Kleinkram

Alles was nicht gleich eine ganze Webseite wert ist.

Multimeter reparieren

Typ: McVoice / Mastech M3900. Oder M3906. Lohnt sich normalerweise nicht, ist eher ein sportlicher Anreiz zur Müllvermeidung.

Es geht um 3½-stellige Multimeter mit LCD-Anzeige (±1999) und manueller Bereichswahl. Diese sind faktisch stets mit ICL7106 oder kompatiblem Chip ausgestattet. Dieser geht gern kaputt, wenn in der Nähe Schalthandlungen mit Hochspannung (um 1000 V für Piezoaktoren) stattfinden. Das ist hier gleich zweimal passiert. Ein neues Multimeter ist in der Verwendung nicht so praktisch einfach, das gleiche gibt's nicht mehr. Außer bei AliExpress.

Defekten Chip lokalisieren

Dieser befindet sich dicht neben oder unter der Anzeige. In den beiden vorgefundenen Fällen handelte es sich um einen direkt auf die Leiterplatte geklebten und gebondeten Nacktchip mit Verguss. Rundherum Pads zum Auflöten eines SMD-Chips Testen. Also den vorhandenen Chip herausbrechen (mit einem Fräser oder einem plan geschliffenen Bohrer in einer Tischbohrmaschine) und den Ersatztyp drauflöten.

Ersatz

Die Pads passen elektrisch zum TQFP-Gehäuse, nicht zum PLCC-Gehäuse. Allerdings war das vorgefundene Rastermaß e = 1 mm! Da passt kein lieferbarer Chip! (TQFP hat e = 0.8 mm). Also musste der Ersatzchip mit Stummeldrähten angeschlossen werden. Äußerst fummelig! Dauert Stunden. Da ohnehin Drähtchen erforderlich sind, kann man – wenn Platz vorhanden – auch einen PLCC-Chip oder -Fassung „aufsetzen“. Mit einer Fassung erleichtert man sich den Wechsel beim nächsten Defekt.

Fotos

Es handelt sich um Testpads, es gibt keinen passenden Chip. Blöd.

Ergebnis

Das Multimeter funktioniert wieder, aber mit Einschränkungen, in beiden Fällen:

Offenbar handelt es sich im Original um eine Erweiterung des C7136 oder ICL7106!

Ein passender Typ ist AME7106ACKW (Achtung! Widerliches PHP-Skript: Unten noch mal klicken! Alternativer Chip). Die Tipps kamen freundlicherweise von Jörg Beutel. Der AliExpress-Preis eines Einzelchips liegt — inklusive Versand — bei 2 €.

Nachtrag

Eine alternative Lösungsmöglichkeit was gleichzeitig das Kontaktproblem des Drehschalters angeht und eine Abschaltautomatik einbezieht ist die Neufertigung der Platine bei JLCPCB. Eine Mammutaufgabe, die sich erst bei vielen defekten Multimetern lohnt. Denn so schöne flink anzeigende Multimeter gibt's nirgendwo mehr zu kaufen.

Siehe auch:

Robotersteuerung

Bezeichnung: Reis Robotics Drive 4005/4009 AT CU: F301 usw. Davon das Steuerteil (Vorderteil des Hutschienengerätes mit 6-V-Akkuspeisung).

Fotos vom Steuerungsmodul

Fehlerbild: Mausetot, keinerlei Aktion auf der LED-Anzeige. Bei 2 Exemplaren: Serienproblem!

Diagnose: Stromaufnahme 3 mA statt einiger 100 mA. Im Innern ein Low-Drop-Festspannungsregler I608 L4940D2T5 (SMD: D²PAK, 5 V, 1,5 A), der am Eingang 6 V bekommt und am Ausgang 0 V „liefert“.

Ersatz: Bei EWA in der Bastelkiste wurde ich mit L4940V5 fündig: Dasselbe im Durchsteck-Gehäuse TO-220. Zum SMD-Gehäuse frisiert (Blechschere, Zange, Feile) und per Heißluft ausgetauscht: fertig!

Inzwischen () schon zum dritten Mal, beim dritten Modul.

Open-Frame-Netzteil

Fotos.

Sony-4K-Bildschirm mit externem Einschalter

Moderne Fernseher schalten sich bei aktivem HDMI-Signal ein, aber nicht wenn's vom Laptop kommt. Hm, komisch. Deshalb wird kurzerhand der Einschalter (von der Rückseite) abgegriffen.

Platine und Knackfrösche. Das mittlere Kontaktfeld ist der Ein/Ausschalter.

Wie man am Leiterzugbild erkennt, sind die beiden äußeren Steckerpins herauszuführen. Das im Bild untere Pin mit dem dickeren Leiterzug ist mit Masse verbunden.

