Das Röhrenmeßgerät Funke W19 - Aufbau und Arbeitsweise

Ersatz durch ein digitales Instrument

Das Instrument ist recht empfindlich und kann bei unvorsichtigem Gebrauch zerstört werden.

Gefahren drohen durch einen zu hohen Messstrom, der den Zeiger gegen die rechte Begrenzung schlägt und diesen ggf. abreißt. Natürlich kann ein zu hoher Strom auch die Drehspule verbrennen.

Eine Reparatur ist nicht gerade einfach. Deshalb habe ich mir überlegt, wie man das Instrument ersetzen kann.

 

1. Möglichkeit:
Hilfsweise besteht die Möglichkeit ein externes Multimeter anzuschließen.

Schaltbild_Ersatz_Methode1_400

Schaltbild des Messwerks

Dazu zuerst das Schaltbild des Instruments. Lässt man den Prüfstift (Position 64-71, also 250 mA bis 1  mA) weg, so kann kein Strom über das Instrument fließen. Das gibt uns die Gelegenheit, ein Multimeter einzufügen.

1. Messbereich bis 25 mA am analogen Instrument
Wir verwenden die Buchsen VI und IV.

2. Messbereich bis 250 mA am analogen Instrument
Wir verwenden die Buchsen I und IV.

Damit ist der Stromkreis wieder geschlossen. Das analoge Instrument zeigt keinen Ausschlag. Der Anodenstrom ist am Multimeter abzulesen.

Eine kleine Abweichung wird sich durch die Schaltungsänderung ergeben. Das analoge Instrument besitzt einen Innenwiderstand von 80 Ω, das digitale Multimeter vermutlich einen niedrigeren. Damit fließt bei der Ersatzmessung mit dem Multimeter ein höherer Strom als beim analogen Instrument.

Man kann dies ausgleichen, indem man dem Multimeter einen Widerstand in Serie schaltet, der zusammen mit dem Innenwiderstand des Multimeters den originalen Innenwiderstand des analogen Messwerks ergibt. Es gelten folgende Werte:

Bei Verwendung des Bereichs

Zusätzlicher Serienwiderstand am Multimeter ca.

1 mA

96 Ω

2,5 mA

32 Ω

5 mA

16 Ω

10 mA

10 Ω

25 mA

3 Ω

50 bis 250 mA

0 Ω

2. Möglichkeit:
Eine weitere Methode ist der Einbau eines 3 1/2-stelligen digitalen Einbauinstruments.

Schaltbild_Instrument2_400

Schaltbild des Messwerks bei der Prüfung einer Röhre

Aber ehe wir uns damit beschäftigen wollen wir uns überlegen, was das Instrument eigentlich leistet.

In den Schalterstellungen 2 bis 10 zeigt es Fehler in der Röhre an. Das geschieht einfach dadurch, dass es entgegengesetzt gepolt geschaltet wird und dadurch im Fehlerfall nach links ausschlägt (F). Das entgegengesetzte Polen geschieht automatisch durch den Prüfschalter.

In den Schalterstellungen 11 bis 14 zeigt es den Anodenstrom an. Hier ist zu bemerken, dass über die Prüfstifte der Messbereich zwischen 1 mA und 250 mA gewählt wird.

Betrachten wir zunächst nur den Fall der Strommessung. Wie das Instrument in den Schalterstellungen 11 bis 14 an die Röhre angeschaltet ist, seht ihr links.

Wir brauchen eine Möglichkeit, ein digitales Anzeigeinstrument zwischen den Übertrager und den Pluspol des Netzteils einzufügen, ohne die übrigen Funktionen zu beeinträchtigen.

Aber da ist zunächst das Problem der Messbereiche. Das W19 hat acht Messbereiche, die durch einen Prüfstift (64 bis 71) ausgewählt werden. Unser digitales Instrument kommt mit weniger aus.

