenerator ist als hochwertige Mikrowellen 50 Ohm Abschlußwiderstand mit integrierter Tunneldiodenpille coaxial eingebaut. In jeden Abschnitt wird streng auf reflektionsarme Konstruktion geachtet. Leider waren diese Halbleiter alle interne HP hergestellte Typen und im Handel nie beschaffbar. HP hat damals mit dem Gerät echte Pionierarbeit geleistet und der HO1415A ist deshalb historisch gesehen ein Meilenstein der Meßgeräteentwicklung. Dieser HP1415A war dann damals für lange Zeit das Non-Plus Ultra im TDR Bereich, dem die restliche Welt lange nichts entgegenzusetzen hatte. Man kann übrigens mit gewissen 2N3904 im Avalanche Modus (90VVCE) und richtigen Aufbau Impulse mit Anstiegszeiten um 350ps erzeugen und könnte als Stepgenerator for TDR Zwecke nutzbar sein. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an45f.pdf (Seite 18) https://welcolab.wixsite.com/discovery/9-avalanche-transistors https://richardsears.wordpress.com/2013/04/27/tunnel-diode-pulser/ https://vintagetek.org/wp-content/uploads/2019/04/TunnelDiodes_JackRogers.pdf http://bee.mif.pg.gda.pl/ciasteczkowypotwor/Tek/070-254.pdf https://vintagetek.org/wp-content/uploads/2019/03/TunnelDiodeSwchgCircuits_ServiceScope_Aug1966.pdf https://xdevs.com/doc/Tek/pub/The%20Switching%20Characteristics%20of%20a%20Tunnel%20Diode.pdf http://lcweb2.loc.gov/master/mbrs/recording_preservation/manuals/Tektronix%20PG506%20Calibration%20Generator.pdf https://hackaday.io/project/162998/logs?sort=newest&page=4 https://www.blunham.com/Radar/SignalsMuseum/PDFs/TekTDR1502.pdf Beim HP1415A ist die linke GR874A Buchse der Ausgang des Stepgenerators und die nächsten zwei GR874A Buchsen die Anschlüsse des Sampling Kopfes. Übrigens ist die Bezeichnung "Buchse" bei GR874A Steckverbindern nicht wirklich angebracht weil diese Steckverbinder bi-sexual (hermaphroditic) sind. Es gibt dann zu andern Steckverbinderserien sehr hochwertige Adapter. GR874A sind sehr hochwertige Coaxial Verbinder. Für TDR Zwecke gibt es auch Luft Coaxial Leitungen mit streng eingehaltener 50 Ohm Impedanz mit sehr niedrigen Reflexionsfaktor die bei TDR Arbeiten unentbehrlich sind. Man kann damit auch erkennen welcher Art Reflexionen sind(L/R) und Impedanzmessungen machen. Dieses Gerät war mir bei früheren Arbeiten an Mikrowellenmeßgeräte Design unentbehrlich. Damit kann man z.B Steckverbinderübergänge, Microstrip Übergänge genau untersuchen. Wer einen noch funktionierenden HP1415A findet, bekommt trotz des hohen Alters damit ein super brauchbares Gerät, solange es noch funktioniert. Es verwendet ein HP140A Sichtgerät. Die Stärke des HP1415A ist die hohe zeitliche Auflösung und Stabilität da mit Erfahrung noch ein cm noch auflösbar ist. "Ein TDR lügt niemals" Unbarmherzig zeigt er die kleinsten Mikrowellen Design Sünden auf. Optimierung und Verbesserungen sind somit möglich und meßbar. Mit dem TDR kann man dann die Problemstellen an Ort und Stelle identifizieren. Wer mit dem Gerät umgehen kann und die fundamentalen Zusammenhänge versteht, hat mit so einem Gerät eine extrem leistungsfähige Entwicklungshilfe.
