Hewlett Packard HP 419A DC
Null Voltmeter
Das HP 419A DC Null Voltmeter. Es hat die besondere Eigenschaft,
daß es sehr kleine Spannungen messen kann. Die
Einsatzbereiche
reichen von gewöhnlichen Spannungsmessungen von 1000V herunter
bis
zu 3µV Endausschlag in 18 Bereichen, das sind 9 Dekaden. Es
kann
auch als Amperemeter verwendet werden von 30pA bis 30nA. Betrieb wahlweise am Netz oder über
die internen NiCd Akkus.
- Range: +/-3µV to +/-1000V in 18 ranges
- Accuracy: +/-(2% of end scale +0.1µV)
- Zero Control: +/-15µV (damit lassen sich die
kleinen
Bereiche auf Nullausschlag trimmen)
- Input Resistance: 3µV to 3mV ranges, 100 kOhm
(infinite
when nulled), im genau ausgenullten Betrieb sorgt eine interne
Kompensationsschaltung mit einer Batterie dafür, daß der
Eingangsstrom null, bzw. extremst klein ist. 10mV and 30mV,
1Mohm (infinite when nulled). 100mV and 300mV, 10Mohm
(infinite
when nulled). 1V to 1000V ranges, 100Mohm.
- Response Time: 3s to 95% im 3µV Bereich
- Drift: < 0.5µV/day after 30 minutes
warmup, T.C.
<0.05µV/°C from 0 to 50°C. Das ist
eine extrem
niedrige Driftrate, fantastisch
- Rear panel output: adjustable recorder output +/-1V
- DC Ammeter Accuracy: +/-(3% of end scale +1pA)
- +/-1V linear to scale, recorder output
Man erkennt an den Angaben sofort eine Besonderheit: der gegen
unendlich verlaufende Eingangswiderstand im ausgenullten
Zustand. Konventionelle DMM können das prinzipbedingt nicht. Die
Null Bucking Schaltung ist vom 3µ -300mV Bereich aktivierbar
durch Drücken der SET NULL Taste.
KEINE Taste gedrückt, normaler Messbetrieb.
OFF Taste gedrückt, ist das Gerät
vollständig aus, den Akkus wird kein Strom entnommen
FAST CHG. Taste gedrückt, keine Messung, das Gerät
lädt
die internen originalen 220mAh Akkus mit ca. 20mA, während hingegen im normalen
Netzbetrieb nur eine kleine Erhaltungsladung stattfindet.
ZERO
Taste gedrückt, das Zeigerinstrument wird kurzgeschlossen, der
Zeiger muss auf Null stehen. Vergleichbar zum GND Schalter an
Oszilloskopen. Das Zero Potentiometer stellt in den kleinen Bereichen
eine +/-15µV zusätzliche Feineinstellung zum Nullpunkt.
VM AM, Spannungs- und Strommessung, es ist keine Umschaltung
SET NULL
Taste gedrückt, Umschaltung vom DC Voltmeter Betrieb in den DC
Null Voltmeter Modus. Modus nur aktivierbar den in Bereichen
<=300mV. Die Taste schaltet die
interne Batterie mit umgekehrter Polarität in Serie zur
Quelle, so daß der Meter eine Differenzspannung der beiden, die
Nullspannung sieht. Dadurch entsteht für die Quelle unendlich hohe
Eingangsimpedanz. das fast kein Eingangsstrom mehr fließt, aber
nur wenn mit dem
NULL Potentiometer exakt auf Null abgelichen worden ist. Mit diesem
Modus lassen sich effektive Eingangswiderstände von vielen Meg Ohm
errreichen selbst in den kleinsten Meßbereichen, je nach dem wie
genau getrimmt wird. Diese verbleibende Restspannung aus der Addition
der beiden (+Input und - Internal) für diese wirkt weiterhin der
normale Eingangswiderstand im gewöhnlichen DC Voltmeter Betrieb.
Der Betrieb mit SET NULL ist sinnvoll für alle Spannungsquellen,
die aus Gründen höchsten Genauigkeit nur kaum belastet werden
sollen z.B. chemische Standardzellen (Weston Elemente), oder
für allgemeine Eingangsspannungen, die einen hohen Innenwiderstand
aufweisen.