Das programmierbare Steuergerät (unbekannt, teuer, welches CEC detektiert und/oder generiert) liefert 3,3 V zum Ein- und Ausschalten. Daher noch ein gefundener npn-Digitaltransistor 2SC3399 dazwischen, und nun geht's.

Randproblem: Das programmierbare Steuergerät liefert anscheinend High bei Zuschaltung seiner Stromzufuhr (= noch ein Steckernetzteil, igitt!). Damit schaltet sich der Fernseher nach Stromausfall ein. Vermutlich hätte man's auch Aktiv-Low programmieren können, und zur Entkopplung reicht dann eine Diode.

Gleichstromsteller für Mini-Drehbank

Beschreibung: Klassischer Gleichstromsteller für Motor, für Netzbetrieb, mit 2 Dioden und 2 Thyristoren als Gleichrichter. Kleinleistungsteil rund um einen LM324.

Symptom: Keine Funktion, LED auf der Platine leuchtet nicht.

Defekt: Nach etwas Disassemblierung der Schaltung und Überprüfung der Leistungshalbleiter wurde der Schaltungsteil rund um die LED inspiziert. Dabe gab es einen Kurzschluss in der Stromversorgung, der schließlich von C6 herrührte.

Teilweise ausgelesener Schaltplan

Reparatur: Da kein Anzeichen von Überlastung vorliegt wurde C6 durch den gleichen Typ (100 µF / 50 V) ersetzt.

7-Tasten-Tastatur

Neubau einer 7-Tasten-Tastatur nach Vorgabe durch die Virtuelle Fertigungstechnik. Mit handschuhsicheren Tasten. Anschluss am USB des Tablet-PCs. Erstmal mit computermauslangem Kabel. Da bereits Erfahrungen mit V-USB und einer 1-Tasten-Tastatur vorlagen, fiel die Entscheidung auf ATtiny24 mit 12-MHz-Quarz und nicht auf PIC16F1454. Als Gehäuse fand ich zwei alte BOPLA E-420, auf denen je ein Blechteil die vorhandenen Löcher zudeckt. Neu wären sie IMHO viel zu teuer.

Der Schaltplan ist trivial: Der Quarz kann nur an PB0 und PB1, bleibt nur noch PB2 und PB3 übrig für USB. Das gesamte Port A ist für die 7 (oder eben 8) Tasten. Dass dazu die RSTDISBL-Fuse auf 0 gesetzt werden muss ist kein Problem, da ich dafür ein Hochvolt-Programmiergerät habe. Bis auf die beiden 22-pF-Kondensatoren und den Mikrocontroller ist alles recycelt.

Schaltplan und Fotos

CAD-Daten und Firmware, Quelltext des Hauptprogramms mit den Tastenzuordnungen

4-Tasten-Funkjoystick

Ausgehend vom VR-Flystick soll analog eine drahtlose Verbindung für 4 statt 2 Tasten für einen AR-Sandkasten realisiert werden.

Da der Flystick schon über 10 Jahre alt ist, wurde nach einer moderneren Lösung mit Bluetooth LE (kurz: BLE) Ausschau gehalten. Denn das würde womöglich den Bau des Empfängers vermeiden und Zukunftssicherheit insbesondere mit Smartfons versprechen. Das Ergebnis ist jedoch für mich als Durchschnittsbastler eher ernüchternd:

Schaltpläne und Fotos

Eagle-Dateien und Quelltext

Auch bei dieser Implementierung wurde auf die zuverlässigen, reichweitenstarken und bidirektionalen RFM12-Module bzw. deren Nachfolger RFM69 gesetzt. Daher ist der Sender (der Sandkasten) nicht nur Sender sondern auch Empfänger: An der Zweifarb-Leuchtdiode wird angezeigt, ob die Übertragung gelungen ist (grün) oder fehlschlug (rot; hier: gelb). Wenn's bei gelungener Übertragung keine Reaktion vom Computer gibt kann es nur noch an falschen Einstellungen jenseits von USB liegen. USB-Joysticks sind seit Windows98, also seit Urzeiten funktionsfähig.

