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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tastkopf-Erkennung bei einem Kanal des TDS3014B defkt


Autor: Horst V. (hoschti)
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Hallo Forum,
ich lese schon recht lange in diesem Forum mit. Aber heute habe ich eine 
Frage und hoffe auf Hilfe.

In meiner Firma arbeite ich  mit obigem Schätzchen (Tektronics TDS3014B 
Speicher-Oscar mit Farb-LCD Bildschirm) und bin eigentlich recht 
zufrieden mit dem Teil. Es ist zwar schon recht betagt, aber für 
einfache Messaufgaben ist es ausreichend und dank der handlichen Größe 
kann man es leicht transportieren.

Drei der vier Kanäle arbeiten einwandfrei und erkennen auch automatisch 
den aufgesteckten Tastkopf (Spannungsmessung 1:1, 1:10 Oder Stromzange). 
Ein Eingang will aber nichts von dem angeschlossenen Tastkopf erkennen 
und bleibt fest auf "Stromzange" eingestellt. Auch manuell lässt sich 
dieser Eingang nicht auf Spannungsmessung umstellen (ohne 
angeschlossenen Tastkopf/Stromzange).

Eine Anfrage beim Tektronics-Kundendienst brachte die befürchtete 
Aussage, das der Pauschalpreis für eine Reparatur jenseits von 3500€ 
kosten soll. Aber dafür bekommt man schon was Vergleichbares als 
Neuware.

Jetzt die Frage:
Hat jemand so einen Fehler schon mal gehabt und hat eine Idee, wie 
dieser Fehler zu beheben ist?

In den zugänglichen Dokumentationen im Netz habe ich zu diesem Problem 
nichts finden können.

Ich komme zwar meistens mit den vorhandenen 3 intakten Kanälen hin, aber 
manchmal ist ein vierter ganz nützlich. Und dann fängt das Improvisieren 
oder Ausleihen bei den Kollegen an.

Ich bin für jeden sachdienlichen Hinweis dankbar! Aber bitte nicht in 
der Richtung: Das Gerät taugt eh' nichts, ab in die Tonne.

Schon mal vielen Dank im Voraus!

Autor: Dieter W. (dds5)
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Für die Erkennung sorgt ein Widerstand im Stecker des Tastkopfs. Dieser 
ist zwischen den vorstehenden Pin und GND geschaltet. Ein Kanal ohne 
angeschlossenen Tastkopf muss immer 1:1 anzeigen und 10:1 erhält man mit 
einem Widerstand von 10 bis 12kOhm.

Schau doch mal ob zwischen GND und dem Ring, der um die BNC Buchse am 
Scope liegt ein Kurzschluss vorliegt.

Autor: Horst V. (hoschti)
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Ganz so einfach ist es dann leider doch nicht. Um die BNC-Buchse sind 
mehrere Schaltflächen angeordnet, über zum einen die Erkennung läuft, 
zum anderen auch die Versorgung von aktiven Tastköpfen (z.B. Stromzange) 
erfolgt. Welche Signale da wann genau anliegen (müssen), hat sich mir 
aber noch nicht komplett erschlossen. Ich werde morgen mal ein Foto 
machen und posten.

Grüße
Hoschti

Autor: soul e. (souleye)
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Versuch mal rauszukriegen unter welcher Nummer das Tekprobe-Interface 
patentiert ist. In der Patentschrift dürfte eine brauchbare 
Funktionsbeschreibung drin sein.

Bei Agilent ist es US5939875.

Autor: :-) (Gast)
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müsste diese Belegung sein

Autor: soul e. (souleye)
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"Data 7000-series only" klingt toll. Das ist die Landefläche für den 
11k-Widerstand.


Ein ESD-Schaden am I2C-Bus dürfte kaum so ein eindeutiges Ergebnis wie 
"Stromzange" produzieren. Ack-Timeout, Datenfehler, etc ist 
wahrscheinlicher.

Vielleicht schaust Du Dir doch als erstes mal den Pin für die 
Widerstandscodierung an. Bei abgezogenem Tastkopf müsste da ja an allen 
vier Kanälen die gleiche Spannung zu messen sein.

