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Projekt: HF/NF-Pegelmesser mit integriertem Gleichspannungsvoltmeter | |||
Kontakt: | |||
Einleitende Worte | |||
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Wie jedes Jahr steht der Termin vom QRP Treffen in Silberthal in meinem Kalender, so auch 2023. Die interessanten Vorträge aber besonders die persönlichen Gespräche stehen auf der Tagesordnung. Andreas, DL4JAL hatte in diesem Jahr seinen HF/NF-Pegelmesser mit integriertem Gleichspannungsvoltmeter im Gepäck. Klein, handlich und ein durchdachtes Konzept. Es werden Gleich- und Wechselspannungswerte auf einem Display angezeigt. Für eine Fehlersuche bei Bastelprojekten ein super Hilfsmittel, um schnell das schaltungstechnische Umfeld zu analysieren. Zu Hause angekommen beschäftigte mich diese kleine Ding, indem ich mir die veröffentlichten Unterlagen genau anschaute. Es stand fest, so etwas möchte ich haben. Andreas war sehr hilsbereit und schickte mir eine Platine, die ich nur noch bestücken musste. Das Ergebnis stelle ich hier vor. |
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Schaltungsskizze | |||
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Hier noch ein paar technische Daten vom Prüfstift: Die Versorgungsspannung beträgt 5 Volt. Gleichspannungsmessungen sind im Bereich 0 bis 49,5 Volt möglich. Bei Wechselspannungsmessungen liegt der Bereich bei 0,5 mV bis 7,5 V im Frequenzbereich 100 Hz bis 75 MHz. |
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Bauteile und Platine | |||
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Platine unbestückt - Vorder- und Rückseite. Ja, Ja der PIC ist bereits programmiert und aufgelötet. Danke an DL4JAL. | |||
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SMD Bauelemente in ihren Containern und nur wenige Bauteile zum Verdrahten. | |||
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Ein doch eindrucksvoller Größenvergleich mit einer Streicholzkuppe, der keinesfalls vor einer SMD Bestückung abhalten soll. Die Baugrösse 0805 mit 2,0 x 1,25 mm zu löten erfordert bereits Erfahrung, also kein Anfängerprojekt. viel Licht Platine fixieren gute Lupe Löttemperatur nicht zu niedrig Die Bauteilecontainer vorsichtig und über einer ringsum geschlossenen Unterlage [Holztablett] herausnehmen. Wegschnipsen geht schnell aber wiederfinden oft nicht möglich! Vor dem Löten Wert der SMD checken. Überzeuge dich vor dem Löten noch einmal, an welche Position auf der Platine das Bauteil kommt und prüfen nocheinmal seinen Wert. Damit kannst du eine Verwechselungen und falsche Positionierung ausschließen. Ich habe erst mal alle passiven SMD gelötet. Dann Kontrolle mit der Lupe. Anschließend IC1 eingelötet und die Spannungen kontrolliert. Dann die restlichen SMD gelötet. Die Massepads mit mehr Leistung löten. Achte auf die Kathodenmarkierung der Dioden. Ein Strich, der nicht sofort zu sehen ist, nimm eine Lupe. Schau dir als Einsteiger auch einige praktischen Hinweise zumSMD Löten an. |
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Fertig bestückte Platine | |||
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OK, du hast die Platine fertig bestückt. Jetzt musst du aber noch mal mit der Lupe alle Lötverbindungen der kleinen Meusekötel checken. Achte besonders auf die Mssseverbindungen. Im Zweifelsfall noch mal nachlöten und mit dem Ohmmeter prüfen. | |||
Messwerte-Anzeigen | |||
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Die hier eingefrorenen Screenshots vom Display wurden bei zufälligen offenen unkalibrierten Messeingang gemacht und sollen lediglich die Menüstruktur wiedergeben. | |||
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So meldet sich der Prüfstift nach dem Einschalten. |
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ADC1 [DC] Umrechnungsfaktor bei Gleichspannungsmessung [Hilfswert] ADC2 [NF/HF] Umrechnungsfaktor bei NF/HF Signalmessung [Hilfswert] |
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DC [Volt] HF dBm Volt |
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DC [Volt] HF dBm Watt |
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DC [Volt] HF Volt Watt |
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DC [Volt] NF dBV Volt |
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SETUP - Kurzbeschreibung | |||
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Rote Taste länger drücken und du kommst ins SETUP. Mit den beiden schwarzen Tasten kannst du blättern, VOR oder Zurück. Mit kurzem Druck auf die rote Taste werden die Funktionen aufgerufen. Ein erneuter Druck beendet das Funktionsmenü. | |||
