Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Prema 4000 defekt?


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von Guido S. (r6502)


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Hallo zusammen,

Ich hab bei e-bay Kleinanzeigen ein Prema 4000 erstanden.

Soweit so gut. Messwerte passen zu denen meines HP34401, aber das Gerät 
führt unregelmäßig einen Reset durch.

Das Problem ist, dann ist das Gerät wider in der Ausgangsstellung, also 
5,5 stellen und höchster Messbereich - also wie nach dem Einschalten. 
Das nervt ein wenig.

Der Chip U12, Prema Bezeichnung "CD", der auf der "digitelen" Seite 
sitzt führt nach dem einschalten einen Rest der 65C02 CPU aus. in 
Unregelmäßigen Abständen nach dem Einschalten, also so zwischen 1 Minute 
und 15 Minuten generiert der U12 einen Reset.

Hat schon mal ein ähnliches Problem mit dem Gerät gehabt?

Ich habe schon alle Elektrolyt Kondensatoren im Netzteil getauscht. 
Spannungen sind alle sehr stabil.

Habe diverse Messungen gemacht, und mir ist aufgefallen, das immer wenn 
der Reset von U12 ausgelöst wird, ist ein weiterer Takt Impuls am 
Eingang "E + P" des "U12 CD" zu sehen nachdem dieser den Pin /IRQ auf 
LOW zieht.

Liegt hier ein Defekt im Analogteil vor?

Link auf den Schaltpan, Handbuch
https://www.prema.com/index.php/en/service-en/maintanance-of-measuring-instruments/item/download/143_c9886b28e4a4eca519bcfaae0e9b6c04

Interessant ist Seite 82. Weiterführend die Seite 84 wechhe den 
Analogteil behandelt.

Anhänge:

01_NormalerIRQ.png:
Hier ist nichts passiert. Alle Impulse die durch U12, "Prema CD" 
generiert werden, liegen vor dem Auslösen des /IRQ Ausgang von "U12, 
Prema CD")

02_Rest_nachIRQ.png
Hier wurde ein Auslösen des Reset festgestellt. Auffällig ist hier, das 
auf der Leitung "E+P" des U12 ein Puls zu sehen ist, nachdem der Pin 
/IRQ aktiv wurde.

Signale der Scope ScreenCopy:
CH1, Gelb: /Reset Leitung;
CH2, Türkis: /IRQ Leitung
CH3, Magenta: U12, Pin20, E+P
CH3, Dunkelblau: n/n
Getriggert wurde auf fallende Flanke der Reset Leitung.

Freue mich über interessante Antworten.

Grüße aus Münster i.W. sendet Euch

Guido

von Kutte R. (kutte)


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einen ähnlichen Fehler hatte ich auch. Es war der besagte Chip, von 
Prema gefertigt. Prema hat mir den damals ersetzt. Scheint wohl eine 
Schwachstelle zu sein, da ich einen ähnlichen Fehlerbericht schon 
woanders gelesen habe. Offiziell leistet Prema wohl keinen 
Messgeräteservice mehr - btw der Service damals ware Klasse -, ich würde 
aber trotzdem da mal anrufen. IIRC hat der Chip so umm die 15,- € 
gekostet.
Viel Glück Kutte

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Mein Hameg HM8112-2 macht das auch. Das basiert auf dem Prema 4001, auch 
das IC U12 ist beim HM8112 ein "CD". Ich benutze das HM8112 nicht so oft 
und hatte den Eindruck, dass es diese Resets nur(?) bei AC-Messungen 
macht. Gut zu wissen, was los ist. Und wie die Geschichte weiter geht 
(gibt's das "CD" noch?), wäre natürlich auch interessant.

von René F. (therfd)


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Hab auch schon ein defektes Prema mit kaputtem CD gefixt, kurz vor der 
Service-Einstellung, der neue CD scheint aber nun auch wieder hinüber zu 
sein, das Gerät hat zumindest wieder den Dienst quittiert, ich hab aber 
die Kiste aber noch nicht geöffnet um das zu verifizieren. Meine anderen 
4 Prema Geräte laufen noch, die haben aber eine andere Revision des CD 
(PrCD3) verbaut. Handelt es sich beim 4001er zufällig um den PrCD4?

von Guido S. (r6502)


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Hallo zusammen,

Bei mir ist es der "PR CD2", Date Code ist "8651"


Ich hab jetzt noch probiert, was passiert, wenn der Reset Pin vom "CD 
Chip" nicht in der Fassung steckt. Habe dann einen Manuellen Reset 
durchgeführt, d. h. Pin 40 der CPU kurz mit der digitalen GND verbunden. 
Das Gerät lief danach wunderbar 2 Tage durch. In dieser Kombination ist 
aber die Watchdog Funktion des "Prema CD" Chips nicht mehr gegeben. Es 
gab keine Fehler in der ganzen Zeit.

