UNIVERSUMS
HISTORIA | SÄRSKILD ELEKTROMEKANIK — PemSO8DIL | | 2013IV30 a BellDHARMA production | Senast uppdaterade version YearMonthDayTime 2016-10-20
innehåll denna sida | webbSÖK äMNESORD på
denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER · förteckning över alla webbsidor
BILDKÄLLA: Författarens arkiv [Apr2010] ·
NIKON D90 · Spår ur det förflutna — de finns alltid kvar som ekon hos
efterkommande. Evigheten i en enda bild. Tidens spår är Omöjliga att utplåna —
deras ekon följer med i allt kommande.
sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för
Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken
PRAKTISK ELEKTROMEKANIK — finmekanik för hobby
och amatörer — Se även från HUVUDDOKUMENTET MED ÄMNESORIENTERING -- Gammaprojektets alla dokument — Maj2012-Jul2016
ADAPTERKONSTRUKTIONER YTMONTERAT TILL HÅLMONTERAT — P1 P2 P3 P4 — Testserien MAX4475 SÄRSKILD
ELEKTROMEKANIK YTMONTERAT TILL HÅLMONTERAT |
BATTERIKONTAKTER — 9V — KONTAKTRESISTANSER — KontaktResistansMätare |
FRÅN YTMONTERAD SingelOP MAX4475 —
till hålmonterad
——————————————————————————————————————
Allmänna
enkla metoder för användning av ytmonterade kapslar typ Operationsförstärkare —
för
reguljära teständamål tillsammans med vanliga kopplingsdäck med 2,54 mM
hålraster
Praktiska Exempel — med eller utan
fastlödning:
Se TESTSERIEN
Flera alternativ från första exemplet i
P1 — Alla med
MAX4475:
DEN FORMADE TENNADE KOPPARTRÅDEN I P4-DELEN VISAR ETT SÄTT
ATT ANORDNA EN STÖDFIXTUR FÖR KAPSELN SOM FIXERAR DEN SÄKERT MOT UNDERLAGET FÖR
SÄKER LÖDNING. Andra, snyggare, mera effektiva sådana trådformeringsexempel
finns. Däremot verkar de VIRSTIFT som den metoden bygger på INTE finnas
tillgängliga längre (2016).
PraktiskaTillämpningsexempel — från
ytmonterat 1,27mM raster till
hålmonterat 2,54mM raster
SO8tillDIL8
— P1 — mekanisk kontakt,
ingen lödning — se även Anpassningsbygel P1
30Apr2013
TILLÄMPNINGsEXEMPEL 30Apr2013-04-30 — PRAKTISK ELEKTROMEKANIK — Från Ytmonterad 8-bens till Hålmonterad 8-pinnars DualInLine (DIL)
SO8 till DIL8
Se även från HUVUDDOKUMENTET MED ÄMNESORIENTERING
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild10
SO8DIL · Nikon D90
— Ingen lödning behövs. Elektrisk kontakt garanteras med
mekaniskt tryck.
Teknikens utveckling med en successiv övergång från klassiska hålmonterade — DIL, DualInLine 2,54 mM delningsraster — elektroniska komponenter till ytmonterade dito — SO, SurfaceOriented 1,27 mM delningsraster, m.fl. — har medfört en del komplikationer för den klassiska elektronikskolans utövare som enbart vill testa olika elektronikkopplingar, inte producera projekt på färdigetsade kopparlaminat.
— De enklaste av alla testprocedurer är naturligtvis ett konventionellt kopplingsdäck där man monterar en viss typ IC-krets i en hålrasteranpassad IC-sockel, tillsammans med övrigt som kan inpassas i den klassiska 2,54 mM rasterdelningen.
— Ytmonterade IC-kretsar verkar inte ha någon utbredd motsvarande IC-kapseltyp som kan anpassas för 2,54 mM-delningen.
— Sökning på webben visar att det visst finns sådana övergångssockeltyper, speciellt för typen operationsförstärkare (klassiska DIL8) — men bara i USA som det verkar. Se exv.,
BROWN
DOG Electronic Component Adapters — Single-to-dual Op-Amp Adapter (p/n
020302A)
http://cimarrontechnology.com/single-to-dualop-ampadapterpn020302.aspx
http://cimarrontechnology.com/surfacemountadapters.aspx
— Prisuppgift [Apr2013] $3.00/st — fraktkostnader tillkommer
— om man alls får köpa varan från USA, utanför USA.
— Tyvärr har
inte ElectroKit den här typen — den mest användbara för kopplingsdäcket.
Den typ som visas bygger i samtliga fall på att löda in ytkapseln på en DIL-sockel av ovanstående fason.
— Jo. Faktiskt. Det finns på ElectroKit — »adapterkort» SO8 till DIL8, men det framgår inte om det finns anslutningspinnar under kortet, eller om det bara är ett plant, helt oborrat, kort man får:
ElektroKit—AdapterKort SO8DIL8
ELECTROKIT
— Adapterkort SO8 - DIL8
http://www.electrokit.com/adapterkort-so8-dil8.43178
— Prisuppgiften är 10kr/st.
— Webbsökningen i svenska delen (Apr2013) ger magra resultat. Ämnet omnämns visserligen. Men det verkar som att, i varje fall en del, föredrar att »löda ytmonterat direkt på färdigetsat» — YouTube har flera instruktiva videos. Det är också ett problem: att för varje enkel testkoppling man har, man ska försöka specialbeställa ett ytkapselanpassat etsat kopparlaminat bara för att kunna få dit den ytmonterade komponenten. Det var, liksom, inte uppgiften. Det verkar emellertid som att (speciellt) yngre trivs bättre med ytmonterat, trots frågan om ledningslaminatet, och de gör säkert rätt i det för sin del.
Så här Pmek1 kan man konstruera en sockel från ytmonterat 1,27 mM raster till hålmonterat 2,54 mM raster, själv — men det kräver en del erfarenhet i verkstadsteknisk mekanik (allmän hantverksteknik med goda kunskaper om de olika materialen och deras bearbetning):
PraktiskaTillämpningsexempel — från
ytmonterat 1,27mM raster till
hålmonterat 2,54mM raster
Mekanisk
sockelkonstruktion som inte kräver lödning
Använd komponenterna för grundtest utan att löda fast dem
ANPASSNINGSSOCKEL P1
— från SO8 till DIL8
Ren mekanisk tryckkontakt: grundverktyg för bearbetning och utförande:
PELARSTATIV med borrmaskin OCH KOORDINATBORD
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild30;34
SO8DIL · Nikon D90
— Den färdiga sockeln med trycklås.
GRUNDMATERIAL:
5 mM transparent plexiglas:
— En drygt 10mM bred remsa sågas ut och parallellslipas till 10,00 mM.