READ NULL, zeigt die ausgenullte Internal Bucking Voltage
auf dem Instrument an. In dieser Position wird die zuvor mit SETT NULL
ausgenullte Eingangsspannung vom Gerät genommen, der Eingang
kurzgeschlossen (wie bei ZERO) und die zuvor mit SET NULL eingestellte
Internal Bucking Voltage in der Polarität gewendet. Das Instrument
zeigt dann folglich diese eingestellte interne Spannung an. Wenn
daher hochohmige Quellen vermessen werden sollen, ließt man
das Ergebnis sozusagen erst im READ NULL Modus ab. Man kann sich diesen
DC Nullvoltmeter auch als eine Art "analogen Meßwertspeicher"
vorstellen. Der Meßwert der empfindlichen Quelle wird
gleichgesetzt mit einer aus einer Batterie abgeleiteten einstellbaren
Vergleichsspannung (Internal Bucking) und später dann mit READ
NULL angezeigt. Die internal Bucking Voltage übernimt bei
READ NULL das Treiben des Instrumenten Eingangswiderstandes, da diese
damit belastet werden darf.
Unten links die Rekorder Ausgänge, daran lassen sich
beispielsweise Kennlinienschreiber zum Mitzeichnen
anschließen,
es ist eine analoge Schnittstelle mit +/-1V linear zu den
Endausschlägen. Der kleine Trafo links versorgt die internen
Akkus, rechts davon Gleichrichtung und ein Regler für die
Ladeschaltung. Das runde in der Mitte ist auch ein Transformator, er
liefert den beiden Neon Lampen des Modulators und Demodulators die
notwendigen geschaltete Spannung, auf der gleichen Leiterplatte
befindet sich auch
der Gleichrichter und der Oszillator zuständig für
die
Modulationsfrequenz der Neon Lampen (ca. 165 Hz).
![Hewlett Packard HP 419A DC Null Voltmeter. Batteries are on bottom, can't be seen on this photo.](images/419A_abgleich.jpg)
Oben links der Range Schalter mit den Widerständen
des
Abschwächers und der Gegenkopplung. In der Bildmitte die
Einstelltrimmer zur Kalibration. Oben rechts der Modulator/Demodulator,
ein geschlossenes Gebilde mit 2 Neonlampen, die mit ca. 165 Hz getaktet
werden und vier zugehörige Photozellen, zwei im Modulator, zwei im Demodulator. Mit diesem
Tragerfrequenzverfahren werden DC Fehler der Verstärker
unterdrückt, in dem man das DC Signal in den
Wechselspannungsbereich verlagert, verarbeitet und anschließend
wieder auf DC zurück moduliert. Die Neonlampen sind im Dunkeln gut
vo der Seite aus zu erkennen.
So bis jetzt war es Standard, nun kommt die Instandsetzung.
Instandsetzung Gerät 1:
Habe zwei dieser Geräte erhalten, beide in defektem Zustand.
Wie es
bei Batterie betriebenen Geräten vielfach üblich ist
sind sie
oftmals nicht ausreichend gewartet worden. Die Batterien sind vier 6V Ni-Cd 220mAh Akkus
mit
jeweils fünf Einzelzellen in Serie, diese sind im
Gerät so
verschaltelt dass eine +/-12V Versorgung entsteht. Die
Zellen waren fast alle schon am Auslaufen. Es gab auch
schon eine heftige Salzbildung an den Kontakten (kenne
die wahre chemische Bezeichnung nicht), jedenfalls eine üble
Sache, richtig ecklig alles voll mit Siff. Da hilft nur Handschuhe
anziehen, alles ausbauen und gründlich reinigen - und weg zur
Batterierannahmestelle.