Betrachten wir die 3 1/2-stellige Anzeige. Diese liefert mit einer Kommastelle eine recht gute Auflösung in den oberen Messbereichen. Wir können bis 199,9 mA messen. Das  ist etwas weniger als Max es kann, aber es sollte genügen. Ich habe noch nie mehr als 180 mA gemessen. Wenn dieser Extremfall einmal auftreten sollte, kann man sich noch mit Methode 1 helfen.

Im kleinen Messbereich sieht es günstiger aus. Er reicht bis 19,99 mA bei einer Auflösung von 10 µA, was in etwa der Ablesemöglichkeit im 1 mA Messbereich bei Max entspricht.

Hier mein Schaltungsvorschlag:

Instrument
Graphik_Schaltbild_820

Klick auf das Schaltbild vergrößert es

Erläuterungen zum Schaltbild findet Ihr hier.

Ich habe eine Leiterplatte in der Größe des Instruments geschnitten. Die Löcher an den Ecken stimmen mit den Löchern in der Abdeckplatte überein.

In der Mitte habe ich ein Loch gebohrt, durch das man den Glimmstabilisator beobachten kann.

So sieht die Leiterplatte fertig bestückt aus. Ihr erkennt oben die Lötösen wie sie auch beim Original vorhanden sind. Man kann diese Leiterplatte anstelle des Instruments in das W19 einfügen und die Drähte an die selben Stellen anlöten.

Einen Probelauf mit einem simulierten Anodenstrom von 4,3 mA habe ich im Bild festgehalten.

Die Anzeige war identisch mit meinem Multimeter.

Im großen Messbereich stimmt die Anzeige auch überein .

 

Auch die Dezimalpunktumschaltung funktioniert.

Nun brauchen wir noch eine Trägerplatte für das Panelmeter. Diese habe ich aus 3 mm Pertinax ausgeschnitten. Die obere Aussparung wird das Panelmeter aufnehmen.

Foto_Leiterplatte_leer_400

Die unbestückte Leiterplatte

Foto_Leiterplatte_fertig_klein_400

Ein Probelauf mit simuliertem Anodenstrom im kleinen Messbereich

Foto_Leiterplatte_fertig_gross_400

Ein Probelauf mit simuliertem Anodenstrom im großen Messbereich

Foto_Trägerplatte1_400

Die fertig zugeschnittene Trägerplatte

Das Bohren der Löcher an den Ecken ist nicht einfach. Ich musste die Abdeckplatte als Schablone verwenden. Damit das Ganze nicht verrutscht, habe ich mir einen Kasten aus einer dünnen Spanplatte gebastelt. Mit ihr trifft man die Löcher recht genau. Bohren sollte man 3,5 mm für 3 mm Gewindeschrauben.

Foto_Trägerplatte7_400

Kasten mit ungebohrter Trägerplatte und Abdeckung

Das Foto zeigt die Rückseite der Trägerplatte mit eingesetzten Distanzhülsen, welche den Abstand zur Leiterplatte herstellen sollen.

Das Panelmeter ist eingebaut.

Hier die Anordnung von Trägerplatte und montierter Leiterplatte von der Seite gesehen.

Das Ganze eingebaut sieht von der Unterseite so aus. Es braucht nicht mehr Platz als das originale Instrument.

Hier die Ansicht von oben.

So sieht das Gerät fertig zusammengebaut aus. Hier bei einer Messung einer PL 519 mittels Adapterfassung.

Foto_Trägerplatte6_400

So kann die Platte nicht verrutschen

Foto_Trägerplatte2_400

Die Rückseite der Trägerplatte

Foto_Trägerplatte3_400

Fertig zusammengebaut

Foto_Trägerplatte4_400

Blick von der Seite auf das neue Instrument

Foto_Panelmeter_eingebaut_1_400

Blick von der Unterseite auf das neue Instrument

Foto_Panelmeter_eingebaut_2_400

Blick von der oben auf die Bedienplatte

Foto_RPG_fertig_400

Fertig zusammengebautes Gerät