Laru 610 Rohde & Schwarz L-Meßgerät

LARU 610 L-Meßgerät

Typenschild

LARU 610 Induktivitätsmessgerät

Der LARU 610 von Rohde und Schwarz ist ein Induktivitätsmessgerät aus den fünfziger Jahren, eine grundsolide deutsche Wertarbeit. Das mit Röhren bestückte Messgerät ist ein unverwüstliches präzises L-Meßgerät nach einem Resonanzverfahren.

Das gezeigte Gerät befindet sich in einem ungepflegten, schlechten äußerlichen Zustand, eine umfangreiche Reinigung steht noch bevor. Auch das äußere Blechgehäuse wurde vom Vorbesitzer mit silbener Farbe überpinselt, - ein Ansporn dafür, bei den R&S Geräten meiner Sammlung diese Gehäuse in einem schönen glänzenden Silber oder Grau neu zu lackieren. Wenn Genügende zusammen sind, rentiert sich der Gang in eine Lackierkabine. Die Blech Abdeckung der Frontplatte fehlt. Der KARU ist ein ähnliches C-Meßgerät.

Auszug aus dem originalen Bediener Handbuch:

"Das L-Messgerät Laru Type gestattet die direkte Messung der Selbstinduktion von Spulen im Bereich von 0,1µH bis 1H mit einer Genauigkeit von +/-1% +/-0,01µH in jedem Teilmessbereich. Gemessen wird nach der Resonanzmethode. Der Selbstinduktionswert ist an der Linearskala unmittelbar in Mikro- bzw. Millihenry ablesbar. Mit dem Gerät kann die Selbstinduktion einer kleinen Drahtschleife ebenso bequem gemessen werden wie der L-Wert von Massekernspulen bis 1H. Bei Ausführung einer einfachen Differenzmessung sind jedoch auch größere Spulen bis etwa 10H messbar.

Außerdem kann man mit dem Gerät auf einfache Weise die Eigenkapazität von Spulen und die Resonanzfrequenz von Schwingkreisen ermitteln. Die scharfe Resonanzanzeige des Gerätes ermöglicht auch die Ausführung sehr genauer L-Vergleichsmessungen mit einer Sicherheit von+/-0,1%. Diese Eigenschaft hat z.B. im Labor oder Prüffeld für die Herstellung von Normalspulen mit Hilfe einer anderen Normalspule oder für die exakte Gleichlauftrimmung von Mehrfach-Variometern besondere Bedeutung."

Bereichswahlschalter

Der Bereichswahlschalter erlaubt die Messung von Induktivitäten von 0,1 µH bis 1 H unterteilt in sieben Dekaden. Die gezeigte Stellung misst zwischen 100 µH und 1 mH bei den zugehörigen Frequenzen von 70 kHz bis 220 kHz. Bedingt durch das Resonanzverfahren misst das Gerät somit jede Induktivität auf einer individuellen Frequenz. Mit steigender Induktivität sinkt die Messfreququenz bis in den kHz Bereich herunter, im für das Gehör besonders empfindlichen Bereich von 2 - 4 kHz ist deutlich die Schwingfrequenz des Senders hörbar.

Messwerk

Anzeigeregler

Messen mit dem Laru ist einfach.

Das Meßwerk wie auch der Anzeigeregler ist unterteilt in zwei bedeutende Bereiche - Messen und Suchen -.

Zunächst wird mit dem Anzeigeregler auf Rechtsanschlag und der Frequenzeinstellung, grob die Resonanzstelle der angeschlossenen Induktivität gesucht.
Ist die grobe Resonanzstelle gefunden, so bewirkt diese einen maximalem Ausschlag des Zeigers in den Bereich Suchen.
Der Anzeigeregler wird daraufhin langsam links herum von Suchen in den Bereich Messen zurückgedreht, der Zeigerausschlag soll dabei zurück gehen bis in den unteren Anzeigebereich Messen.
Die Frequenz wird nun solange fein nachgestellt, bis der Zeiger innerhalb des Bereichs Messen einen Maximalwert anzeigt, dazu ist ständig der Anzeigeregler weiter in den Bereich Messen zu drehen, damit der Zeiger den Bereich Messen nicht wieder verläßt.
Der Schwingkreis aus interner Kapazität und angeschlossener Induktivität befindet sich nun auf maximaler Resonanz und liefert den höchsten Anzeigewert, die dabei eingestellte Frequenz des Senders und der zugehörige Induktivitätswert kann auf der Skala abgelesen werden.

Details und weitere wissenswerte Hinweise zur Induktivitätsmessung finden sich in der Bedienungsanleitung. Das Glas des Anzeigewerkes wird noch ausgebaut, gereinigt und die verrosteten Schrauben erneuert.