Das Potentiometer oben rechts stellt die Frequenz des De-/Modulators
ein. Die Akkus haben eine nach meinem Ermessen nicht
gängige
Bauform, diese Zwerge sollen nach der Gerätespezifikation mit
einer Aufladung aber immerhin für 30 Stunden Betrieb
ausreichend
sein. Kurzerhand entschlossen auf andere Akkus umzusteigen. Nehme zwei
ältere Baby Akkupacks 12V mit 1800mAh, aus Vorsorgegründen ausgemusterte Packs aus
medizinischen Geräten.
Die zwei Akkupacks hergestellt 1993, bekam sie im Jahr 96/97.
Die Akkus lagen schon lange, sie wurden
gelegentlich
nachgeladen und versorgten ziwschendurch die ein oder andere
Selbstbauelektronik, der Zeitpunkt war günstig den Akkus
ein
neues Zuhause zu geben.
Es dauert immer länger als
man selber
denkt, bis die ganze Verdrahtung zum Anschluß der Akkus neu
gemacht ist, in zwei drei Stunden klappt sowas leider nie. Als
Verbindung stellten mich Bananenbuchsen zufrieden, so kann man den Akku
mal schnell abklemmen wenn man ihn irgendwo braucht, bzw. er kann auch
über ein externes Ladegerät schneller geladen
werden. Die
interne Ladeschaltung ist mit ca. 20mA Ladestrom ein klein wenig mager
bezogen auf einen 1800mAh Akku, für die originalen 220mAh war das
aber in
Ordnung. Die großen Akkus lassen sich damit zwar auch laden, aber
es
dauert einige Tage, hätte aber den Vorteil wenn man mal vergisst
das
Gerät aus dem Lademodus zu nehmen, bei dem kleinen Ladestrom
nehmen die großen Zellen das nicht so schnell übel.
Selbstverständlich kein Kopf ohne Hut, erstens ein klein wenig
geschützt, zweitens ein zusätzlicher elektrischer
Schirm,
drittens es sieht hübsch aus das polierte und lackierte Kupfer
und
viertens es macht Spaß mal wieder was zurecht zu
sägen. Die
beiden angelöteten Kupferfolien schirmen ein wenig noch die
Zuleitungen, der gesamte Deckel ist über eine Schraube am
Gehäuse geerdet, wobei es mehr ein spielerische Maßnahme war. Am Rekorder Potentiometer wurde noch
zusätzliches Handrad angebracht, zur bequemeren
Einstellbarkeit.
Im linken Bild die 1.35 Volt Mercury, Quecksilber Oxid Batterie des
Bucking Voltage Kreises. Die rechte Batterie stammt aus Gerät 2 ist aber defekt und dient nur
noch als Anschauungsobjekt. Die noch wunderbar funktionierende
Zelle
aus dem ersten Gerät ist bereits wieder eingepackt in
selbstverschweißendem Isolierband, (das geht nicht mehr auf).
Normalerweise käme die Zelle in eine dafür
vorgesehene
Halterung, diese Kunstoffhalterung ist aber über die vielen
Jahre
hinweg unreparierbar kaputt gegangen. So muss man sich was neues
einfallen lassen - so gehts auch - schnell, einfach und ausreichend
sicher. Man sieht, wenn man Batterien ungepflegt und
leer über Jahre hinweg in Geräten
beläßt, was da
so alles für chemische Verbindungen enstehen,
die da
nicht unbedingt erwünscht sind.
Erneut glasklar die elektrochemische Wirkung von
defekten, leeren Akkus und Batterien. Die Steckverbindungen sind vollkommen
grün geworden und unbrauchbar, mit
normalen
Methoden kriegt man dieses ecklige Zeugs nicht mehr weg. Man muss sich
mal vorstellen, diese Verbindung ist wahrhaft weit weg von jedem Akku,
liegt aber über den Draht am Akkupotential und hat
sich
geopfert. Das ist an solchen Stellen zum Glück noch leicht
zugänglich und einfach reparierbar aber es nervt und kostet
einfach Zeit, nur weil das Pflegebewußtsein mancher
Zeitgenossen
einfach typisch für die Rasse Mensch ist; ich darf
aber nicht
meckern, sonst würde niemand die Geräte veräußern. Selbst die Drähte sind
unbrauchbar geworden,
die Zerstörung läuft bis weit unter die Isolierung; entweder
einige Zentimeter abschneiden oder komplett tauschen.