— På plexiplattans översida fräser man sedan bort 2,00 mM inåt från varje kant och med djupet 1,00 mM;
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild16
SO8DIL · Nikon D90
— Plexiremsan efter urfräsningar, borrningar och gängning,
samt insättning av manuellt tillböjda tilledningsben (smal plattång).
— En fixtur för tilledningsbenen böjning kan också
konstrueras, vilket ger bättre (jämnare) resultat, men har här inte genomförts.
— Jämnheten i tilledningsbenen utmed fräskanten fås genom att använda en nålfil av typen triangulär med prägling på största sidan och de andra släta.
— I mitten mellan de urfrästa kantdelarna fräser man sedan, med samma djup 1,00mM, ett spår med bredden 4,00 mM.
— Man fräser sedan upp de fyra styrspåren med samma djup 1,00 mM för den ytmonterade IC-kapselns tilledningsben: spåren ska vara med bredden 0,50mM, i intervallet 1,27 mM. Halva det urfrästa djupet kommer att tas upp av sockelns tilledningsben, som tillverkas av 0,50 mM tennad koppartråd;
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild4
SO8DIL · Nikon D90
— Den avgörande Ø0,55mM borren med kopparfodret som krävs
för inspänning i borrchuckar som inte kan ta mindre än Ø1,5mM.
— Borra med LÄGSTA MÖJLIGA HASTIGHET i plexiglas, och i små djupsteg i taget med rensning av borrgraderna emellan: För stor värmeutveckling i borrhållet skapar plastsmälta, och borren jammar fast = går av. Är du osäker, testa först separat, tills du VET hur det fungerar.
— Efter urfräsningarna utför man borrmärken — och en viss förborrning — med en borr med diametern 0,55 mM — se särskild beskrivning hur man kan inspänna den typen i dagen grova borrchuckar som inte tar mindre än Ø1,5 mM.
— För den som är obekant med materialtekniken:
— Kör på lägsta möjliga varvhastighet: värmen som bildas i det lilla Ø0,5mM-hålet kan lätt bilda plastsmälta i plexiglaset. Resultatet blir att borren nyper — och snabbt går av, ev. i bästa fall snurrar på inspänningsfodret. För att få loss den måste den värmas bort, försiktigt.
Mått i mM — SO8tillDIL8
— Var därför smart från början: utnyttja huvudregeln generellt för borrning — och ge inte efter för frestelsen att strunta i den regeln: När borrhålet blir djupare än dubbla borrdiametern, dra upp borren emellanåt, använd en pensel/tandpetare för att rensa bort det urborrade material, så att borren kan leda ut max värme (igen), sänk sedan borren och ta en litet avsnitt till, och så vidare. Gör man på det sättet, går det galant att borra de åtta Ø0,5mM-hålen.
— Ytterligare två hål med diameter Ø1,50mM och centrumavstånd 7,62 mM ska borras i sockelkroppen, symmetriskt kring mittpunkten; dessa hål ska sedan gängas med M2 för den slutliga skruvfastsättningen.
BildHålgängningen ...
— Sedan hålen borrats i sockelkroppen, och gängningens slutförts, ska också en 3,95mM smal kopparremsa konstrueras med två hål med centrumavståndet 7,62 mM, Remsan ska tas upp på mitten i motståndena långsidor med en nålfil som säkrar att ingen elektrisk kontakt finns mellan remsan och anslutningsbenen. Remsan säkrar att IC-kapseln inte kan tryckas ner helt mot plexibottnen (vilket i så fall deformerar anslutningsbenen mer än nödvändigt).
— Sist ska ett spännlock konstrueras som ska hålla IC-kapseln fast och som säkrar det elektriska kontakttrycket.
Topplocket har här gjorts av en 10,00 mM remsa plexiglas som sedan borrats med Ø2,00mM för skruvarna.
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild25
SO8DIL · Nikon D90
— Den färdiga SO8DIL-Sockeln med detaljerna på underliggande elektriskt ledande skumplast..
AnpassningsbygelP1
VIDARE ANVÄNDNING
visade att den mekaniska kontakteringen via monteringsbygeln ovan (den grova
Ø1,4mM isolerade koppartråden) — sedan den tagits ut efter första monteringen —
upphörde efter ett antal insättningar och urtag.
När adapterblocket
sätts in (upprepat utan monteringsbygeln),
trycks tilledningsbenen (naturligtvis)
upp (mer och mer) av motkraften, och därmed
kapselbenen. Och så var det med den förträffliga funktionen: kontakten upphör,
förr eller senare.
Lösningen (7Jun2015 — i samband med OPtesterna):
Foto:
SO8DIL P4 Bild P1234.14 7Jun2015
Bilden ovan visar den (galanta) lösningen:
— Istället för den grova Ø1,4mM transformartråden används
här en dito Ø0,7mM.
Det är viktigt att
den omslutande koppartråden ligger så tätt in till kapselkroppen som möjligt;
Vi realiserar det genom att U-böja tråden kring ett Ø4mM borrskaft — och
använda en plattång för att NÅGOT LITET klämma ihop rundeln (till innerØ3,8mM);
Vi trycker sedan ihop änden — så att bygeln/märlan vid insättningen tränger sig
tätt mot kapselkroppen, strax under dess översida — samt böjer ut ändarna så
att bygeln glider in mjukt och fint.
— M2-Skruvarna ska inte vara HELT åtdragna under
inskjutningen — för att ge maximalt utrymme åt de kapselben som ev. ligger
marginellt (hundradels mM) över de
andra, och därmed maximal mekanisk slaglängd vid skruvinpressingen i slutet:
— Lämna den slutliga skruvningen (också helt lätt) tills hela kapselblocket är insatt i aktuellt
elektroniskt kopplingsblock. Skruva (lätt och försiktigt) åt först då.
Eftertest har visat att lösningen ovan ÄNNU FÖREFALLER
permanent: inget ytterligare utrymme finns för mekaniska positionsändringar —
då väl monteringen gjorts en gång som ovan.
Trycklåset
och dess tillfälliga monteringsfunktion — man kan undvara trycklåset helt genom
att använda en droppe superlim på undersidan på varje anslutningsben vid
inloppet till plexisockeln, men det är inget jag själv använder:
Eftersom anslutningsbenen via den tennade koppartråden Ø0,5mM kommer att ligga som fria, icke låsta anslutningsdelar mellan IC-kapseln och den underliggande kretskonstruktionens kontakter, måste det finnas en separat stoppmekanism — ett trycklås — i mellanrummet IC-kapsel-topplockets undersida som hindrar att anslutningsbenen följer med i den nedåttryckande rörelsen då sockeln monteras för sin del.