: Bearbeitet durch User
Autor: Horst V. (hoschti)
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Erst mal Danke für die hilfreichen Antworten!

Ich habe mal ein Bild von einem Eingang gemacht. Darauf sieht man, dass 
der Hinweis und die Skizze von ":-) , Gast" zu dem Gerät passt.

Ich habe auch gleich mal die Spannungen der einzelnen Kontaktflächen 
gegen Gnd (BNC-Buchse) gemessen. Die 15 und 5 Volt kommen genau so an, 
wie auf der Skizze von dem schon zitierten Smily. Da, wo in der Skizze 
Clock bzw Daten dransteht, liegen bei meinem Gerät jeweils 5Volt (mit 
der gleichen Polarität wie an der unmittelbar benachbarten Fläche). Bei 
den drei intakten Anschlüssen sieht es genau so aus, wie bei dem 
Defekten (leider).

Ich hatte heute leider keine Zeit, intensiv zu messen. Morgen werde ich 
aber  die Spannung der Data-Fläche unter Last (mit Widerstand nach 
Masse) messen. Mal sehen, ob sich der defekte Kanal da von seinen 
intakten Kollegen unterscheidet. Bericht folgt morgen Abend, da Posten 
aus der Firma nicht so gerne gesehen wird.

Falls sich noch jemand findet, der sich mit dem Innenleben auskennt: ich 
bin für jeden Hinweis dankbar!

Grüße
Hoschti

PS: Der Schalt-Stift des "normalen" 10:1-Tastkopfes kontaktiert die 
große Kontaktfläche rechts oben.

: Bearbeitet durch User
Autor: soul e. (souleye)
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Horst V. schrieb:

> PS: Der Schalt-Stift des "normalen" 10:1-Tastkopfes kontaktiert die
> große Kontaktfläche rechts oben.

Exakt da solltest Du mal messen. Wenn die I2C-Schnittstelle kaputt ist 
(die kleinen Clock- und Daten-Anschlüsse), dann dürfte da kaum ein 
plausibles Signal ("Stromzange") rauskommen, sondern eher ein 
Ack-Timeout.

Bei dem Spannungsteilereingang für den normalen Tastkopf reicht ein 
Leckstrom nach Masse, um eine gültige Information zu erzeugen.

Autor: Horst V. (hoschti)
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Ich hatte in den letzten Tagen leider etwas viel um die Ohren und bin 
nicht zum Messen gekommen. Aber jetzt habe ich neue Infos:

Ich habe mir die Spannung an der "Schalt-Fläche" bei einem 
funktionierenden Kanal im Vergleich zu meinem Sorgenkind gemessen.

Leerlaufspannung (gegen GND):  -5,06 Volt

Spannung mit aufgestecktem Tastkopf (10:1, Widerstand im Tastkopf ca. 
10,8kOhm):  -4,63 Volt

Diese Werte sind sowohl bei einem intakten als auch bei dem defekten 
Kanal zu messen.

Weiter habe ich mal mit einem Ohm-Meter bei ausgeschaltetem Gerät den 
Widerstand zwischen der großen Schaltfläche und der Masse der BNC-Buchse 
gemessen. Beide Kanäle verhalten sich hier recht ähnlich, der 
Widerstandswert steigt langsam an (--> Kondensator in der 
Eingangsschaltung wird aufgeladen).

Ich hatte eigentlich gehofft, hier merkliche Unterschiede zu messen. 
Leider Fehlanzeige.

Weiß den jemand, wie genau das Scope erkennt, dass eine Stromzange 
angeschlossen ist. Möglicherweise liegt ja in diesem Umfeld was im 
Argen.

Ich bin für jeden Hinweis dankbar, denn abschreiben möchte ich den Kanal 
noch nicht!

Grüße
Hoschti

Autor: Автомат К. (dermeckrige)
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Horst V. schrieb:
> Weiß den jemand, wie genau das Scope erkennt, dass eine Stromzange
> angeschlossen ist. Möglicherweise liegt ja in diesem Umfeld was im
> Argen.