Diese Arbeit blieb mir natürlich auch nicht erspart. Die
hauchdünne Skala hat sich an einer
Seite abgelöst und ist von der Ansicht
überzeugt sich trennen
zu müssen. Leider ist die Folie nicht besonders stabil, sehr
glatt
und sie kracht fast ab wenn man sie nur leicht berührt, da sie über die Jahre hinweg wahrscheinlich auch
an
Weichmacher verloren hat und spröder geworden ist. Jedenfalls
ist
es mir gelungen die Folie wieder halbwegs mit Sekundenkleber neu
anzukleben, es sieht jetzt zwar nicht mehr so schön aus aber es
hält.
Man hätte das Instrument auch ungeöffnet lassen
können, wenn
da nicht die Ablösungen unterhalb der Ziffer +1 gewesen
wären. Der eine hochstehende Rand war natürlich
wieder so
hoch, dass der Zeiger daran hängen blieb, also musste ich das
Instrument öffnen, ob ich wollte oder nicht.
Nachdem dann endlich die nach Jahren brutal festsitzenden
Madenschrauben der
Knöpfe zerstörungsfrei unten waren, war der Ausbau
nur noch
Formsache, es sind zwar viele Gehäuseschrauben zu
lösen, das geht
aber konstruktiv problemlos, auch das Entfernen der Glasscheibe war
einfacher als zuerst angenommen. Selbst wenn eines Tages der
üble
Fall der vollständigen Zerstörung der Skala eintreten
sollte,
wäre der Zeitpunkt gekommen sich selber eine neue zu
erstellen,
mit einem Computer Zeichen Programm ist es nur eine Frage des Ausmessens und der Druckerskalierung.
Vor Freude wieder alles zusammengeschraubt, aber was stellte ich nach etwa
einer Stunde fest? Ein total trüber Nebel hinter dem Glas? Der
Sekundenkleber
ist vollständig durchgetrocknet und dabei komplett
ausgegast, die Ausgasung des Klebers haftet bei geschlossenem
Instrument natürlich auch an die Glasscheibe. So ein
Ärger,
das ganze Ding noch einmal ausbauen, zerlegen und die Scheibe
putzen. So kriegt man Zeit kapput.
Diese Bananenbuchse hatte auch einen Fehler. Sie hatte einen Widerstand
von ca. 500 kohm vom Innenleiter über den Isolator zum Metall nach
außen hin. Damit war der hohe Eingangswiderstand des Gerätes
hinüber, was auch die Einstellarbeiten erschwerte. Anstatt max.
100 Meg Ohm hatte das Gerät nur noch 500 kohm. Der Buchse war
äußerlich nichts anzusehen, so einen Fehler muss man erst
mal finden, das kostet richtig Zeit. Man sucht überall nur
nicht dort. Der graue Kunstoff (dritte Scheibe von rechts) war leitend.
Aber wie gesagt äußerlich kein Schmutz erkennbar.
Die Buchse zu entfernen war auch nicht so einfach, der Isolator
darüber (linker grauer Ring) war sehr festsitzend. Die
Isolierfähigkeit der Buchse wurde wieder hergestellt, normales
Reinigen war nutzlos, selbst mit Spiritus nicht, nach dem Trocknen war
der Isolationsfehler immer noch in abgeschwächter Form vorhanden.
Da helfen nur noch heftigere Lösungsmittel, z.B. Aceton. Die ganze
zerlegte Buchse in Bads mit Aceton, ca. 30 Sekunden anweichen lassen,
dann mit einer Pinzette hin- und herbewegen. Während des Bewegens
zieht die Scheibe schon einen grauen Schleier in der Lösung hinter
sich her, ein gutes Zeichen. Das Aceton hat die obersten leitenden
Kunstoffschichten abgelöst. Nun aber nichts wie raus mit der
Scheibe aus dem Bad und kurz abblasen und trocken lassen. Nicht mit
einem Lappen reinigen solange die Scheibe noch weich ist. Die Buchse
hat nach erfolgter Trocknung wieder einen hohen Isolationswiderstand,
die max. 100 Meg Ohm des Gerätes werden wieder erreicht. Beim
Arbeiten mit Aceton sollte man Handschuhe tragen, das
Lösungsmittel wirkt sehr stark entfettend auf die Haut, das ist
nicht gesund. Gesundheitshinweise auf der Verpackung beachten.