Hat mal wer versucht, die Chips nachzubauen / zu analysieren was genau 
der Chip macht? Wollte mal nächstes Wochenende das Scope mit Logik 
Analyser aus der Firma mit Heim nehmen und ein wenig schauen, was da 
passiert. Irgendwie muss man sich ja in diesen Zeiten Beschäftigen ...

Wenn es mit dem "Defekten" "CD Chip" und einem externen Reset / Watchdog 
laufen würde, wäre das eine relativ einfache Geschichte, man könnte fast 
alles so lassen wie es ist, müsste nur einen Adapter  zwischen den "CD" 
und seinen Sockel setzen der die Funktionalität bereit stellt.

Hab jetzt noch mal die Leitung Leitung /UME mit an das Scope geklemmt. 
Hier ist zu sehen, das die Leitung erst einmal kurz (1/2 Periode CPU 
Takt) auf GND gezogen wird und dann länger auf GND level geht. Dann geht 
auch der /IRQ Pin auf GND.

Signale der Scope ScreenCopy:
CH1, Gelb: /Reset Leitung;
CH2, Türkis: /IRQ Leitung
CH3, Magenta: U12, Pin20, E+P
CH4, Dunkelblau: U12, Pin 19 UME

Hab mir das ganze auch auf der Analogen Seite angeschaut, ist aber 
Identisches verhalten.

Gruß aus Münster i. W.

Guido

EDITH:
der untere Kanal heißt natürlich CH4 ... (Copy paste ...)
/UMR berichtigt zu /UME ...

: Bearbeitet durch User
von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Ist denn /UME im Normalbetrieb Dauer-High? Ich habe den Verdacht, dass 
das eine Fehlermeldung aus dem Analogteil ist und es deshalb nicht am 
"CD" liegt.

E+P sieht auf dem Oszillogramm wie ein Daten-Takt aus, andererseits ist 
ein 3,2768/4 MHz-Takt (~820 kHz) dem Ausgang von U13 (dem oberen 6N137) 
parallel geschaltet - was soll das?

Ich erwarte: Eine Datenleitung, eine Taktleitung und ein Frame-Sync. 
Letzteres könnte sowohl im Analog- als auch im Digitalteil generiert 
werden und /UME sein, und der "Zappler" vor dem High-Low die Ursache für 
eine erkannte Fehlfunktion -> Reset. Die Datenleitung zum Analogteil ist 
Pin 18 der "CD".

Nebenbei: Im Prema 5000 ist zumindest der Digitalteil praktisch 
identisch. Besser lesbar ist die von Hameg nachgezeichnete Schaltung des 
HM8112.

von Guido S. (r6502)


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@Der Zahn der Zeit, und natürlich auch an den Rest der Leser,

Danke für die Info mit dem Hameg - hatte ich nicht auf dem Schirm, das 
da Identischer Inhalt drin ist.

Der Ausgang /UME vom Analogteil ist normal High, also LOW active, das 
passt.

Der Ausgang vom E&P vom Analogteil ist etwas komplizierter. Ist die 
Eingangsspannung Positiv, ist der Grundpegel auf LOW, ist sie negativ, 
ist sie HIGH. Das gesamte Intervall einer Integrationsperiode beträgt 
ca. 25ms.

Während der ersten ca. 21ms wird das Eingangssignal integriert. Während 
der letzten ca. 3,5ms wird mit umgekehrtem Strom integriert. Währen 
dieser Zeit Werden die Pulse auf Leitung E&P vom Chip CG generiert. Da 
ist kein Datenprotokoll dahinter. Die Impulse sind der System Takt von 
655,25kHz (Quarz vom CG 5,242MHz / 8 = 655,25kHz) mit dem auch die 65c02 
CPU betrieben wird. Siehe beigefügte Screen Copy vom Scope.

Eingangssignal ca 10V DC
Signale der Scope ScreenCopy:
CH1, Gelb: n/a
CH2, Türkis: U9, Pin8, E+P
CH3, Magenta: U9, Pin 11, /UME
CH4, Dunkelblau: U9, Integrator Ausgang

Was mich wundert, der Pegel vom Integrator liegt hier, also bei +10V DC 
Eingangspegel, immer im Negativen. Der Chip CG hat hat aber nur eine 
Positive Versorgung. Kann es sein, das wir es hier mit einem 
Stromeingang zu tun haben?

Wenn man ein negatives Eingangssignal anlegt, wird ins Positive 
Integriert.

Gruß Guido

von Guido S. (r6502)


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Hallo in die Runde,

ich hab mel ein wenig reverse engeneering betrieben.

In dem Schaltpan des Analogteils gibt es eine "Black Box" welche mit 
SH10 gekennzeichnet ist.

anbei der Inhalt.

Eine Zuordnung der Signale folgt am Wochenende ...