— En Ø1,4mM transformatortråd har här anställts för att verkställa den detaljen: den kan skjutas in tillfälligt om man inte drar åt skruvarna helt från början, och säkrar därmed att anslutningsbenen vid IC-kapseln inte deformeras då sockeln insättning möter mekaniskt motstånd från undersidan. Då detta moment gjorts. kan trycklåsbygeln tas bort, att skruvarna slutjusteras.
— Notera att spelet mellan friliggande ytmonterad IC-kapsel och den slutligt fastspända då kapselbottnen ligger an mot kopparremsan under, bara är (ca) 0,2mM;
— M2-skruvens gängstigning är 0,4mM per varv. Så, det ska — från det man precis känner att skruven börjar ta emot — bara krävas i princip ett kvarts skruvvarv — 0,1mM — för att få säker elektromekanisk kontakt;
— Slutmomentet består i att kontrollera att den elektromekaniska kontakten för samtliga åtta anslutningsben verkligen visar (idealt) 0 Ohm: här har ett konventionellt visarinstrument använts för att kontrollera att fullgod elektrisk kontakt gäller.
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 29Apr2013 Bild33 SO8DIL · Nikon D90
Se MAXIM datablad för OP MAX4475
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX4475-MAX4489.pdf
Pin Configurations s12, Pin Description s8 — ovanstående i
komprimerad sammanställning.
— nc betyder no internal connection.
SLUTTESTET består i att koppla upp IC-komponenten för att genomföra något enkelt funktionstest, så att man verkligen ser att detaljen visar full funktion, utan konstigheter.
— Man placerar ena mätelektroden mot IC-kapselns toppsida så att IC-kapselns anslutningsben ligger mellan mätelektroden och den underliggande sockelns anslutningsben. Den andra mätelektroden får sedan beröra motsvarande anslutningsben. Är allt OK ska resistansen visa ”0,00Ω” (eg. mindre än 1mΩ).
— Notera beträffande SO8-kapseln MAX4475 — OP-förstärkaren från MAXIM: STROBE-ingången (ben8 databladet) måste kopplas till V+ för normal användning — annars uppför sig MAX44755 som om något vore väldigt mycket fel. Strobeingången på OP:n CA3140 (samma IC-ben) — för att jämföra en annan CMOS OP-typ med samma benkonfiguration — kan däremot lämnas öppen utan risk för underliga funktioner.
MISSHANDELSTEST — vad tål
IC-kapseln tillsammans med sockeln?
— Förutsatt rimliga spänningsnivåer: i stort sett »vad som helst»:
— Jag testade via matningsspänningen +5V (MAX4475 kan inte ta ingångsspänningar högre än V+ minus 1V6) med att MISSHANDLA IC-kapseln MAX4475 (var noga med att inte testa med högre matningsspänningar än den fabrikanten anger, här max 6V) enligt följande:
— Först vände jag den FEL — moderna IC-kretsar har ofta visst (avancerat) skydd för felvändning, inom matningsspänningens gränser.
— Sedan tryckte jag ner sockeln så mycket att tilledningsbenen i mellanrummet där trycklåset används åkte upp, och därmed deformerade IC-kapselns tilledningsben;
— Jag tog sedan isär sockeln, böjde tillbaka benen — de ska i sin planform stryka strax under IC-kapselns bottenplatts (ca 0,2mM enligt standard) — och satte tillbaka IC-kapseln, monterade sedan sockeln helt lätt i en separat ordinär DIL8-IC-sockel, och upprepade testet — spänningsföljare via potentiometer. Ingen felfunktion syntes.
För att kontrollera resultatet togs en annan IC-kapselindivid av typen MAX4475; som denna uppförde sig på samma felfria sätt, kunde man dra slutsatsen att misshandeln inte påverkade komponentens funktion.
— Andra (liknande, tidigare) tester understryker IC-kretsarnas tålighet (inom spänningsgränserna). Däremot, om man är ovarsam med allmänt skydd mot statisk elektricitet i hanteringen av CMOS-kretsar — använd underliggande elektriskt ledande skumplast, och berör komponenten (ofta) på det materialet, tillsammans med fingrar, det gör att man, i begränsad tid, kan hantera komponenten relativt fritt tillsammans med olika metallverktyg typ elektroniktänger — är det lätt hänt att IC-komponenten blir körd.
4Mar2015
ElectroKit:s adapterKort [‡]
— hur man skapar användbara anslutningar till ett kopplingsdäck
från en ytmonterad IC-kapsel
———————————————————————————————————————
Mekanisk (MULTI-) kontaktmetod med lödning av tilledningsben — för särskilda experimentkopplingar
Denna metod har visat sig delvis krävande:
— Minsta lilla (några
hundradels millimeter) variation i tjockleken i adapterkortets pålagda
förtennade lödrektanglar kan påverka en eller flera av ytIC-kapselns tilledningsben
och deras mekaniska kontakt med underlaget. Av de två här genomförda montagen,
som nedan, har bara den ena visat fullgod funktion (den som visas i bilderna nedan, den först konstruerade, se vidare P2.1
i TestSERIEN), medan en måste lödas i
efterhand på grund av stora svårigheter att skapa kontakt med ett envist
kapselben som vägrade komma med.
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP2.40 5Mar2015
Nödvändiga Verktyg:
1. Stadigt monterat STABILT maskinskruvstycke — delvis höga
arbetsmoment används — slinter ansatserna kan skador uppkomma (både på material
och person): var vaksam:
Anpassningen SO8DIL i färdigt skick (insatt i 8pin IC-sockel
underst)
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP2.1 5Mar2015
Kort beskrivning:
Ø0,5mM Tennad koppartråd — en längd för varje
anslutningsben, och därmed en extra benanslutningsrad per kapselsida — läggs
runt Ø0,5mM isolerad transformatortråd (den kopparfärgade böjda tråden som syns
överst) som dragstopp och samtidig anliggningsfjäder för IC-kapseln — tanken är
att endast tryckkraften ska räcka för fullgod elektrisk kontakt.
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP2.4 5Mar2015
Bildkollaget nedan sekv. 1-6 visar EN METOD för att
monteringen och lödningen av tilledningsbenen i ElectroKit:s adapterkort:
Foto: SO8DIL P2P3 BildP2.9;11;12;13;14;
16;17;18;19;20;21;22 5Mar2015
SEKVENS 5 — efter lödningen — är avgörande:
— Lödningen får inte ha genombrutit transformatortrådens
elektriskt isolerande/skyddande plasthölje. Ett resistanstest måste därför
obönhörligen göras som garanterar att alla tilledningsbenen är elektrisk
isolerande från varandra.