Anmerkungen zum Sender

Der Sender und dessen Firmware ist für 6 Tasten vorbereitet, mehr ginge in einem Multiplexverfahren. Gegenüber dem Funk-Flystick wurde beim Sender noch eine Verbesserung beim Energiemanagement vorgenommen: Während des Tastendrückens wurde der Stromverbrauch von 20 auf unter 2 mA reduziert. Die CR2032-Knopfzelle hält so 100 Stunden Knopf-Drück-Zeit und etwa 50 Jahre Standby. Am 2-poligen Pfostenstecker kann bei entfernter Knopfzelle (der Halter macht Kurzschluss oder man legt anstelle der Knopfzelle eine Münze ein) das Labornetzgerät zur Inbetriebnahme angeschlossen werden. Bei Batteriebetrieb kann hier die Stromaufnahme gemessen werden. Ansonsten muss ein Jumper auf den Steckstiften stecken und dort verbleiben. An den (nicht im Schaltplan eingezeichneten) Schraubklemmen werden bis zu 4 Einzeltaster angeschlossen; jeder hat einen Masseanschluss. Wo T1 bis T4 abgeschlossen werden ist als Ziffer aufgemalt. T5 und T6 sind nicht bestückt. Die Taster T1 und T2 sind als Hilfe für die Inbetriebnahme und zum Wechseln des Funkkanals auf der Platine als Taster gedoppelt; die Taster des Sandkastens werden zu jenen parallel geschaltet. Sowohl Funkkanal als auch Wireless_ID sind im EEPROM bei Adresse 0 und 1 gespeichert. Beides muss zum Empfänger passen. Ein falscher Funkkanal führt zu keiner Reaktion am Empfänger; eine falsche Wireless_ID lässt am Empfänger die rote Leuchtdiode aufleuchten. Die Kanalnummer (1..12) kann vom Sender durch 5 s Festhalten von T1 und T2 geändert werden: Die rote LED leuchtet und die grüne LED gibt als Blinkimpulse die aktuelle Kanalnummer aus. Durch Drücken von T1 wird der Kanal um 1 weitergeschaltet. Beim Loslassen von T2 wird dem Empfänger ein Frequenz-Hop-Paket zugesendet (ohne Quittung), damit dieser dem neuen Kanal folgt. (Ungetestet, möglichst nicht verwenden.)

Anmerkungen zum Empfänger

Der Empfänger wurde diesmal ohne HID-Urlader, aber immer noch mit V-USB mittels ATtiny45 realisiert. Dazu ist ein Hochvolt-Programmiergerät erforderlich, hier ist es ElmChans Programmer in Verbindung mit avrpp von mir. Für den Umstieg auf PIC16F1454 habe ich den Umprogrammieraufwand gescheut. WebUSB ist hier erst mal nicht vorgesehen. Gegenüber dem Funk-Flystick wurde der Feature-Deskriptor um die Angabe der Wireless_ID erweitert. Ein HID-Treiber darf diesen Report auch senden und so beide Angaben ändern. Sowohl Funkkanal als auch Wireless_ID sind im EEPROM bei Adresse 0 und 1 gespeichert. Beides muss zum Sender passen.

Im Gegensatz zur vorherigen Schaltung kommt zur 3,3-V-Stromversorgung ein Low-Drop-Regler LP2950-3,3 zum Einsatz. Die zwei in Reihe geschalteten Dioden als Gefällestufe haben den Nachteil, Störwechselspannungen und Spannungssprünge bis zum RFM-Modul durchzulassen, das damit (wie jede Hochfrequenzschaltung) Schwierigkeiten hat.

Halb- und Vollbrücken-Messwandler „NI 9237“

Angebot und Dokumentation auf National-Instruments-Seite. Für C-Serie (CompactRIO u.ä.).

Defekt: Impulstransformator „HALO TGMR-350NA5“ abgerissen, dabei SMD-Pads abgerissen. Vermutlich weil's 'runtergefallen war. Als Defektdatum steht drauf. Lag also schon ziemlich lange herum. Das mittlere Pin war wohl nicht kontaktiert.

Fotos

Reparatur: Mit Rouladennadeln als Tastspitzen eines gewöhnlichem Multimeters wurde die Verbindung zwischen ursprünglich angeschlossener Durchkontaktierung und Bauelement gefunden. Und danach mit lackisoliertem Spulendraht die Verbindung zwischen Trafobein und Schaltkreis U6 wiederhergestellt. Festgestellt wurde dabei außerdem, dass auch der andere Trafo lose ist, aber da besteht noch Kontakt zur Durchkontaktierung. Die beiden Trafos werden fortan gegen das Gehäuse abgepolstert.

Bergwerk-Modell 1:14

Thema: Modell-Bergwerk, bestehend aus 1 Förderband, 4 Schleusentoren, 1 Muldenkipper, 1 Radlader.

Letzter Entwicklungsstand Ohnehin kein Kleinkram mehr. Freie Information (= Zustand vor dem Umbau) im Folgetext.

Schaltung Muldenkipper

Im Innern werkelt ein althergebrachter 10-Kanal-PWM-Funkempfänger, der mit drei Kanälen einen Soundgenerator ähnlich diesem speist. Da dieser die Lampen und noch mehr (Unsinn) macht, nenne ich diesen „Magic Controller“. Bekanntermaßen liegt die Ruhepulslänge der PWM-Signale bei 1,5 ms. Vom PPM-Modus des Funkempfängers (unverteilter Output) wird kein Gebrauch gemacht.