Gruß - Guido

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Hallo Guido,

das könnte weiterhelfen. Die Black Box SH10 umfasst also die linken 10 
Schalter (DG308), den Inverter mit dem Transistor und 2 Elkos(?). Alles 
andere ist außerhalb im Schaltplan zu sehen.

U9 ("CB") ist dann offensichtlich der Integrator mit dem 
Integrations-Kondensator. Das ist ja ein ziemlich großes Modul.

Was ich im Schaltplan nicht sehe, ist die Verbindung vom Inverter zu Pin 
2 U10. U10 hat dort keinen Pin 2 und SH10 keinen Eingang. Offensichtlich 
steuert U9 über den DG308-2 und -3 das Anlegen der Referenz- und 
Messspannungen an den Integrator. Auch diese Steuerleitungen sind in den 
offiziellen Schaltungen nicht zu sehen. (Es muss ja nicht jeder alles 
wissen...) Du hast dir also auch das Layout angesehen.

Ich tippe ja noch darauf, dass der kleine Zappler (vermutlich der 
Integrator-Ausgang), der in Bild 04_Reset_Nach_IRQ_URE.png zu sehen ist, 
die Fehlermeldung und den Reset auslöst. Wenn du mal nachweisen kannst, 
dass der dann und nur dann erscheint, wenn es zu einem Reset kommt, 
wäre das ein wichtiger Hinweis. Allerdings deckt sich das nicht 
unmittelbar mit der Erfahrung, dass der Ersatz von "CD" das 
Reset-Problem beseitigt.

von Guido S. (r6502)


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Hallo in die Runde,

ich habe mittlerweile ein weiteres Gerät von Prema erworben: Prema 6000 
incl. Scanner Karte.

Ich bin jetzt auch mal hingegangen, und habe die Chips CG und CD der 
beiden Geräte gegeneinander getauscht. Ergebnis: der Fehler wandert 
nicht mit, d. h. der Chip CD erzeugt im 4000 unregelmäßig einen Reset, 
im 6000 läuft der Chipsatz aus dem 4000 ohne Probleme. Es liegt also 
nicht an den  Prema Chips CD / CG. Das wäre ja auch zu einfach ...

Ich habe auch noch eine kleine Berichtigung des SH10 Bereichs. Hier hab 
ich jetzt noch den Integrator mit eingezeichnet, und einen Fehler vom 
1ten Plan behoben. bei den Verbindungen der DG308 hatten sich einige 
Fehler eingeschlichen, die Bezeichnungen der Prea Chips waren falsch. 
Jetzt passt alles.

@Der Zahn der Zeit:
der Integrator wird aus U7 und Q3 sowie den zugehörigen Kondensatoren 
und Widerständen gebildet. Am Prema Chip "CG", U9 ist das Integrator 
Signal an Pin 12 angeschlossen.
Das signal mit dem Zappler ist das /UME Signal des Prema-CG Chips. 
Vermute mal UME = Umsetzung Ende ? kann aber gut sein, das das das 
Problem darstellt ...
Der Ausgang vom Integrator ist der Kollektor von Q3.
im Prema Schaltplan sind die Verbindungen von U10 und U9 in den Bereich 
der mit SH10 gekennzeichnet ist nicht mit eingetragen. Mit Pin 2 U10 
wird zwischen Gleichspannung / Wechselspannung umgeschaltet.

Ich werde weiter berichten.

Gruß Guido

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Die Integratorschaltung kann nur einen negativen Strom liefern, der 
positive Teil sollte als eine Art Stromquelle von der positiven Seite 
vom IC kommen. Da kann dann auch eine Art Levelshift (Serienwiderstand) 
mit dabei sein, so dass das IC mit nur der positiven Versorgung 
auskommt. Neben der Stromquelle sollte im IC noch eine Art Komparator 
sein um das Ende zu erkennen.

Ein Stromeingang kann dass nicht sein, denn der Integratorausgang ist 
definitiv eine Spannung.

Die Integratorschaltung ist trickreich mit dem Transistor für den 
schnellen Teil, aber auch irgendwie Enttäuschend: der OP07 hat schon 
einiges an Stromrauschen und ist eigentlich keine gute Wahl.

von Marc T. (macs_73)


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Hallo in die Runde, Probleme gelöst?

Habe hier ein HAMEG 8112-2 welche beim Einschalten den Error 1 bringt. 
Laut Service Manual ist das ein Fehler des CB1 Chips über den hier schon 
diskutiert wurde. Allerding kommt der Fehler nicht, wenn man beim 
Einschalten die Eingänge kurzschließt. Dann läuft das Teil fehlerfrei 
durch und mißt danach auch. Nur bei Ohm Messung kommt wieder Error 1...

Hat mein HM 8112-2- einen Hau weg, oder ist das normal bzw. tolerierbar. 
Es gbt zwar neu für einen Apfel und ein Ei neue deutlich bessere 
Multimeter, aber es hat Charakter :-)

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