Meßartenwahlschalter

Der Wahlschalter sollte sich beim Suchen in der gezeigten Position befinden, es kann auch in dieser Position gemessen werden. Die drei Positionen stehen für drei unterschiedlich stark gekoppelte Kreise aus Sender und Meßkreis. Beim kleinen Punkt liegt schwache Kopplung vor, diese Position ist daher geeignet für Spulen mit hoher Güte und dadurch spitzem, hohem Resonanzverlauf. Der große Punkt ist geeignet für Spulen mit niedriger Güte und dementsprechend flacher Resonanzkurve. Die mittlere Position ist für die meisten Messobjekte am besten geeignet. Die Position Spulen-C-Messung erlaubt die Möglichkeit der Messung der Eigenkapazität der Spule.

Skala

Die Revolver Skala zeigt Induktivität und Messfrequenz. Der auf dem Träger beidseitige Ablesestrich ist damit parallaxenfrei.

Gerät war leider verbastelt

Das Gerät bekam ich im halbfunktionsfähigen nicht originalen Zustand, es war leider etwas verbastelt. Auffällig nach erstem Einschalten war sofort das Zittern der Anzeigenadel, ansonsten hat das Gerät korrekt gemessen.

Anscheinend sind dem Vorbesitzer die originalen Selengleichrichter und/oder der Netztrafo kaputt gegangen, kurzerhand versuchte er den Trafo zu ersetzen. An sich eine korrekte Maßnahme, wenn der Trafo dem Original ähnlich wäre, war er aber nicht. Der Austauschtyp lieferte eine Heizspannung für die 6,3 Volt Röhren von 7,4 Volt. Die deutlich erhöhte Heizspannung könnte man mit beiden zugedrückten Augen gerade noch so durchgehen lassen unter dem Aspekt - das Gerät wird nicht im Dauerbetrieb eingesetzt -. Trotzdem baute ich einen kleinen 2W Vorwiderstand von 0.68 Ohm ein, das genügte um die Heizspannung auf gesunde 6,4 Volt rms zu senken.

Viel schlimmer noch als die erhöhte Heizspannung war die Tatsache einer deutlich zu hohen DC Betriebsspannung. Sie betrug fast 310 Volt. Beim Anblick der Schaltung erschien mir das deutlich zu hoch. Eine Vergleichsmessung im ähnlich aufgebauten KARU ergab ca. 180 Volt DC Betriebsspannung. Das erschien mir bei gleicher Röhrenbstückung als deutlich sinnvoller, den Sollwert am LARU kenne ich leider nicht. Am Drehkondensator war auch aufgefallen, daß bei bestimmten Positionen sich bereits Funkenüberschläge gebildet hatten, ein deutliches Zeichen für zu hohe Spannung oder zu geringen Abstand, was nicht der Fall war. Ein nicht akzeptabler Zustand

Der Vorbesitzer war durchaus nicht auf den Kopf gefallen und war sich der zu hohen DC Betriebsspannung bewußt, er hatte kurzerhand den Anodenwiderstand der Doppeltriode von original 12k auf 22k erhöht, damit die Röhre nicht zu hoch bestromt wird. Der Vorbesitzer hatte nunmal keinen besseren Transformator zur Hand und wußte sich so zu helfen. Die DC Betriebsspannung hat Prinzipbedingt beim LARU keinen Einfluß auf die Messgenauigkeit, das Resonazverfahren ist ein bezogen auf die Versorgungsspannung ratiometrisches System - vorteilhaft -. Durch die zu hohe Betriebsspannung sollten lediglich die Arbeitspunkte der Röhren angepasst werden, bzw. der Anzeigemeter Ausschlag neu justiert werden (zwei Trimmer nahe dem Netzschalter, Abgleichanleitung steht im Service Manual).

Neben den Funkenüberschlägen gab es einen anderen gravierenden Fehler zu entdecken - das Zittern des Zeigers - . Zuerst stand eine unsaubere DC Spannung unter Verdacht, beim Nachdenken über das ratiometrische Prinzip konnte dieses ausgeschlossen werden, zumal das Gerät in Serie mit nur 4,5µF Folienkondensator gleichrichtet - die Brummspannung ist nicht so bedeutend. Was könnte es noch gewesen sein?

Gefunden - die Heizung der Röhren war nicht wie im Original mit Schaltungsmasse verbunden, das hatte er vergessen, Grund für das heftige Zappeln. Ansosnten der Trafoersatz eine Arbeit, die man lassen konnte, ordentlich gebogenes neues Trafohalteblech, Siliziumbrückengleichrichter, Feinsicherungshalter, Lötstützpunktleiste und ein Elko 10 µF statt 4,5 µF Folie. Habe nun selbst einen 68 µF eingebaut, der ordentlich reinpasst.