Kanalzuordnung:

  1. Licht: Grüne Leitung zum Magic Controller: 2 ms = „top headlights next pattern“, 1 ms = Scheinwerfer ein/aus
  2. Fahren: Blaue Leitung zum Magic Controller: 2 ms = rückwärts, 1 ms = vorwärts
  3. nicht belegt
  4. Lenken: Servo am Hydraulikventil in Fahrtrichtung links: 2 ms = rechts, 1 ms = links
  5. Hydraulikpumpe: Zum BLDC-Controller in Fahrtrichtung rechts
  6. Zündung und Hupe: Gelbe Leitung zum Magic Controller: 2 ms = Hupe, 1 ms = Zündung ein/aus
  7. Ladefläche heben/senken: Servo am Hydraulikventil in Fahrtrichtung rechts
  8. Rundumleuchte: Die Rundumleuchte hat eine eingebaute PWM-Steuerung: 2 ms = nächstes Muster
  9. Stromversorgung: Dieser Anschluss des Funkempfängers versorgt alternativ den Magic Controller und ist ein Dummy-Kanal Der Magic Controller bekommt Strom (auch) vom BLDC-Controller des Fahrmotors.

Stromversorgung: Diese ist wahrlich trickreich und dadurch unübersichtlich.

Magic Controller

Dieser verarbeitet den Kode „Ignition“ (Zündung) und simuliert ein Start/Stoppgeräusch. Nur bei eingeschalteter Zündung lässt sich der Fahrmotor bewegen: Der Soundgenerator lässt das PWM-Signal für den Fahrmotor nur dann an seinem gesonderten Ausgang passieren. Der Soundgenerator hat zusätzlich 9 Ausgänge für Lichter und generiert Huptöne. Gelegentlich spicht er chinesisch. Mit welcher Ansteuerung was genau passiert konnte ich nicht nachvollziehen.

Die einfachste Möglichkeit, ohne Fahrgeräusche auszukommen, besteht durch Ziehen des zweipoligen Stromversorgungssteckers am Magic Controller. Weil dieser wie alle Stecker mit Schmelzklebstoff „gesichert“ ist, muss man da erstmalig vorsichtig arbeiten. Man muss dann ggf. durch Probieren feststellen, ob die Zündung eingeschaltet ist. Die Speisung der PWM-Seite des Magic Controllers erfolgt dann durch den BLDC-Controller für den Fahrmotor.

Ohne den Zwang zur eingeschalteten Zündung kommt man, indem man das PWM-Signal für den Fahrmotor (weißer Draht zum BLDC-Controller) vom Magic Controller trennt und mit dem PWM-Signal vom Fernbedienungsempfänger (blauer Draht) verbindet. Lampen und Hupe lassen sich unverändert steuern. Während der Magic Controller fehlende Pulse auf der blauen Leitung für einige Sekunden (!) glattbügelt und den Motor-Ausgang weiter mit Pulsen versorgt, reagiert der BLDC-Controller auf fehlende Pulse innerhalb einer halben Sekunde, was für eine Notaus-Funktion geradeso tolerierbar erscheint.

Schaltung Radlader

Kanalzuordnung:

  1. Lenken: Servo am Hydraulikventil
  2. Fahren: Blaue Leitung zum Magic Controller
  3. Schaufel heben/senken: Servo am Hydraulikventil
  4. Schaufel auskippen/hochdrehen: Servo am Hydraulikventil
  5. Hydraulikpumpe: Zum BLDC-Controller
  6. Zündung und Horn: Gelbe Leitung zum Magic Controller
  7. Licht: Grüne Leitung zum Magic Controller
  8. Rundumleuchte: Die Rundumleuchte hat eine eingebaute PWM-Steuerung
  9. Stromversorgung: Dieser Anschluss des Funkempfängers versorgt alternativ den Magic Controller und ist ein Dummy-Kanal Der Magic Controller bekommt Strom (auch) vom BLDC-Controller des Fahrmotors.

Seltsam dass diese Zuordnung ganz anders als beim Muldenkipper ist.

Stromversorgung: Wie beim Muldenkipper.

Istwertaufnehmer

RC-Modelle haben keinerlei Istwertaufnehmer. Folgende Aufnehmer sind für autonomes Fahren erforderlich oder vorteilhaft:

Eigenbau-BLDC-Controller lösen das Problem des trägen Ansprechverhaltens von solchen mit PWM-Eingang. Oftmals haben Mikrocontroller bereits geeignete Peripherie eingebaut, beispielsweise ATtiny261.