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Also es muss nicht zwingend das DT-830B sein. Die originale Platine war halt dort eingebaut und ich habe derartige Multimeter hier herumliegen. Außerdem sind die Geräte einfach und günstig verfügbar, da ich das dann womöglich später auch als Bauanleitung für Andere aufbereiten würde. Daher war eben die erste Idee, die Platine auch in ein solches Gerät einzubauen. Scheint aber keine so gute Idee zu sein. Grundsätzlich wäre der Einbau in ein Multimeter in meinen Augen schon wünschenswert. Einfach schon aus dem Grund, da man, wenn man irgendwas mit Strom oder Telekommunikaton macht, man auch die restlichen Funktionen des Multimeters des öfteren braucht, um z. B. vorab die Spannungsfreiheit oder den Zustand einer Ader feststellen zu können, bevor man die Länge bestimmt. Welches Multimeter das ist, spielt aber imho weniger eine Rolle, solange es gut verfügbar und von den restlichen Funktionen halbwegs tauglich ist. Mittlerweile habe ich ein Multimeter von Honeytek geöffnet, das ich eigentlich recht gerne verwende. Das ist zwar intern wie ein DT-830B aufgebaut und hat daher das selbe Problem, allerdings wesentlich mehr Platz im Gehäuse. Kostenpunkt ist mit ca. 10€ auch nicht so teuer. Möglicherweise kann ich dort eine zweite 9V-Batterie unterbringen und die Platine so speisen. Allerdings müsste ich noch eine separate Batteriekontrollmöglichkeit schaffen und der Platz ist doch recht eng. Gefällt mir aber auch noch nicht zu 100%. Wer eine bessere Idee hat, immer her damit. Die ganzen TDR-Links schaue ich mir morgen mal durch. Heute ist es schon etwas zu spät dafür. :o)
Die letzten Tage war ich jetzt nicht untätig. Im Anhang seht ihr die Ergebnisse. Ich habe nun versucht, die Schaltung mit Zweitbatterie in einem Honeytek HK36A zu adaptieren. In dem Gehäuse ist genug Platz um einen zweiten 9V-Block inkl. spannungsfestem großen Kondensator, zwei Schiebeschaltern (in dem Fall sechs Wechslerkontakte, drei sind aber nur notwendig) und der Platine unterzubringen. Der Platz ist aber echt eng. So wie auf dem Foto zu sehen, passt es nicht ganz rein. Die Platine hat an der Stelle keinen Platz und muss liegend rein. Die Schiebeschalter lassen sich von unten bedienen. Einer ist zwischen Batterie und Platine und zwischen Messbuchse und Messgerät geschaltet (Einschalter). Der andere schaltet Messung gegen offene Leitung und Kurzschluss. Um zu erkennen, dass die Platine eingeschaltet ist und vor allem ob die Batterie leer ist, habe ich eine LED mit Vorwiderstand zwischen Vcc und Out des 78S05 geschaltet. Allerdings bin ich mir beim Schreiben dieser Zeilen unschlüssig, ob das nicht ein Fehler war und mir nicht so die Spannungsregelung kaputt macht. Muss das mal nachprüfen. Die Platine habe ich so klein gefertigt, wie es nur irgendwie mit einer Streifenrasterplatine möglich ist. Ich musste hierbei aber auf drei der Kondensatoren verzichten, die eigentlich Schwingungen verhindern sollten. Vor allem der 47µ auf Cont des NE555 ist ja eigentlich Standard, braucht aber einfach alles zu viel Platz. Bislang konnte ich dadurch keine Beeinträchtigung feststellen. Ganz allgemein lässt es sich wie folgt zusammenfassen: Es geht, ist aber schwierig da man sehr genau arbeiten muss. Als allgemeine Nachbauempfehlung eher nicht so geeignet. Ein anderes Multimeter, wo man keinen zweiten 9V-Block bräuchte, wäre schon besser.
Gerhard O. schrieb: > Man kann übrigens mit gewissen 2N3904 im Avalanche Modus (90VVCE) und > richtigen Aufbau Impulse mit Anstiegszeiten um 350ps erzeugen und könnte > als Stepgenerator for TDR Zwecke nutzbar sein. Vorsicht, 2N3904 ist nicht gleich 2N3904. Der muss auch im richtigen Prozess gefertigt sein, d.h. Hersteller und Herstellungsjahr sind entscheidend. Bei Transistoren geben die Datenblätter immer Mindestanforderungen an. Die realen Bauteile dürfen besser sein. 1970 waren ein BC107, ein 2SC1815 und ein 2N3904 komplett unterschiedliche Bauteile. Heute steckt ein Chip drin, der alle drei Specs abdeckt und übertrifft, und außerdem noch als BC237, BC548 und BC847 verkauft wird. Moderne Bauteile sind in den garantierten Eigenschaften fast immer besser als im "alten" Datenblatt angegeben, aber die nicht dokumentierten Eigenschaften können deutlich abweichen. Krassestes Beispiel ist der 2N3055. Da gibt es moderne Bauteile mit 1a Daten, die trotzdem in alten Schaltungen nicht funktionieren.