Einfache Entbastelung

Wie sollte nun die Betriebsspannung auf vernüftige Werte reduziert werden? Neuer Trafo, nein danke zu kompliziert. Spannungsregler sehr gern, mit Transistoren, nein passt da irgendwie nicht so richtig dazu und ist auch viel Löterei. Ein Röhrenspannungsregler sehr gern, ist allerdings schlecht möglich aus Platzgründen ohne zusätzliche Haltebleche. Zudem besteht der Regler aus mindestens zwei Röhren oder einer Trioden-Pentoden Kombination. Eine Kombiröhre muss genügen. Die Triode-Pentode muss getrennte Kathoden haben, übliche kleine ECF Typen scheiden mangels Stromlieferfähigkeit aus, ein ECL Typ mit getrennten Kathoden ECL82 oder ECL86 schien geeignet. Allerdings waren mir die Biester immer zu lang und fanden nirgends richtig Platz ohne irgendeinen komplizierten Haltewinkel, Löcherbohren usw. Also kurzerhand die Denkmaschine angeworfen und zu dieser Lösung gelangt:

Ein Vorwiderstand zwischen Gleichrichter und Elko, funktioniert prinzipiell gut, hat zudem den Vorteil die Grenzfrequenz des Tiefpassfilter weiter zu verringern. Allerdings der Nachteil war, der Laru hat je nach Messbereich ein recht unterschiedliche Stromaufnahme, die DC Spannung wäre dadurch mal so oder so - gefiel mir nicht.

Was funktioniert wie ein immer gleichbleibender Spannungsabfall bei jedem Strom? z.B. eine 120 Volt Zenerdiode, leider nicht so sehr belastbar.

Lösung: eine Glimmstabilisator Röhre mit einer Nenn Brennspannung von 108 Volt. Die Röhre hält diesen Spannungsbereich in der Größenordnung von wenigen Milliampere bis hinauf auf 20-30 mA je nach Typ. Verwendet wurde ein russischer Stabilisator, der bis 30mA eingesetzt werden kann - das Gerät erreicht diesen Strom allerdings nicht. Kurzerhand den Stabi als Serienwiderstand eingebaut - fertig funktioniert blendend. Noch eine Kapazität (nicht zu groß) an den Stabiausgang - geht - und auch keine Stabilitätsprobleme in allen Messbereichen durch den Stabilisator am Oszilloskop erkennbar gewesen. Halbwegs vernüftigen Platz im Gerät gesucht und mit wärmebeständigen selbstverschweißenden Klebeband die Röhre mit Abschirmkappe an einem Gerätesteg festgebunden - Fertig.

So einfach lies sich das Gerät entbasteln, man muss halt nur draufkommen wie mit allem. Mittlerweile funktioniert es tadellos und misst trotz des hohen Alters immer noch sehr genau. Die hohe zeitlich Stabilität der Genauigkeit liegt am prinzipbedingten ratiometrischen Messprinzip der Resonanzmessung - das Verfahren machts. Die Kapazitäten und Spulen müssen dabei natürlich stabil bleiben. Selbst mit verschlissenen Röhren, deren Emmission bereits stark reduziert ist misst es immer noch korrekt, lediglich die Einstellbarkeit der Resonanz leidet und erschwert sich. Außer den Röhren und dem Zeigerinstrument kann an diesem Geräteaufbau eigentlich nichts aber auch gar nichts kaputt gehen - die Mechanik äußerst solide - gelegentlich ein wenig Pflege mit Öl und Fett - und das Gerät macht problemlos mehrere Generationen.

Neue Röhre

wollte zunächst die Arbeitspunkte der Röhre neu einstellen (schönes Service Manual findet sich im Internet), da mir die Zeigerempfindlichkeit zu gering erschien. Probierte jedoch zuerst eine neue Doppeltriode 6SN7GTB aus, mal sehen - war ein Treffer, die neue Röhre rein, der Zeiger war deutlich aktiver. Der Verdacht der häufigen Benutzung des Gerätes durch die Vorbesitzer hat sich bestätigt, zumal auch die überhöhte Heizspannung mit der dadurch überhitzten Kathode sich nicht positiv auf die Kathodenlebensdauer auswirkt. Die Werkseinstellung der noch mit Sicherungslack überzogenen Trimmer passte zur neuen Röhre wunderbar. Die zweite Geräte Röhre die Duodiode 6H6 verbleibt im Gerät, solange das Gerät tadellos funktioniert.