— Testa ett ben i taget mot alla övriga.
Bilderna nedan visar anliggningsfjäderns slutform.
Foto: SO8DIL P2P3 BildP2.24;25 5Mar2015
Lödningen — allmän SÄKER metod
— Ju större metallmassa som ska värmas för lödning, desto
mer krävande (och svår) blir lödningen. Slår ALDRIG fel.
— PLANERA ALLTID LÖDNINGEN FÖRST — utför »enkla huvudräkningar»
med ERFARENHETER FRÅN OLIKA VÄRMETEST och separata lödtest (erinra metalldelarnas värmeledningsförmåga och
massmängden som ska värmas: silver 105%; koppar 100%; guld 70%; aluminium 60%;
mässing 45%; tenn 15%). Var SÄKER. Alltid. Finns minsta osäkerhet:
genomför ett praktiskt TEST på motsvarande anordning — kunskapen segrar ALLTID.
I detta fall ska
två närliggande Ø0,5mM tennade koppartrådar värmas ihop med lödtenn via en ca
1,5mM lång ca Ø1mM metallbaserad genomföringskanal:
— använd INTE den allra smalaste lödspetsen — och chansa
ALDRIG på »extra mycket temperatur» — risken är att materialet STEKS =
totalförstörs;
— I förekommande fall: FILA TILL LÄMPLIG LÖDSPETS (använd en
separat Ø3-5mM kopparstång — rengör den ofta, håll den i trim, och den gör
underverk);
— I detta fall: närma lödspetsen till en MultiCoreTennTråd,
och låt en liten tennkula smälta in på den väl rengjorda lödspetsen
— använd fuktad wettextrasa att stryka av lödspetsen mot då
och då; wettextrasan kan sedan sköljas ren i vanligt vatten:
— Applicera ETT VÄL UTPROVAT LÖDVATTEN (med fin pensel) —
tennlödning STÅR OCH FALLER (garanterat) med ett lödvatten som just under
värmesekvensen kan hålla oxideringen på ett minimum. En undermålig lödvätska
kan HELT spoliera en lödning.
— För lödspetsens ena förslipade plana kantsida (så stor del som möjligt = maximal värme kommer att
överföras på maximalt kort tid) mot lödstället — stället där trådarna
delas vid utloppet på baksidan: lödvätskan hettas upp, det fräser till,
lödspetsen värmer upp stället, och tenndroppen glider snyggt in i hålrummet och
fyller ut.
— Lödningen (i allmän elektronik) tar inte mer än (och ska
aldrig ta mer än) en bråkdels sekund — för ytmonterade tilledningsben gör
lödningen (säkert) på bara ett par tiondels sekunder — bara en liten NUDD.
Se vidare
praktiskt i tillämpningsexempel P4.
Sedan tilledningsbenen rätats ut (plattången rätar ut krokiga ben) och klippts i lämplig längd är
SO8DIL-adaperkortet färdigt för IC-kapseln:
Bilderna nedan efter konstruktion nr2:
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP2 40;41;44;45 5Mar2015
— Häll ut den ytmonterade IC-kapseln ur leveransröret
(plast) på ledande skumplast
Foto:
SO8DIL P4 Bild28 5Mar2015
— det garanterar att ev. olika potentialer (IC-kapselns tilledningsben — adapterkortets
metalldelar) hamnar på samma elektriska grund. Berör även samma grund
med den metallpincett som ska användas för kommande TAG:
— Flytta sedan över IC-kapseln till adapterkortet, och skjut
(försiktigt) in kapseln under spännfjädern.
Klart.
Kapseltest
Det som återstår
är att testa kapseln och se om allt fungerar som det ska.
Se KAPSELTEST
EFTER ADAPTERMONTERING [KTeam].
PraktiskaTillämpningsexempel — från
ytmonterat 1,27mM raster till
hålmonterat 2,54mM raster
5Mar2015
Helmekanisk kontaktmetod
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.10 5Mar2015
Specialanpassning
för särskilda skärmningstest
VERKTYG
1. Borrmaskin i STABILT Pelarstativ som kan ta Ø0,5mM borrar
— och borra SÄKERT (inget PELARVINGEL — som i
så fall garanterar att borren går av).
PRINCIPEN här är att den ytmonterade IC-kapseln SO8 — tilledningsbenens ändar
UTRÄTADE NERÅT — ska ligga nere i resp.
bens Ø0,5mM-hål MOT nerifrån införda PLANSLIPADE Ø0,5mM koppartrådsändar SÅ att
kapselbenen TRYCKER EMOT MEKANISKT — via en särskild skruvanordning — och
elektrisk kontakt garanteras på den vägen.
Mellanliggande
plan för monteringen ska vara av typen kopparlaminat (för separat skärmning)
och/eller aluminium eller kopparplåt.
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.1 5Mar2015
FÖRUTSATT att de planslipade motliggningsändarna också är i
tillräcklig parallellitet, finns ingen möjlighet att MISSA själva den
elektriskt mekaniska kontaktfunktionen: ingen separat tennlödning kan
överträffa den kontaktformen.
Vi börjar med utforma HÅLMALLAR — i (10mM breda)
parallellslipade kopparlaminatremsor; Vi utformar en borrmall främst med de
centrala förborrade Ø0,5mM hålen till ytIC-kapseln — samt hålen för
skruvmonteringen (M2):
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.3 5Mar2015
Detaljerna till hela anpassningskonstruktionen visas i
bilden nedan:
— Undre kopparlaminatplattan gängas med M2 (borrØ=1,5mM) —
se INVÄNDIG GÄNGNING
om ej redan bekant.
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.13 5Mar2015
ANSLUTNINGSBENEN — de böjda Ø0,5mM tennade koppartrådarna — görs
antingen »efter erfarenhet» (ofta första experimentanordningen) eller efter en
böjmall (för mindre serier) — här inte närmare preciserad (metoderna kan variera, principen är klar).
Mekaniska Principen:
— Bilden nedan visar KÄRNDELEN i hur So8DIL-anpassningens
mekaniska kontaktering fungerar:
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.12 5Mar2015
POÄNGEN MED ÄNGEN:
— Den underliggande U-böjda isolerande Ø0,5mM
transformatorkoppartråden bildar en FJÄDERDISTANS för de ovanförliggande böjda
tennade Ø0,5mM raka koppartrådsstängerna — tilledningsbenen i slutänden:
— Sedan OP-kapseln monterats i ett laminatplan över ovanstående,
kommer den att skruvas fast med sina tillledningsben i förborrade Ø0,5mM hål i
det laminatplanet och som kommer att trycka mot de noga planfilade trådtopparna
som syns på bilden ovan (fixturen samma som tilläggslaminatet, nedan). Den
kontakteringen bildar hela adapterfunktionen från den ytmonterbara OP-kapselns
1,27mM raster till hålrastret 2,54mM.