https://www.youtube.com/watch?v=99u53V7uDFY https://github.com/tedyapo/sampling-scope-WIP http://www.leobodnar.com/shop/index.php?main_page=product_info&cPath=124&products_id=295
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Ich habe jetzt meine Schaltung über einige Tage ausprobiert und bislang sehr gute Erfahrungen gemacht. Erst gestern habe ich wieder ein abgerissenes Kabel gemessen und meine Messung zu 100% mit dem TDR bestätigen können. Beide Geräte brachten mich zu dem Ergebnis, dass der Fehler 8m entfernt ist. Da ich denke, dass vielleicht der eine oder andere so ein Gerät gut brauchen kann, habe ich nun meine Erfahrungen hier einmal möglichst ausführlich zusammengefasst: https://ngb.to/threads/113110-Bauanleitung-Einfaches-Kabellängenmessgerät-auf-TDR-Basis Falls jemand Interesse hat, darf er das gerne nachbauen. Nehme natürlich auch weiterhin gerne Verbesserungsvorschläge an.
Ich muss diesen Thread jetzt nochmal ein wenig hochholen, denn ich habe nochmal ein kleines Problem zu dem Thema. Mit meiner gebastelten Platine bin ich eigentlich ziemlich zufrieden. Auf kurze Entfernungen kann man damit Fehler sehr schnell, einfach und zuverlässig feststellen. Für den Privatbereich imho vollkommen ausreichend. Allerdings haben wir ja immer noch Lockdown und deswegen wollte ich das Ganze in ein paar Punkten noch verbessern. Eine Kurzschlusserkennung, damit man nicht mehr von Hand umschalten muss, habe ich bereits realisiert. Dazu braucht man noch einen weiteren AND-Baustein. Damit wäre das Ganze für den Privatbereich eigentlich bereits vollkommen ausreichend. Mich stört aber die Tatsache, dass man ab einer bestimmten Kabellänge falsche Ergebnisse erhalten kann, auch wenn man normalerweise privat keine solchen Längen auf seinem Grundstück liegen hat. Deswegen wollte ich einen SN74HC74N verwenden, um diese Problematik abzufangen. Der Baustein muss eigentlich nur erkennen, ob zum Zeitpunkt des Clock auch das Ausgangssignal eines bestimmten AND-Gates auch HIGH ist oder LOW ist. Q hätte ich dann mit einem weiteren AND verbunden, damit entweder ein Messergebnis herauskommt oder einfach 0 als Kabellänge (= Kabel zu lang). Allerdings bin ich wohl einfach zu dämlich, diesen Baustein zu verwenden, denn er bleibt bei imho korrekter Beschaltung immer auf Q=HIGH. Auch einen CD4013B habe ich probiert (natürlich auf die andere Beledung aufgepasst und dort Set+Reset=LOW). Vielleicht mag mir da jemand kurz helfen. Genauere Infos und Schaltplan sind im Anhang. Danke. :-)
Ok, noch ein Versuch. ;-) Für mein Problem habe ich mir mittlerweile einen Workaround überlegt. Der gefällt mir zwar nicht zu 100%, tut aber was er soll. Vom NE555 aus wird einfach ein weiterer Timerbaustein TLC556 gestartet mit anderem Timing. Dieser läuft dann eine bestimmte Zeit bis zur maximal messbaren Länge. Wird diese überschritten, so schaltet dieser ein und das wird im AND-Baustein erkannt, der dann einen Kondensator lädt und den zweiten Reset des TLC556 auf LOW setzt. Manko daran: Es verringert die maximal messbare Länge etwas. Ginge schaltungstechnisch vielleicht auch irgendwie anders, aber es war der beste Kompromiss aus Aufwand, Verlässlichkeit und Platz, der mir eingefallen ist. Um die Platine in einem DT-830B einzubauen, habe ich mir mittlerweile auch etwas überlegt. Man muss eigentlich nur eine galvanische Trennung schaffen. Daher kam mir jüngst die Idee, ich könnte ja einfach den Transistor-Test dafür missbrauchen. Den braucht man ja sowieso selten bis gar nicht (wenn man einen modernen Komponententester hat) und ein Optokoppler ist ja praktisch auf einer Seite wie ein Transistor. Mein Problem ist jetzt nur noch, einen möglichst idealen Optokoppler zu finden. Leider haben die meisten afaik eine hFE unter aller Kanone und ich bräuchte einen mit hFE=1000, oder so. Außerdem muss er ausreichend schnell sein, also im Nanosekunden-Bereich bestenfalls. Beides schließt sich gegenseitig etwas aus. Alternativ muss ich einen Transistor nachschalten. Könnt ihr mir da vielleicht etwas empfehlen? Zwei Meter Kabel wären 0,02µs und das sollte der Optokoppler bestenfalls abbilden können (ggf. mit Transistor nachgeschaltet). Plan B wäre, die galvanische Trennung mit einem Ethernet-Übertrager abzubilden. Allerdings war ich damit bislang auch nicht wirklich erfolgreich. Plan C wäre, die zweite Seite des TLC556 in Abhängigkeit zur Kabellänge anders zu timen, damit sie langsam genug für einen langsamen Optokoppler schaltet. Allerdings hab ich da aktuell keine Idee dazu.