vorher Gerät 1
nacher
Gerät 2. Die Leiterplatte mit dem DC und AC Verstärker. Wunderbare HP Qualität, Epoxydharz
zweiseitig
durchkontaktiert, vergoldete Leiterbahnen, schöne Lötstellen. Alles leicht und stressfrei reparierbar
ohne irgendein Gefummel. So macht Elektrotechnik noch Spaß.
Ein paar Teile wurden getauscht, Vorsicht möglichst
die selben Kapazitätswerte verwenden, manche sind unempfindlich,
manche sehr, sie beeinflußen entweder die Settling Time der
Anzeige oder noch schlimmer, sie können eine minimale Oszillation
bewirken (manche Messbereiche zeigten falsche Werte), besonders die Kondensatoren in der Gegenkopplung (ist mir
passiert, natürlich wieder berichtigt).
Anwendungen:
für welche Messungen ist solch ein Instrument
geeignet?
Beginnen wir mit einem Klassiker, dem Vergleichen von zwei
ähnlichen Spannungen.
Im linken Bild sehen wir die Messung der Leerlaufspannung
eines Akkus mit einem Handmultimeter. In der Mitte die
Leerlaufspannung des zweiten Akkus. Rechts sind beide Akkus am
Minuspol zusammengeschaltet und das Multimeter sitzt auf den beiden
Pluspolen und misst die Differenzspannung der beiden Akkus. Nichts
außergewöhnlich spannungendes, wir lesen ab 0.972
Volt.
Jetzt wollen wir die Situation ein wenig verschärfen:
Wir nehmen zwei Akkus die einen fast identischen Spannungszustand
aufweisen. Im linken Bild messen wir 1.327 Volt, mit dem zweiten Akku
im mittleren Bild 1.327 Volt und ganz rechts als Differenz der beiden
Spannungen nur 100µV, das ist das kleinste Digit das dieses
Handmultimeter noch auflösen kann. Man braucht nicht viel dazu
zu
sagen, daß diese Messung äußerst ungenau ist. Sind
es jetzt
100µV, 200µV, 300µV oder gar unterhalb
100µV ? Wir
wissen es einfach nicht - das Problem hier ist klar, dieses
konventionelle Instrument ist deutlich an seinen Grenzen angelangt. Übrigens, den runden Akku und die Bananenstecker so
hinzulegen,
daß da noch ein Kontakt entsteht ist ein ganz
schönes
Geduldsspiel.
Hier kann das Instrument nun voll seine Fähigkeiten
auspielen:
Die beiden Akkus sind wieder an den Minuspolen miteinander verbunden,
der Pluspol des linken geht an + des Voltmeters, der Pluspol
des rechten Akkus geht an den - Voltmeter. Das
Gerät mißt die Differenzspannung der beiden
Akkus. Zur Detektion wird sogar der 10µV Messbereich benötigt, die abgelesene Spannung beträgt
etwas mehr
als nur 3 Mikrovolt. Die Spannung der beiden Akkus ist also nahezu
identisch, mit dem DMM konnten
wir nur die Ähnlichkeit dieser beiden
Spannungsquellen
erahnen, konnten aber nicht mit höherer Richtigkeit
bestimmen. Die Spannung des linken Akkus ist etwa 3 Mikrovolt
größer als die des rechten.
Die Anwendungen beschränken sich natürlich nicht nur
darauf
Akkus zu vermessen, ein häufiger Anwendungsfall ist der
Einsatz z.B. bei der Kalibration von
Messgeräten. Sollen z.B. die Spannungsunterschiede
der
einzelnen Zellen dieses DC
Standard ermittlet werden ist ein DC Null Voltmeter
dafür wie geschaffen.
Weitere Anwendungen sind z.B.