TRANSFORMATORTRÅDEN, den kopparglänsande Ø0,5mM-tråden som
ligger UNDER de tillböjda Ø0,5mM tennade koppartrådsbenen GARANTERAR ELASTISKT
MARGINAL när ytIC-kapselns ovanförvarande (nedåtRätade) tilledningsben PRESSAS
mot:
— Vi behöver »bara» passa in ytIC-kapselns ben i en 1,27mM-
matris — och »skruva på locket»:
Foto: SO8DIL P2P3 BildP3.7 5Mar2015
;
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.8 5Mar2015
Hur man hanterar
elektrostatiskt känsliga — CMOS — komponenter utan äventyr
ytIC-kapselns korta tilledningsben
måste rätas ut RAKT neråt:
— Använd hela tiden ledande skumplast som underlag för att — med
jämna (täta) mellanrum VIDRÖRA alla metallföremål mot skumplasten —
ytIC-kapselns samtliga tilledningsben inkluderat — för att i görligaste mån
utesluta alla eventuella elektrostatiska äventyr;
— ENLIGT ERFARET MÄTEXEMPEL —
högresistiv OP (CA3140) som mäter på en öppen plastkondensator (100n)
med en vertikalmonterat koppartråd för beröringstest — påförs grovt och runt i
medeltal (vissa upp, vissa ner) 4Volt vid varje beröringstillfälle. Men den
siffran kan variera (kraftigt) beroende på omständigheter.
— Förutsatt att man DÅ OCH DÅ avleder CMOS-komponenternas
tilledningsben + alla andra berörande material MED en gemensam elektriskt
ledande bas — ledande skumplast eller aluminiumfolie — BÖR risken aldrig
föreligga för att elektrostatiskt känsliga komponenter förstörs vid manuell
hantering: man kan — emellanåt — beröra tilledningsben
med fingrarna utan risk för äventyr.
Platta ut tilledningsbenen med en
plattång så att benändarna bildar (noga) rät vinkel med IC-kapseln.
Färdigt.
Foto:
SO8DIL P2P3 BildP3.11 5Mar2015
Det finns — EMELLERTID — en del väsentliga ISOLERTEKNISKA
TRIXIGHETER som måste garanteras:
1.
INGÅNGAR OCH UTGÅNGAR mellan kopparledare och kopparlaminat måste
försänkas — = kopparlaminatet tas bort just runt hålkanterna: vilket garanterar
att den rena (förtennade) koppartråden inte får någon kontakt med laminatets
kopparyta;
2.
Delarna i tilledningsbenen som EVENTUELLT kan komma att
beröra kopparlaminatet (absolut mekanisk
stoppgräns) får heller inte vidröra laminatets kopparyta.
Dessa två detaljer ordnas gemensamt genom att belägga
laminatytan med ett plastskikt — vanligt tunn (5/100mM) bokplast (isolerar mot
flera kilovolt):
Foto: SO8DIL P2P3 BildP3.14;15;16;17;25 5Mar2015
Sist genomborras plasten vid borrhålen med en knappnål,
kopparbenen sätts in, mellanplattan monteras, IC-kapseln sätts in, skruvarna
monteras.
Kapseltest
Monteringen testas slutligen per tilledningsben mot alla
övriga för att säkra att benen är elektriskt isolerade — samt en slutlig
IC-kapseltest för att kontrollera att den insatta ytIC-kapseln verkligen uppför
sig på fabrikantens beskrivna sätt.
De olika
metallytorna kan slutligen (som här) i efterhand anpassas/anslutas mekaniskt
med olika metallanslutningar för särskilda skärmningsändamål (anslutning av omgivande metallmassor till typ
JORD/GND/NollVolt).
Se vidare i KAPSELTEST EFTER ADAPTERMONTERING [KTeam].
PraktiskaTillämpningsexempel — från
ytmonterat 1,27mM raster till
hålmonterat 2,54mM raster
4Jun2015
ElectroKit:s adapterKort [‡]
— hur man skapar användbara anslutningar till ett
kopplingsdäck
från en ytmonterad IC-kapsel
———————————————————————————————————————
Kontaktmetod med lödning av tilledningsben och ytmonterad operationsförstärkare (MAX4475)
Foto:
SO8DIL P4 Bild27 5Jun2015
DEN SPECIALKONSTRUERADE TRYCKFJÄDERN (Ø0,5mM tennad koppartråd — fatta med plattången,
vira runt — korsande — böj ner, klipp av) har (i denna speciella
tillämpning) visat sig vara den mest effektiva och tillförlitliga vid
slutmonteringen av ytIC-kapseln för säker placering före lödning. Se även nedan
med alternativa positionshållarmetoder (tandpetare,
gummisnoddar, mindre trälister som monteringbas)
VERKTYG/material:
Elektriskt ledande skumplast, IC-sockel med kontakthylsor,
Virstift
Foto:
SO8DIL P4 Bild8 4Jun2015
Förslipning (mina egna exemplar):
Foto:
SO8DIL P4 Bild8 4Jun2015
ElectroKit:s adapterkort [‡]
har relativt BREDA marginaler:
— För att få STANDARD PACKNINGSTÄTHET — flera kort kan sättas
efter varandra i 2,54mM raster — måste en måttsreduktion verkställas.
— Bilden ovan visar adapterkortet insatt i maskinskruvstycke
för slipning med sliprulle (borrmaskin i pelarstativ).
Avståndet mellan
hålet ytterst och kanten närmast ska vara max 1,27mM, annars passar inte
stackningen med flera kort i rad utan tillägg av ett 2,54mM mellanrum.
PRINCIP
KONTAKTHYLSA ELFA —
Art........ 48-178-62
VIRSTIFTsHylsa ELFA —
Art......... 48-168-13
8st VIRSTIFTsHYLSOR
per adapterkort används här till ElectroKit:s SO8DIL-adapterkort [‡].
— Virstiften monteras först på en separat (8pinDIL, runda kontakthylsor) IC-hållare för att
få maximal fasthet och rakhet i benmonteringen före lödning.
Foto:
SO8DIL P4 Bild9 4Jun2015
OBSERVERA för optimal användning
tillsammans med kopplingsdäck:
— Se till att de kvadratiska virstiftspinnarna
visar raksidorna rätvinkligt hålraderna;
— Kopplingsdäckens plåtbleck, nämligen,
är gjorda för att HELST ta typ 0,5mm breda anslutningsben;
— Virstiftens kvadratsida är just
0,5mM, medan diagonalen är 0,71mM — betydligt tuffare tag, speciellt i en del
kopplingsdäckstyper där man verkligen får ta i för att få ur komponenten..