Thomas H. schrieb: > Mich stört aber die Tatsache, dass man ab einer bestimmten > Kabellänge falsche Ergebnisse erhalten kann, auch wenn man normalerweise > privat keine solchen Längen auf seinem Grundstück liegen hat Da mußt du vielleicht mit der Pulsfrequenz vom Rechtecksignal runtergehen. Wie hoch ist die eigentlich?
Der NE555 schaltet jetzt aktuell mit einer Impulsdauer von ca. 2µs, wobei sich da Eingeschaltet ein kleines bisschen von Ausgeschaltet unterscheidet. Aber das ist für die Funktion der Schaltung eigentlich irrelevant. Mit der Pulsdauer herunterzugehen, das war auch meine erste Idee. Leider funktioniert das nicht. Man hat mit zunehmender Kabellänge zwei unterschiedliche Probleme. Bei Kurzschluss ein anderes als bei einer offenen Leitung. Bei der offenen Leitung ist es tatsächlich so, dass mit zunehmender Kabellänge irgendwann einfach die Spannung über die Schaltschwelle kommt und quasi schaltet, obwohl das Kabelende noch gar nicht erreicht ist. Dem könnte man tatsächlich mit einer kleineren Pulsdauer begegnen - mit Einschränkungen. Man würde dann als Ergebnis bei einem zu langen Kabel die maximal messbare Kabellänge erhalten (was auch problematisch ist, wenn man diese nicht kennt). Bei Kurzschluss funktioniert das aber gar nicht. Das kann man auch in meiner Grafik sehen, die ich ein paar Beiträge zuvor verlinkt habe. Dort ist dann das Problem, dass die Schaltschwelle ganz am Anfang noch gar nicht erreicht wird, sondern erst einige hundert Meter später und deswegen nun ein falsches Ergebnis herauskommt. Man kann die Schaltschwelle aber auch nicht anpassen, da man sonst kein Kabelende mehr erkennen kann. Daher war eben auch meine Idee, mit dem SN74HC74N zu erkennen, ob bereits am Kabelanfang auch die Schaltschwelle erreicht ist. Allerdings ist mir mittlerweile bewusst geworden, dass das wiederum das Problem bei einer offenen Leitung nicht wirklich löst. Daher habe ich nun den zweiten Timer ergänzt, der die maximale Kabellänge festlegt. Ich bin zwar nicht zu 100% glücklich mit der Lösung mit dem TLC556, aber es tut das was es soll. Der TLC556 schaltet quasi ca. 400ns nachdem der NE555 eingeschaltet hat, ebenfalls ein. Am AND kann man dann erkennen, ob nach Ablauf der 400ns beide Eingänge HIGH sind. Das passiert, wenn das Kabel zu lang ist. Das Problem ist jetzt eigentlich nur noch, wie ich das Signal zum Multimeter transferiere. Es handelt sich dabei eben um einen Rechteckimpuls, der im Abstand von ca. 4µs auftritt und von der Pulsdauer der Kabellänge (1ns-400ns <-> ca. 1m-400m) entspricht.