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Auch hier wurden die Screenshots vom Display bei zufälligen offenen unkalibrierten Messeingang gemacht und sollen lediglich die Menüstruktur wiedergeben. | |||
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Menü vor Abbruch Menü zurück |
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Display Anzeige um 180 Grad drehen |
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Display Kontrast einstellen |
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DC-Kalibrierung Messreferenzspannung muss anliegen |
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dBm-Kalibrierung Messreferenzpegel muss anliegen |
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Details | |||
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Für die Tastspitze habe ich eine Nähnadel mit abgerundeter Spitze zweckentfremdet. Die Seite wo eigentlich der Faden durchgezogen wird, das Nadelöhr, ist zu verzinnen und dann in den Stecker einzulöten. Der Schönheit wegen habe ich das verlötete Ende noch überschrumpft. | |||
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Durch einfaches Einlöten von Display und LED-Hintergrundbeleuchtung ist die Montage recht simple. Die Schutzfolie auf der Hintergrundbeleuchtung und der Unterseite vom Display muss vor dem Zusammenlöten entfernt werden! | |||
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Dann steckst du das Display und die Hintergrundbeleuchtung aufeinander und verlötest die 10 bzw. 2 mal 2 Pins. Das Display muss dazu bündig auf der LED-Hintergrundbeleuchtung aufsitzen, sodass kein Zwischenraum bleibt. Dann wird die gesamte Einheit einfach in die Kontaktleiste, die bereits auf die Platine gelötet wurde, gesteckt. Vergiss nicht die 4 Pins für die Beleuchtung auch von oben zu verlöten. Zum Schluß entfernst du noch die Schutzfolie auf der Glasoberfläche des Displays. | |||
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Da das Display mit der Hintergrundbeleuchtung auf die Kontaktleisten gesteckt wird, ist das Verlöten aller Pins für die Stabilität wichtig. | |||
Fertiger Prüfstift | |||
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Blick in die kleine "Schachtel". | |||
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Prüfstift mit eingestecker Prüfspitze [rot] und Massestrippe [schwarz] mit Krokoklemme. | |||
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Links: USB Micro Buchse, von außen zugänglich. Kabel einstecken und mit der Powerbank verbinden Rechts: Die beiden Buchsen, rot für die Tastspitze und schwarz für die Masseverbindung mit Krokoklemme. |
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Spannungsversorgung | |||
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Die Spannungsversorgung erfolgt über eine Micro USB Buchse, die nur mit den Pins 1 [+5V] und 5 [GND] verdrahtet ist. Da die USB-Buchse fest mit der Gehäuseschale verbunden ist, wird die Platine über zwei Steckkontakte flexibel verbunden, damit ein Platinenaustausch möglich ist. Das separate USB Kabel mit entsprechendem Stecker einfach einstecken. |
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Als Spannungsversorgung wurde eine Powerbank angeschlossen. Damit habe ich unabhängig von den Einsatzorten die 5 Volt ohne Masseschleifen zur Verfügung. Aber meine Powerbank schaltete sich immer nach ca. 40 Sekunden automatisch ab. Was nun? Der angeschlossene Prüfstift erzeugt für meine Powerbank eine zu geringe Last. Ich habe ca. 34 mA gemessen. Die Powerbank denkt, dass kein Verbraucher angeschlossen ist. Ich muss also eine Grundlast vortäuschen! Der minimale akzeptierte Ladestrom liegt grob gesagt bei ca. 100 mA und ist nur ein Richtwert. Nicht alle Powerbanks reagieren so. Einige schalten sich bei geringerer Last nicht ab, muss probiert werden. |
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Die kleine Platine, ein "Powerbank-Wecker" hält meine Powerbank auch bei der geringen Last vom Prüfstift aktiv, indem ein Gerät vorgegaukelt wird, das noch nicht vollständig geladen ist. Einfach in eine freie USB-A Buchse gesteckt oder in Reihe schalten. Also erst in die Powerbank und die andere Seite an den Prüfstift. |
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Die Platine liefert ein Stromimpuls von ca. 180 mA, der alle 8 Sekunden für ca. 0,8 Sekunden ausgesendet wird. Das ist eine von vielen möglichen Lösungen. Die 180 mA ergeben sich aus 20 mA, welche eine blaue LED als Funktionsanzeige treibt und ca. 160 mA durch einen 33 Ω Widerstand. | |||
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