USV für Raspberry

Der neue X728 kommt ohne jede weiterführende Dokumentation daher. Daher hier die Beschreibung der Anschlüsse:

Fotos

Zielführend für den Betrieb des Raspberry Pi 4 war die Einstellung des Schaltreglers auf 5,4 V Ausgangsspannung. Weitere Maßnahmen:

Siehe auch:

Ladungsverstärker

Bevor man's selber baut, erst mal gucken, wie's die Profis machen. Interessant ist vor allem der Eingangsteil. Hier: Kistler Type 5073A. Nicht wie erwartet mit OPA337 sondern mit LMC662A, 2× SOT23 mit Markierung 4F = BC860 (wirklich??), 1× SC70-6 mit Markierung 5Ft = unauffindbar. Hervorragendes Platinenmaterial (kein plumpes FR4) und perfekter Platinenentwurf. Rückstandsfrei saubere Isolationsfläche mit Schlitzen. Sicherlich extrem gute Kondensatoren, trotz SMD-Bauform.

Fotos

Die Anschlussbox und die Kabel dazu sind für Maschinenbauer und Elektrotechniker (Hutschienen-Einklicker) unwürdig! Alles mit klebrigem Isolierband, viel zu große Verschraubungen, untrennbares Kabelgewirr, unsinngig teure, getaktete 24V-Versorgung. Der Fehler war schließlich ein zerbrochenes Plasteteil im Drehschalter. Das übliche Schaltschrank-Geraffel eben, null Dokumentation, falsch beschrifteter Schalter, keine beschrifteten Stecker. Alle feuern! Diese Ressourcenverschwendung und Müllproduktion! Wäre besser, so muss ich alles noch einmal bauen. Es wäre alles vorhanden gewesen. Um wenigstens die zu großen Löcher im Schaltkasten zu stopfen: 3D-Druckteile und Etiketten als Eagle-Board.

Nachträgliche Dokumentation

Steckverbinder zum Messverstärker, kompatibel zu (meinem) Deckel für NI USB-6259, Analoges Anschluss-System:

  1. 24P?
  2. 15P
  3. 15N
  4. gn Analogmasse
  5. ge Zweite Spannung +
  6. gr Zweite Spannung –
  7. Vierte Spannung +
  8. bl Erste Spannung +
  9. TEDS
  10. 5P
  11. Digitalmasse
  12. Dritte Spannung +
  13. Dritte Spannung –
  14. Vierte Spannung –
  15. br Erste Spannung –

Steckverbinder zum Kistler (¹ = vierpoliges Kabel vom Netzteil):

  1. ge ±10 V Kanal 3
  2. br ±10 V Kanal 2
  3. bl ±10 V Kanal 1
  4. gr ±10 V Kanal 4
  5. Peak Kanal 2
  6. Peak Kanal 1
  7. ws¹ Digitalmasse
  8. ge¹ Messen (High, sonst Reset)
  9. ws¹ Speisungsmasse
  10. gn Analogmasse
  11. br¹gn¹ Speisung 18..30 V=
  12. Bereichsumschaltung Kanal 4
  13. Bereichsumschaltung Kanal 3
  14. Bereichsumschaltung Kanal 2
  15. Bereichsumschaltung Kanal 1

Steckverbinder zum Netzteil (neu angefertigt um das Kabelwirrwarr aufräumen zu können):

  1. ws¹ 00
  2. -
  3. br¹ 24P
  4. gn¹ Schalter
  5. ge¹ Schalter

Böhler Wasserstrahlschneider

Symptom: Manchmal, insbesondere nach längerer Ausschaltzeit, kommt beim Einschalten des Hauptschalters die Anschluss-Sicherung. Dabei gibt die Steuerung überall Hi-Pegel aus, was die Relais K5, K6, K7 und die Schütze K1, K2, K3 ansteuert und sowohl Stern- als auch Dreieck-Schaltung des Pumpenmotors aktiviert: Kurzschluss! Im Innern der Steuerung ein schon-mal-gewechselter NiMH-3,6-V-Akku mit 0 V. Das einzige was ich als Ursache ausmachen kann.

Reparatur: Ein Batteriefach für 4 R6-Zellen habe ich in die Abdeckung der Steuerung eingebaut und mit langem Kabel an den Lötaugen der Platine angeschlossen. (Das Fach für 3 Zellen ausgelegt, das vierte ist halt Reserve.) So kann man jederzeit mit (noch) handelsüblichen Rund-Akkus im Fall eines Defekts nachrüsten. Tatsächlich liegt der Fehler in der Initialisierungsroutine der SPS: Wie kann man nur bei inkonsistentem RAM überall Hi-Pegel ausgeben?? Außerdem war EEPROM bereits in der Achtzigern erfunden worden — und preiswert.

Kuka-Roboter

Symptom: Mausetot, nach jahrelanger Stillstandszeit. 24 V liegen am Computernetzteil an. Einige schwangere Elkos auf dem Motherboard. Aktion 1: Ausgetauscht, ohne Effekt. Knopfzelle CR2032 auf dem Motherboard untersucht: Leer. Aktion 2: Getauscht, ohne Effekt.