Soo... In den letzten (fast) eineinhalb Jahren habe ich mich sehr intensiv nun mit dem Messgerät beschäftigt. Viel intensiver als ich es eigentlich vor hatte. Viele gescheiterte Versuche gingen ins Land. Ich habe fertig! Vor ungefähr einem halben Jahr habe ich es endlich geschafft, das Gerät nachzubauen, quasi 1:1 wie das Original. Eigentlich war es gar nicht mehr notwendig, da mir mittlerweile auch ein originales Gerät zugelaufen ist, das ich mir aus ein paar kaputten zusammengebaut habe. Trotzdem habe ich das Projekt noch fertiggestellt und nun eine Flotte aus einem originalen Multimeter und zwei Nachbauten, so dass ich nun jede Werkzeugkiste damit bestücken kann. Das letzte halbe Jahr habe ich nun das Messgerät noch etwas getestet und konnte keine direkten Probleme feststellen. Die ganzen in den vorherigen Beiträgen genannten Designs habe ich wieder von Bord geworfen. Immer wieder bin ich dadurch auf neue Probleme gestoßen. Der Durchbruch waren im Prinzip zwei Erkenntnisse. Zunächst musste ich herausfinden, wie der PNP-Transistor im Original genau verschaltet ist, so dass dieser die Kabellänge deutlich besser "erkennen" kann als alle anderen meiner Designs. Der andere Trick war, wie ich das Multimeter dann mit der Platine verbinden kann. Die weiter oben genannte Idee mit dem Optokoppler hat nie funktioniert. Die Lösung war, für die Spannungsversorgung des Multimeters mittels einer Ladungspumpe eine negative Spannung zu erzeugen und die beiden Platinen mit einer 6V Zenerdiode zu verbinden. Im Anhang sind sämtliche Pläne, die man für den Bau des Multimeters benötigt. Da das originale Gerät sowieso nicht mehr hergestellt wird und ich die Platine komplett neu entwickelt habe, sehe ich kein Problem darin, die Pläne zu veröffentlichen. Alle Dateien stehen unter der Lizenz CC BY-NC-SA 3.0, können also zum Privatgebrauch jederzeit verwendet werden. Als Software habe ich EasyEDA verwendet, falls jemand die JSON-Dateien importieren möchte. Ein bisschen ausführlicher habe ich hier noch die Funktionsweise beschrieben: https://ngb.to/threads/bauanleitung-impulsreflektometer-irm2.123625/ Über Kritik, Anregungen und Verbesserungsvorschläge würde ich mich freuen. Bitte beachtet, dass ich mich eigentlich erst seit Anfang diesen Threads wirklich intensiv mit integrierten Schaltungen beschäftige und vorher höchstens kaputte Bauteile getauscht habe.
Schönes Projekt. Bei dem 4013B solltest Du die unbenutzten Eingänge noch auf Masse legen. Sonst braucht der übermäßg Strom und kann im ungünstigen Fall überhitzen. Wenn U5 wirklich ein 74HC ist und kein LS oder HCT, dann wäre das dort auch sinnvoll. An jedes IC, das mit schnellen Pulsen zu tun hat, gehört ein 100 nF-Kondensator direkt zwischen VDD und Masse. Kannst Du diagonal huckepack löten.
Solche Tipps nehme ich gerne. :) U5 ist auf jeden Fall das, was im Plan steht. Die Eingänge hab ich in meinem EasyEDA jetzt an Masse gelegt. Spricht ja in dem Fall gar nichts dagegen, das zu tun, da überall praktisch nebenan eine Masse liegt. Die Dateien im Beitrag werde ich die nächsten Tage dann noch aktualisieren - evtl. kommen ja noch ein paar andere Verbesserungsvorschläge. Denkst Du, dass ein 100nF-Kondensator so viel Unterschied macht? Werde das auf jeden Fall die nächsten Tage mal ausprobieren. Je genauer das Gerät misst, desto besser.
Kannst du das Layout auch so exportieren, das man das bei einem PCB Hersteller hochladen kann? Eagle, KiCad, Gerber etc. ? Ich habe mein Ätzzeugs schon länger in den Sondermüll gegeben. VG Egberto
Ok, ich habe mich jetzt da mal registriert und über den Altium Export Gerber Files generiert - z.B. Aisler scheint das problemlos zu akzeptieren. VG Egberto
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