— Därefter skjuts adapterkortet ner över virstiftsbenen och
lödning av dessa utförs på baksidan.
Foto:
SO8DIL P4 Bild11;12 4Jun2015
LÖDNINGEN:
— Syrafri lödvätska (endast
för förtennade/väl rengjorda lödobjekt) appliceras (riktligt) på
lödställena (med fin [nylonfiber] pensel);
— Lödkolvens lödspets (här
Ø5mM kopparstång — väl rengjord i lödtoppen) filas till för maximal
värmeanliggning mot det långa virstiftsbenet som är av mässing (45% av kopparens termiska ledningsförmåga).
I detta fall krävs en större värmemängd än normalt (för SMÅ
lödställen) vilket kräver särskild uppmärksamhet:
Foto:
SO8DIL P4 Bild21 4Jun2015
— Lödspetsen få ta emot en lagom stor smält tennkula (efter erfarenhet — varje lödområde har sin egen
specifika lödfysik);
Använd MultiCore
lödtenntråd, den innehåller flussmedel (i små integrerade kanaler) som garanterar
att lödspetsen hela tiden hålls ren och därmed mottaglig för den avgörande
smälta tennkulan;
— När sedan lödspetsen (preparerad
som ovan) förs mot området och lödobjektet uppvärms, glider tennet ner i eller sluter sig omkring
(kapillärprincipen) lödobjekten. Därmed hålls lödtillfället i TID på ett
absolut minimum.
— Lödspetsens temperatur ska också avvika så LITET som
möjligt från tennsmältan (strax under 200°C —
tennspetsen kan ha runt max 220-250°C); För höga temperaturer riskerar
att STEKA området (mer eller mindre
totalförstörda detaljer).
Bilden nedan visar resultatet efter lödning från
lödsidan=undersidan.
Foto:
SO8DIL P4 Bild16 4Jun2015
Efter lödningen tvättas/sköljs lödområdena med vanligt
vatten och pensel. Om rester finns från lödpastan i tenntråden måste dessa
rester tvättas/penselborstas med cellulosaförtunning (Thinner).
— Avstånden mellan ledningsbenen/ledningarna är i detta fall relativt stor, ingen direkt
kritisk risk finns för att smuts mellan ledningarna kommer att störa
funktionen. DET — däremot — kan bli ett verkligt problem om avstånden är mindre
mellan ledningsdetaljerna, och då om rester finns efter lödningen: Kretsen
kommer i sådana fall GARANTERAT INTE att fungera korrekt på grund av
parasitiska resistanser. Renhet här är A och O.
Foto:
SO8DIL P4 Bild3 4Jun2015
ytIC-kapselns
lödning
Foto:
SO8DIL P4 Bild20 4Jun2015
1. Anpassad lödspets till lödkolven monteras:
ANLEDNING:
— 1. LITEN lödmassa kräver också LITEN UNDERHÅLLANDE värmemängd
under den (extremt) korta lödfasen (all extra
överflödig värme = äventyr för komponenten):
— 2. SMÅ lödområden — trånga lägen — kräver SMÅ
värmeöverförare: maximalt smal lödspets med påförd lagom liten smält tennkula
garanterar — tillsammans med lämpligt applicerad lödvätska — att lödningen sker
inom några få tiondels sekunder — i »samma ögonblick» som lödvätskan fräser
till och förångas.
LÖDMETOD — bästa resultat för ENSKILDA lödningar
— Ha IC-kapseln i vy som nedan (rakt framifrån, litet ovanifrån):
Foto:
SO8DIL P4 Bild19 4Jun2015
Sikta in den förpreparerade smala lödspetsen med den lilla
tennkula mot lödställets lödvätskebestrukna lödområde;
— Det behövs bara en minimal TOUCH — en eller ett par
tiondels sekunder — så är lödningen utförd — perfekt.
Sätter man hela
objektet strax innanför kanten på typ köksdiskbänken, och använder pannlupp (typ guldsmedsförstoringsglas) för maximal
koll, kan man använda bänkkanten som extra stöd för att få en stadig och
darrfri anliggning.
[Är man överdrivet
darrhänt — testa att äta MASSOR av grönsaker och frukt (tillsammans med det övriga): jag vill inte garantera några
resultat här. Men OBSERVATIONERNA pekar entydigt åt samma håll: energin kommer
tillbaka, till och med synskärpan, tydligt; darrhänthet försvinner].
I bilden ovan syns en föregångare till den senare
uppmärksammade tryckfjädern för att hålla kapseln på
plats: en tillfilad trätandpetare som PRECIS (på hundradelar) skapar en
friktionslåsning mellan virstiftsparen.
— Problemet med den typen är att inte alla parmellanrum
mellan virstiften är lika stora — olikheter i hundradelar efter lödningarna gör
att verktyget inte passar generellt för alla fall. Annars utmärkt.
Foto:
SO8DIL P4 Bild1 4Jun2015
Bilden ovan visar ännu ett alternativ (första bästa):
— Tandpetare med gummisnodd runt smal trälist (generell utomordentlig monteringsmetod).
NACKDELEN är
uppenbar i denna tillämpning: svårt att komma åt — och svårt att
precisionsjustera med den hela tiden HÅRT anliggande tryckkraften mot kapseln.
Bästa lösningen,
se Tryckfjädern i P4.
— Den färdiga sockeln sätts sedan ner i ledande skumplast,
ytIC-kapseln (först berörd med sina
tilledningsben mot skumplasten) placeras ovanpå, tryckfjädern skjuts in
via virstiftens kontakthylsor; kapseln pillas in i position med tandpetare via
LÄTT anliggning från tryckfjädern; först när positionen är tillfredsställande
görs en extra nedtryckning som garanterar att kapseln ligger säkert och fast an
mot lödplättarna. Därefter kan lödning ske — snabbt och säkert.
Uppslag — ROBOTMekanik
Ovanstående ger tydligen ett
utomordentligt tillfälle för amatören att konstruera en ROBOT — vridbar stabil
arm med variabel längd och justerbar anliggningsVertikal FjäderTryckPlatta i
änden — för allmän Assistans vid lödning av ytmonterat.
Foto:
SO8DIL P4 Bild4 4Jun2015
Efter lödningen:
— Lödsidan får en spray av små lödvattensdroppar efter sig
efter lödningen. Den orenheten kan tvättas/borstas/sköljas med vanligt vatten
och plast/syntetpensel för att få fram en REN och KLAR toppyta. Inget annat
behövs.
Se vidare i KAPSELTEST EFTER ADAPTERMONTERING [KTeam].