Lösung: Das Kuka-BIOS ist so plump modifiziert, dass nach leerer Knopfzelle die BIOS-Einstellungen verschwunden sind.

Frontpaneel-Pfostenstecker des Motherboards, Minus (–) liegt auf Masse
  1. Reset-Taste +
  2. Power-LED +
  3. Reset-Taste –
  4. -
  5. kein Pin
  6. Power-LED –
  7. Power-Taste +
  8. -
  9. Power-Taste –
  10. -
  1. Standby-LED +
  2. Lautsprecher +
  3. Standby-LED –
  4. -
  5. Festplatten-LED +
  6. -
  7. Festplatten-LED –
  8. Lautsprecher –

Startet man nun den Rechner durch Brücken der Frontpaneel-Jumperkontakte für die Power-Taste (= Aktion 3) hängt der Bootvorgang an der Meldung CMOS Checksum Error, press F1 to continue or DEL to enter Setup. Die man ohne weitere Maßnahmen nicht sieht! Daher muss man eine Tastatur anstecken (Aktion 4, USB geht auch) und eine AGP-Grafikkarte einbauen (Aktion 5) und daran den Monitor anstecken. Danach sieht man überhaupt den Bootvorgang, gelangt mit ENTF ins Setup und wählt Load KUKA Defaults, danach Save settings and Exit (Aktion 6). Eine gesonderte und übliche Einstellung für Action On Power Loss fehlt; die Kuka-Vorgabewerte setzen diesen Wert auf Always On, und man kann fortan auf den Jumper-Start verzichten. Nunmehr kann man den Bootvorgang bis zum Erscheinen der HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) beobachten. Schließlich baut man die AGP-Grafikkarte wieder aus und steckt die Tastatur ab.

Auch hier gilt: EEPROM war bereits in der Achtzigern erfunden worden — und preiswert.

QuantumX

Symptom: Defekt nach gewaltsamem Fehlanschluss (verkehrtherum) des FireWire-Kabels zum PC: X101 geht nicht mehr, da die 12 V aus dem PC den Interface-Schaltkreis gegrillt hat. Mal wieder! Der andere FireWire-Anschluss geht noch. Im Innern sichtbares Brandmal auf dem entsprechenden Schaltkreis TSB41BA3DI.

Fotos

231123: Das angelötete PowerPAD machte das Ablöten mit Heißluft erforderlich.

Totenkopf

Problem: Für einen Modell-Gabelstapler soll eine Art Playmobil-Figur mit Totenkopf und 3 LEDs eingesetzt werden. Vorlage ist der Pollin-Bausatz „Pollino“. Warum auch immer man so etwas dummes tut. Gewünschter Funktionsumfang:

Realisierung: Das Ganze stromsparend geht faktisch nur mit Mikrocontroller, und das spricht gegen den (teuren) 9-V-Block. Hier: 2 R6-Zellen. Dabei kann die Funktion um etliche Gimmicks, insbesondere Dimmen, erweitert werden. Für luxuriöse Hardware-PWM eignet sich der 8-beinige ATtiny25. Für Software-PWM täte es auch ein 6-beiniger PIC10F200. Da es schnell gehen sollte, hier der „große“ Mikrocontroller.
Firmware, Schaltplan ergibt sich aus dem Quelltext.
Rechnung: 0,14 µA Ruhestromaufnahme ruiniert eine Alkali-Batterie mit 1,5 Ah nach 1240 Jahren. Die Selbstentladung dürfte viel höher liegen.

Ondopython

Problem: In Python geschriebene Software läuft 1 nicht richtig und 2 nicht schnell genug. Gewurstel mit der seriellen Schnittstelle (gähn). Software soll mit Radarecho zaubern und aus dem Kaffeesatz die Entfernung lesen. Wird wohl prinzipiell nie sauber funktionieren.

Ansatz: Ich habe mal die Kernroutine in C++ umgeformt und viel Murks 'rausgebaut. Der Programmierer (oder die Python?) hatte anscheinend keine Vorstellung, wie man mit Timeouts umgeht, und dass man Copy-und-Paste-Programmierung vermeidet (hier: immer wieder die gleiche Fehlerbehandlung). Als weitere Ursache würde ich ein ungeeignetes Abstraktions­verständnis vorwerfen: Ein Master-Slave- und Frage-Antwort-Szenario bildet man gefälligst durch eine Funktion ab, die Frage und Antwort zusammen­fasst. Das ist keine Frage der Programmier­sprache! C++ erspart es jedoch, aus Performance­gründen ein Programm zweimal schreiben zu müssen.