- die Messung der Spannungsunterschiede z.B. eines DC Kalibrators
bezogen auf einen stabilen DC-Standard
, dies ermöglicht seine Einstellung.
- die Messung der Drifteigenschaften über die Zeit
z.B. des DC
Kalibrators beogen auf einen stabilen DC-Standard, hierzu wird ein
Schreiber am Rekorder Ausgang des DC Nullvoltmeter angebracht. Oder die
Messung der Drift einer gewöhnlichen DC Power Supply bezogen
auf einen DC Kalibrator.
- die Messung von kleinen Strömen, z.B. den
Leckstrom eines Isoliermateriales.
- die Messung von Operationsverstärker
Offsetspannungen und deren Drift
- usw.
Um die Eigenschaften nocheinmal kurz zusammen zu fassen:
Messbarkeit sehr kleine Spannungen bei hoher bis unendlicher
Eingangsimpedanz, erdfrei durch Batteriebetrieb dadurch keine
galvanischen Verkopplungen mit den AC Netz, viele Dekaden messbar.
Instandsetzung Gerät 2:
dieses Gerät hat auch defekte ausgelaufene Akkus. Ein
kurzer Test mit neuer Spannungsversorgung leider gezeigt, dass
es nicht funktioniert, der Zeiger hängt beim Einschalten
immer auf Linksanschlag. So ging es an die Suche. Das Manual von diesem Gerät zu bekommen war gar nicht so
einfach, Reparaturen ohne Manual sind zwar in gewissen Umfang
möglich, aber es ist ein elendige Sucherei, man kann's
wirklich vergessen ohne.
Der erste Fehler war bald erkannt, ein Kondensator war niederohmig und hat die positive Betriebsspannung nach einem 2k2
Widerstand kurzgeschlossen. Dann war mir auch klar warum der Zeiger
immer im Linksanschlag hängt, der Verstärker bekommt
keine positive Spannung.
Das Bild zeigt einen häufigen Fehler bei vielen Geräte
Reparaturen, ein Kurzschluss im Kondensator, nach fast vier Jahrzehnten kann sowas halt mal passieren.
Bei der Gelegenheit, des Austauschens defekter Bauteile macht man
natürlich gleich die ganze Runde und tauscht was man für
richtig
hält, bei so kleinen Platinen bietet sich das förmlich
an. Die Reparaturfreundlichkeit der ganzen Konstruktion ist sehr hoch.
Bei ausreichendem Bestand an Kondensatoren, braucht man nicht
darüber nachzudenken tauschen oder nicht. Beispielsweise die
gelben 1µF/63V gab es im Auktionshaus für 16 Euro im 1000er
Karton, den keiner wollte.
![Verstärker](images/419A_amplifier_small.jpg) |
![](images/419A_Leiterplatte_small.jpg) |
vorher (Gerät 1) |
nachher (Gerät 2)
|
Ein paar kleine unwesentliche Veränderungen an der Verstärkerleiterplatte
|
![defekte Ni-Cd Akkus](images/419A_defekte_akkus_small.jpg) |
![](images/419A_Leiterplatte_2_small.jpg) |
vorher (Gerät 1) |
nachher (Gerät 2) |
Auf der Leiterplatte an der Rückseite wurden zwei Bauteile getauscht, der rechte kleine Kondensator war defekt. |
Auf der kleinen Leiterplatte war ein halbdefektes Bauteil.
Ein 10µF Kondensator hatte noch 8.7µF, was ja für
die Funktion noch akzeptabel wäre, allerdings betrug sein ESR viele Ohm, d.h. er ist völlig unbrauchbar, er hat
möglicherweise wegen einer
schlechtgewordenen Kontaktierung einen Serienwiderstand. Es beweist immer wieder, die alleinige
Kapazitätsmessung ist nicht aussagekräftig genug, gemessen
mit einem 4282
das auch Verlustfaktor und ESR anzeigt hat man einfach die besseren
Karten und entdeckt auch Fehler, die man mit einem Billig
Kapazitätsmesser nicht erkannt hätte.