KapselTest
— TestSERIEN
KAPSELTEST
TestSERIEN EFTER
ADAPTERMONTERING
SPECIELL ELEKTRONIK
Komponenter och material som kräver speciellt kostsam och
krävande instrumentell utrustning.
ALLMÄN ELEKTRONIK:
Införskaffande av allmänt tillgänglig elektronik till den
arbetande självstuderande personens rimliga kostnad, samt praktiskt
realiserande av alla möjliga elektroniskt experimentella tillämpningar med
hjälp av tillgängliga komponenter och material;
:
Kan ytmonterade OP-kapslar (tidigare [före 2000] 8pinDIL) användas i allmän elektronik?
— Under halvledarelektronikens stora utvecklingsepok —
decennierna 1960-, 70-, 80-, och 90-talen — fanns ett riktligt allmänt utbud av
hålmonterade komponenter med en stor mängd beskrivande, utomordentligt
illustrerade databöcker från de olika fabrikanterna: Man köper en
operationsförstärkare typ 8pinDIL: UTAN NÅGRA SPECIELLA INGREPP typ fastlödning
eller annat kan komponenten insättas DIREKT MEKANISKT, och tas ur, direkt i
olika EXPERIMENTSOCKLAR: ingenting äventyras på grund av krav på olika
mellanliggande speciella monteringsmoment som påtvingar komponenten en
komplicerad/äventyrlig experimentell användning.
— Numera (2016: allt mer efter millenniumskiftet 2000) har
hålmonterat ersatts av ytmonterat — mer eller mindre starkt förminskade
versioner av hålkomponenter: från hålkomponenternas 2,54mM hålraster till de
ytmonterade 1,27mM (och mindre) ytraster, och som resultat av den allt mer
automatiserade allmänna industriella — högt specialiserade och drivna —
produktionen av elektronik.
Resultatbilden har plötsligt ställt elektronikamatören
»utanför»: För att få tillgång till SAMMA TYPKOMPONENTER som tidigare, måste
elektronikamatören nu BÖRJA KÖPA TILL YTTERLIGARE:
— Komponenten är betydligt mindre, avgjort mera
svårhanterlig, och den kräver (i allmänhet) TENNLÖDNING för att (alls) kunna
användas/testas/experimenteras med. Samt: det blir allt svårare att få tag på
en viss (tidigare existerande hål-) komponent (databöckernas register). Utbudet
har — märkbart (allvarligt) — reducerats.
Genomgången här
— försök till mekanisk anpassning, från ytmonterat 1,27mM
till hålmonterat 2,54mM
— inbegriper studium av ett antal olika SÄTT [P1234] som elektronikamatören kan
använda för att komma över, eller förbi, de uppresta svårigheterna:
»Allmän EXPERIMENTELL elektronik 2016»
— möjligheten att BYTA/insätta olika typer i samma experimentsockel, för test
och utvärdering i olika tillämpningar MED INTAKT KOMPONENTFUNKTION.
Går det, alls, i någon GENERELL mening?
——————————————————————————————
— Gammaprojektet har bevisat det
(2016); Ja. Det går. Utmärkt dessutom. Se utförligt från OP1-Gamma.
— Men kännedomen om tillämpningarna
verkar Jul2016 vara i det närmaste obefintliga på Webben.
— Det vi hittar där (Se GammaWebben) är av typen »Omständliga
PlåtburksIhopLödningsProjekt med Kretskort och Ytmonterat: Osynligt Pill».
Elektronikamatörens Rena Skräcknatt.
Före den kännedomen:
— Jag vet inte det. Alla tillvägagångssätt kräver numera (i stort, allt mer efter 2000) EXTRA MATERIAL (adapterkort)
OCH RESURSER (anpassningar), och som alldeles tveklöst har FÖRSVÅRAT praktiken
i den allmänna elektroniken.
— För personer som bara intresserar sig för att bygga en
redan väl beprövad elektronisk byggform, är ytmonterad produktion den enda
tillgängliga: Man får (själv, eller i grupp)
specialbeställa sitt elektronikbygge från någon leverantör, eller konstruera
egna etsprojekt — med olika tillägg av lödmasktekniker (lödrester under en ytmonterad komponent = förstörd funktion: finns
inte en chans) — för att kunna förverkliga sitt elektronikprojekt.
— SLUTBILDEN blir bara den: Elektronikamatören äter idag
från smulorna som ramlar ner från de rikas bord. Det tidigare (i stort före 2000) rika utrymmet för allmän
experimentell elektronik har — starkt — utarmats genom tvånget att vara alltmer
hänvisad till pyttesmå kopior av mera hanterliga föregångare som dessutom inte
kan användas direkt utan kräver speciella termiska ingrepp — med tillhörande
möjliga äventyr för komponenten; KOMPONENTENS FABRICERADE TILLSTÅND undandrar
sig amatörens insyn: ingen kan kontrollera om ev. den MANUELLT termiska
behandlingen allvarligt skadat komponenten: tillståndet före/efter har ingen
preferens.
FÖRSÖK MED MEKANISK ÖVERGÅNG — från ytkomponent till
hålmonterat — har anställt flera olika konstruktionssätt i denna
dokumenthistoria, främst då med syftet att undersöka slutresultatet — och
eventuellt få fram någon tillförlitlig bild av huruvida en mekanisk montering
alls kan fås att fungera.
I vilket fall
kräver det mekaniska monteringsalternativet extra resurser (Pelarborrmaskin + Koordinatbord + Extra verktyg, tid
och möda) som bara av den anledningen ytterligare decimerar
elektronikamatörernas möjligheter.
Det ger också en speciellt trevlig bild av
»elektronikmarknaden»: inte ett dugg kunskapsintresserad (Allmän Elektronik): utvecklar ENBART för profit:
— Med den trenden: Inom 50 år är elektronik som kunskapsobjekt
förbehållet enbart rika institut. Komponenterna är så små, att ingen praktisk
visuell hantering alls är möjlig. Med den bilden dör också — tvunget —
kunskapsintresset: »elektronikmarknaden» självkvävs: En bild framträder av en
utdöende kultur = noll praktiskt hantverk.
ALTERNATIVET:
— Fabrikanter INSER att teknikutveckling — liksom naturlig
biologisk artutveckling — kräver »ett allmänt socialt ansvar». Nämligen
tillhandahållandet av möjligheter för den vanliga enkla människan — elementärt
från barndagis — att (också) REALISERA elektroniska experiment (A27 UDHR10Dec1948). Samarbeta — primärt
för kunskap, inte primärt för marknad. Marknad (Nyskördade Äpplen och Bananer)
kommer i vilket fall ALLTID att finnas.