Zwischenergebnis: Die in C++ geschriebene Visualisierung namens „PlotXY“ frisst den meisten Kode und schafft nun 12..20 Hz Wiederholungsrate, je nach Anzahl dargestellter Traces. Doppelpufferung, GDIplus, Digital Fosfor sind noch in weiter Ferne.

Anschlussbelegung M12-Stecker; krummer Teilkreis!
Blick in KupplungslöcherPinAderfarbeSignal
1 2 3 4 5 6 7 8 1wsRS485 A
2br24 V von Hohlbuchse
3gn?
4geSchaltausgang 2
5grSchaltausgang 1
6rsRS485 B
7blMasse, Bezugspotenzial
8rtSchaltausgang 3

Teilprojekt: Verstärkungseinstellung per Webinterface vollziehen und Busgeschehen auf RS485 mitschneiden, um Verstärkungseinstellung via USB-RS485-Interface vollziehen zu können.
Ergebnis: Sensor kaputt. Vorläufiges Ende April 2024.

Weiter: Jetzt (240708) geht er wieder. Screenshot. Was der Screenshot nicht zeigt ist dass zwar die Python-Vorlage hübscher aussieht aber dieses Programm viel schneller darstellen kann. Die Grafen erklärt:

Erklärung: Das Zeitsignal kann man unabhängig von der Entfernung des Reflektors in 3 Teile zerlegen:

  1. Der nutzlose linke Teil, der mit Störungen überfrachtet ist
  2. Der am meisten / sichersten Phaseninformation vom Reflektor tragende Mittelteil
  3. Das Ende, das ebenfalls beitragen könnte

Heißluftpistole

Modell: Steinel HL2002LE. Baujahr 1992. Nobelhobel mit stufenloser Temperatureinstellung und Mäusekino zur Temperaturanzeige. Schiebeschalter mit den Stufen Aus – Lauwarm – Heiß mit wenig Luft — Heiß mit viel Luft.

Defekt: Zu wenig Leistung. Temperaturanzeige einigermaßen korrekt: Die oberen 2 LEDs gehen nie an. Komplizierte Platine im Innern mit heutzutage veralteten Schaltkreisen.

Schaltplan und Platinenlayout zur Kontrolle

Schaltungsbeschreibung: Während ein Föhn vor 50 Jahren — damals „Fön“ geschrieben — selbstverständlich einen leisen 220V~-Spaltpolmotor enthielt, enthalten die Haar­trockner spätestens seit der Markt­über­schwemmung mit China-Produkten in den Neunzigern nur noch billige, stör­anfällige und kreischend laute Klein­spannungs-Gleich­strom­motoren mit dreckigen Kohle­bürsten. Genauso wird es bei allen Heiß­luft­pistolen gemacht. Der Motor mit (vielleicht) 24 V Nenn­spannung wird mit einer Hilfs­heiz­wicklung im Tubus in Reihe geschaltet und die Wechsel­spannung gleich­gerichtet. Mit einer Diode wird zwischen Halb- und Voll­wellen­betrieb umgeschaltet, fertig ist die gängige Heiß­luft­pistole mit 2 Stufen.

Bei diesem Gerät wird die Haupt­heiz­wicklung mit einem Triac T1 und IC3, einem Tele­funken-Spezial­schalt­kreis U217 vollwellen-gesteuert und die Isttemperatur mit einem Thermo­element gemessen. Die sehr kleine Thermo­spannung wird mit IC1B, einem Gut-und-günstig-OPV LM358 verstärkt. Dessen Ausgangs­signal wird der o.a. Vollwellen-Steuerung sowie der Telefunken-Mäuse­kino­steuerung U267 zugeführt. (Dem Ossi fällt dazu sofort der Vergleichs­typ A277 ein.)

Die Stromversorgung der Schaltung erfolgt parallel zum Gleich­strom­motor, der sich am N-Leiter befindet. Zur Steuerung des Triacs wird eine negative Spannung benötigt, daher liegt N „oben“ auf Potenzial 00. Die Diode D6 nimmt nur die negative Halbwelle ab, wobei D5 so gepolt ist, dass die Höhe der Halbwelle einigermaßen unabhängig von der Stellung des Schalters S1-1 ist und im Klein­spannungs­bereich bleibt. D18, D3 und R7 bilden eine Konstant­strom­quelle für 70 mA. Damit darf die Gesamt­strom­aufnahme der Schaltung wegen Halb­wellen­betrieb 35 mA nicht über­schreiten. Die Z-Diode D10 und die in IC3 eingebaute Z-Diode von nominell 9,25 V stellen eine Schienen­spannung von etwa –15 V auf 15N ein. Die unter­schiedlichen Speise­spannungen von IC3 und IC2 erfordern eine kompli­zierte Strom­versorgung des Ganzen und den Potenzial­verseter mit IC1A und vier gleichen Präzisions­widerständen.