Ja, über I2C, so wie die aktiven Tastköpfe auch. Eine Beschaltung für 
die aktiven Tastköpfe findest Du im Anhang.

Wichtig ist der richtige PullUp & PullDown um I2C bei dem 
TekProbe-Interface zu aktivieren (siehe Bild).

Die eigentlichen Konfigurationsdaten sind in dem EEPROM gespeichert. 
Wenn der Tastkopf angesteckt wird, aktiviert das Oszi anhand der 
Widerstände R3/R4 den I2C-Modus und ließt das EEPROM aus. Anhand der 
Daten wird der Kanal für den Tastkopf konfiguriert. Anschließend erfolgt 
keine weitere Kommunikation mehr.

Mit den anderen Kanälen oder einem weiteren Oszi (am besten eines mit 
Busanalyse) kann man die Kommunikation mitschneiden und auswerten.

Wenn Du Interesse hast und damit spielen möchtest, kann ich Dir Strings 
von zwei ausgelesenen Tastköpfen zuschicken. Auch ein Script zum 
generieren der Checksumme habe ich, damit man das ein- oder andere Byte 
ändern kann. Die Strings selbst bestehen aus einer Handvoll Bytes zur 
Konfiguration, Bezeichnung der Probe, Seriennummer und Checksumme. 
Dieser String ist vom ersten Byte an ohne Unterbrechung in das EEPROM 
geschrieben, d.h. man kann ihn direkt in ein EEPROM schreiben.

Welche Stromzange verwendest Du? Zufällig TCPA300/400 + TCP3xx? Hier 
wird zusätzlich noch der gewählte Messbereich übertragen. Wie da der 
genaue Kommunikationsablauf beim Umschalten des Messbereichs aussieht 
ist mir allerdings nicht bekannt.

Noch ein Tipp zum Schluss: Zum kontaktieren der TekProbe-Schnittstelle 
an das Oszi eignet sich das TekProbe interface cable ganz gut 
(Verbindungskabel zwischen TCPA300 und Oszilloskop). Bei dem Kabel wird 
lediglich Clock & Data durchgeschliffen (ggf. gekreuzt). Man kann also 
die eine Seite an das Oszi anschließen und auf der anderen Seite die 
Stifte mit zwei EZ-Hook-Klemmen (o.ä.) kontaktieren, bzw. die Masse über 
ein BNC T-Stück.

Autor: Horst V. (hoschti)
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Hallo Автомат,
vielen Dank für die ausführliche Erklärung und den Stromlaufplan. Leider 
trifft das nicht ganz meine Frage. Bei mir zeigt das Scope ja über den 
Messbereich an, dass eine Stromzange angeschlossen sei, obwohl nichts(!) 
angesteckt ist. Deine Beschreibung ist für den "Gut"-Fall, wenn eine 
Stromzange (oder was anderes komplexes) angeschlossen ist.

Autor: Автомат К. (dermeckrige)
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Horst V. schrieb:
> Hallo Автомат,
> vielen Dank für die ausführliche Erklärung und den Stromlaufplan. Leider
> trifft das nicht ganz meine Frage. Bei mir zeigt das Scope ja über den
> Messbereich an, dass eine Stromzange angeschlossen sei, obwohl nichts(!)
> angesteckt ist. Deine Beschreibung ist für den "Gut"-Fall, wenn eine
> Stromzange (oder was anderes komplexes) angeschlossen ist.

Deine Frage war, wie das Oszi erkennt wenn etwas komplexes angeschlossen 
wird (Stromzange). Das habe ich Dir beschrieben!

Worin die Abweichungen vom "Gut"-Fall zu Deinem "Schlecht"-Fall 
bestehen, kann Dir vermutlich keiner beantworten. Das musst Du schon 
selbst herausfinden.

Autor: Horst V. (hoschti)
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Ich hatte gehofft, Du hättest etwas mehr Infos über die 
Eingangsbeschaltung dieser Erkennungslogik. (Kein Vorwurf!)

Aber wahrscheinlich wird mir nichts anderes übrig bleiben, als mich in 
die Schalung reinzuknien und den Fehler durch Vergleichsmessungen 
herauszufinden.

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