Gerät 2 hat dasselbe Problem wie die Nr. 1,
allerdings blieb diesmal nicht der Zeiger hängen. Die Aufwölbung ist weit im linken Bereich über dem
Vollausschlag, ich hab es so gelassen, erst wenn's schlimmer wird
schraub ich es auf.
Dies ist ein eingescanntes Bild einer noch einigermaßen intakten
Skala. Es kann ein sehr nützliches Bild sein für jemanden
dessen Skala bereits unleserlich geworden ist. Einfach
maßstabsgerecht ausdrucken und auf die alte Skala aufkleben.
Nachdem jetzt alles defekte und korrodierte getauscht worden war, ging es daran die Akkus anzuschließen.
Verbaut wurden hier 2 mal 10 Mignon Akkus, die können einzeln
entnommen worden, falls man nicht mit dem eingebauten Lader aufladen
will. Selbstverständlich wird auch hier noch ein Deckel
draufkommen.
Einstellung der Geräte:
noch ein paar Worte zur Kalibration, die ist bei diesem Gerät
relativ schnell durchgeführt, zuerst beginnend mit dem Einstellen
der De/Modulator Frequenz an dem Trimmer auf der Rückseite auf ca.
330Hz gemessen mit einem Counter am danebenliegenden TP2,
anschließend den Strom einstellen für die Neon Lampen.
So muss die Spannung gemessen am Testpunkt 2 aussehen. Frequenz ca.
330Hz (jede steigende Flanke), genau genommen ist die Frequenz 330/2
Hz. Die Schulter im hohen Rechteck sollte etwa 140 bis 160mV betragen,
hier eingestellt auf 150mV. Die unterschiedliche Höhe der Schultern ist normal. Zeigt das Takten der beiden Neon Lampen.
Meter
Zero im 1V Range einstellen am Trimmer.
Für die
Spannungskalibration benötigt man einen DC- Kalibrator
und zwei genaue Widerstände 1 Meg und 100 Ohm. An diesem
Spannungsteiler 30mV anlegen und im 3µV Bereich den Vollausschlag
einstellen.
Den 10µ Bereich genauso einstellten mit 100mV am Kalibrator
Sobald der
Kalibrator ausreichend offsetfreie DC Werte liefert kann man auf den
Spannungsteiler verzichten und direkt kalibrieren. Der
Spannungsteiler ist bei den kleinen Bereichen wichtig, da der Nullpunkt
der Kalibratoren nie exakt auf Null Volt liegt, bei meinem Kalibrator
lag der Nullpunkt lediglich bei etwa 4µV, was aber schon zu
groß für den 3µV Range wäre. Deswegen der Teiler,
der dann die 30.004mV herunterteilt und damit erst das Einstellen des
kleinsten Bereichs möglich macht. Auch ist darauf zu
achten, kurze feste saubere blanke Cu Drähte zu verwenden,
habe mehrere
davon parallelgeschaltet und fest unter die
Klemmen geklemmt. Bewegt man z.B. die Hand in der Nähe
der
Leitungen, ändert sich bereits ein klein wenig der Ausschlag, das
zeigt wie
klein eigentlich ein µV wirklich ist. Wenn alles warmgelaufen
ist, braucht man gemütlich etwa eine halbe bis eine Stunde
für alle Einstellarbeiten.
Es wurde hier viel Zeit in zwei DC Null Voltmeter investiert, das mag
dem ein oder anderen überzogen erscheinen, im Prinzip hat er
auch Recht, aber man darf solche Arbeiten nicht mit dem üblichen
Aufwand-Nutzen-Kosten Denken betrachten, darum geht es nicht. Nun
stehen als Ergebnis wieder zwei gut funktionierende Geräte zur
Verfügung. Solche Arbeiten bringen einen Gewinn an
Erfahrung wie dieses
Instrument arbeitet, man kann nun förmlich mitfühlen welche
Probleme bei der Entwicklung dieses Gerätes damals gelöst
werden mussten. Das Arbeiten an und mit Messgeräten in Verbindung
mit dem intensiven Studium der Schaltpläne ist und bleibt eine der
besten
Schulen der Elektrotechnik.