Defektursache: Heikel zu finden mit der Oszi-Tastspitze an der geöffneten Heißluftpistole am Netz und bei voller Leistung, weil für diese Leistung kein Trenn­trafo zur Verfügung steht. Stecker so gedreht, dass die Schaltung einigermaßen Schutz­erde-Potenzial hat. Trotzdem noch genügend berühr­gefährliche Bauteile: Kühlblech Triac, Einschalter … Zunächst Untersuchung aller Versorgungsspannungen: Okay. Untersuchung der Funktion der Temperaturmessung: Okay. Mäusekino okay. Spannung am Sollwert-Potenziometer mit Sägezahn: Nicht okay. Sollte Z-dioden­stabilisierte Gleichspannung sein. Z-Diode okay.
Siehe Foto: Leiterzug gerissen. Hurra! Die Platine taugt nicht viel, das Kupfer reißt schneller als es klebt.

Motor-Umrichter Movitrac 31C

Fehlerbild: Mausetot. Sieht ungefähr so aus.

Untersuchung: Umfangreiche Zerstörungen mit Sputter­ereignis im Bereich des Hilfs­netzteils, ein Sperr­wandler mit vielen Ausgangsspannungen, bestehend aus einer Keramik-Hilfsplatine mit 14-poligem(!) UC3842 und gedruckten Widerständen, vieles kaputt, sowie einem 1,5-kV-MOSFET, ebenfalls kaputt. Während meine Bastelkiste mittlerweile gut für kaputte Netzteile ausgerüstet ist, diese beiden Exoten mussten einen monatelangen Weg (so ist das nun mal in der Un-Iversität) bei ihrer Reichelt-Bestellung gehen, und kamen schließlich 2× an.

Die Hilfsplatine habe ich ausgelötet und gesockelt sowie alle Bauteile untersucht und ggf. ersetzt. Auf dem Mainboard war der Source­widerstand explodiert und der Masse­bezug im Innern der Platine weggebrannt. Dieser war die hauptsächliche Sputterquelle. Wurde auf der Platinen­rückseite mit einem vernünftigen Draht­widerstand 0,22 Ω 2 W realisiert. Dann vorsichtige Inbetrieb­nahme mit 60 V aus einem Labor­netzgerät. Damit der UC3842 „anspringt“, 16 V aus einem zweiten Labor­netzgerät an dessen Strom­versorgungs­anschluss. Legt sofort los, und die Hilfs­spannung kann weggenommen werden. Am Drain des MOSFET entsetzlich hohe Spannungsspitzen von knapp 1000 V! Da ist wohl der Snubber-Kondensator hin! Dieser ist völlig fehl­dimensioniert, viel zu kleine Spannung für den 600-V-Zwischenkreis. Ein Wunder dass das Gerät so lange funktioniert hat. Der Kondensator hatte keine messbare Kapazität mehr. Ersatz durch einen mit 1600 V Spannung.

Fotos

Erklärungsversuch: Während der Umrichter als Ganzes für das Baujahr 1998 einen soliden Eindruck macht, was mit dem damaligen Stand der Technik so geht, erschreckt mich das Design des Hilfs­netz­teils als unausgegoren. Anscheinend hatte man dafür keinen geeigneten Entwickler bei SEW, „das lästige Hilfs­netz­teil macht mal der Student“.

Ich hätte die beiden in Reihe geschalteten Elkos des Zwischen­kreises mit einer Ladungs­pumpe ähnlich diesem Spannungshalbierer versehen. Was die Ausgleichs­widerstände und deren Verluste erspart. Und das Hilfsnetzteil mit der halben Zwischen­kreis­spannung betrieben. So braucht man zwar 3 MOSFETs, aber für die Ladungspumpe genügen 400 V Sperr­spannung (und werden kaum warm) und für den Sperr­wandler 600 V Sperr­spannung. Das ist insgesamt billiger und zuverlässiger.

Messumformer DMG Mori C1-15T21

Steckbrief: Hutschienen-Geraffel für den Schaltschrank. Eingang: Irgendwelche Sensoren. Ausgang: Ethernet.

Defekt: Mausetot. Im Innern klappert etwas loses. Nach dem Öffnen blieb die Art des Bauteils unklar: SMD-Tantalkondensatoren und SMD-Dioden (Schottky-Dioden, Suppressor-Dioden) sehen zum Verwechseln ähnlich aus!
Durch Verfolgung der Stromversorgung mit den beiden Schaltreglern LM2594M-ADJ entpuppte sich das Bauteil schließlich als Tantal-Elko 100 µF 16 V.

Fotos

Reparatur: Tantal-Elko (hat Kurzschluss) durch normalen Elko ersetzt.