ANALYSEN I GENOMGÅNGEN ytkomponent till hålmonterat
Grundläggande frågeställningar
— presentationens syftesform
Kan en vanlig arbetande självstuderande person meningsfullt
och praktiskt ENS använda det numera (Jun2015) alltmer ersatta utbudet av
— tidigare ytterst enkelt användbara DIREKT
INSÄTTNINGS-uttags-BARA hålmonterade IC-kapslar typ operationsförstärkare
(8pinDIL) med 2,54mM raster, men numera allt mer svåröverkomliga för att inte
säga helt obefintliga, med istället alltmer ersatta —
ytmonterade operationsförstärkare för experimentella ändamål
i allmänna elektroniska projekt?
GAMMAPROJEKTET
med speciellt OP1-Gamma-resultaten är ETT sätt att ha funnit ett specifikt bevis i svaret
på den frågan — ännu inte uppdagat vid tiden (Jun2015) för den här omgivande
huvudtextens författning:
SVAR:
— Nej — inte utan, som här i TESTSERIEN, omständliga anpassningar.
UTVECKLINGSARBETET FÖRSVÅRAS STARKT AV
MARKNADENS ALLT MER TYDLIGT PROFITERANDE, ALLT MINDRE HANTVERKSINTRESSERADE,
ENGAGEMANG.
— Det faktum att den enkla allmänna experimentlösningen i detta
speciella fall OP1-Gamma-resultaten som kan tilltala elektronikamatören INTE verkar vara
representerad, alls, på webben (Jul2016) EHURU PROJEKTINTRESSET VERKAR VARA
RELATIVT STORT visar att det heller inte finns någon SÅDAN utvecklad METOD —
inte ens på universitets- eller högskolenivå — som elektronikamatören kan känna
dragning till: experiment med enkla kopplingsdäck med direkt tillgängliga insättningsbara
komponenter — så som det var runt
tiden omkring 2000: synligt: hanterligt: snabbt: enkelt.
Editor 2016VII27
Innan vi (ens) kan fundera på svaret till den frågan, måste
vi först anställa någon meningsfull — enkel, elementär — TESTFORM med vars
hjälp slutbilden kan studeras.
För (säker) förvissning om att den mekaniskt eller tennlödda
inmonterade IC-kapselns komponent fungerar korrekt, måste en enklare
undersökning anställas.
Det är den som nu
(Jul2016) finns presenterad i TESTSERIEN, men som inte enhetligt kunde framföras vid tiden
för den här omgivande huvudtextens författning Jun2015 på grund av här
omnämnda, gruvliga, signalstörande detaljer av då icke närmare känd natur.
Kretsbilden nedan visar den (Jun2015) praktiskt FÖRSTA
uppkopplingen för test av 8-bens enskilda operationsförstärkare (typ MAX4475,
CA3140, m.fl.) och som garanterat missar hela tillställningens central
springande kärna — själva centralfelet som gjordes här, först (Jun2015):
inblandning av en mekanisk trimpotentiometer. Se mätexempel (Jul2016) i PotSHIELD: den kan ställa till med
åtskilliga signaltivolin.
Se även separat
allmänna test på ett antal CMOS-JFET-OP:s i OP-tabell
CMOS-JFET. Den testkrets som
redovisas där — noll inslag av mekaniska potentiometrar — är av felsäker typ.
Jun2015: Kretsbilden nedan visar en praktiskt FÖRSTA
uppkoppling för test av 8-bens enskilda operationsförstärkare (typ MAX4475,
CA3140, m.fl.):
OP:ns allmänna respons på mätande
spänningsändringar via en mekanisk potentiometer [typ TrimPot]
TESTKOPPLING
Testkopplingen ovan med en mekanisk potentiometer visar OM
OP:n alls är med oss
— är den inte det, och monteringen
är mekanisk, saknar antingen en eller flera ben elektrisk kontakt, eller att
komponenten är trasig vid insättningen:
Vridning på potentiometerarmen ska
inom
fabrikantens VCMR Input Common-Mode Voltage Range
—
för MAX4475 normalt via matningen +5V lägst minus0V2 högst 3V4
visa motsvarande analoga utslag.
Och,
som redan då antyddes:
— DÄREMOT berättar INTE spänningsföljartestet om OP:ns
signalkondition, utan snarare om POTENTIOMETERARMENS mekaniska kontaktering:
Mätoscillogrammen nedan, de första
reguljära i testmätningarna från Jun2015, visar INTE EXPLICIT OP:ns kondition,
utan snarare tilledningsbenens anslutning +
POTENTIOMETERMEKANIKENS anliggande elektriska kontaktering
— [förutsatt
korrekt elektromekanisk kontakt]: hur VÄL OP:n
SER att potentiometerarmen ligger an elektriskt kontakterande.
DELRESULTAT
-- Jun2015 -- I FÖRSÖKEN ATT MÄTA
OPERATIONSFÖRSTÄRKARENS KONDITION EFTER MONTERTING — huruvida komponenten
fortfarande är FRISK:
|
|||||||
AC |
|
|
|
|
|
|
|
NOTERA:
TESTKOPPLINGEN
TILL BRUSMÄTNINGARNA OVAN gjordes VIA OP:N kopplad som spänningsföljare, alltså
med A = 1ggr förstärkning
—
till skillnad från TESTSERIENs
A = 2ggr.
Sekvenserna
ovan — de första mätningarna av de 7 olika MAX4475-individerna efter
monteringsingreppen — är här sparade från originaldokumentet enbart för att
understryka en del av (de delvis kaotiska) svårigheterna i testresultaten (från
Jun2015).
De
delvis underliga mätresultaten från Jun2015 — olika typer med då, vid den
tiden, icke förklarliga ingredienser av »mystiska signalstörningar» —
förmörkade bilden, avsevärt, av ett enhetligt presenterbart resultat.
Det glappet i presentationsbilden skulle
senare (2016) leda fram till en mera grundlig signalanalys — och därmed
presentationen från Ursprungligt Totalt Kaos till Fullständig Ordning.
Kunskapen har segrat. Igen.
Se utförligt med mätexempel och jämförelser
från SIGNALSTÖRNINGAR.
Grundfelet nedan i den Jun2015 första reguljära
testseriens mätningar: användning av en mekanisk trimpotentiometer:
— Se särskilt från PotSHIELD:
— Gruvliga slumpartade störningar kan uppkomma via
slitna materialbanor hos redan väl experimentellt använda trimpotentiometrar,
och som grusar varje begripligt enhetlig signalanalys.
Se även testresultaten från Jun2015 i KomparatorTest.
— Schemat nedan till den 5V-regulator som användes Jun2015
— med (den tokiga) testkopplingen till MAX4475-enheterna:
Kopplingsschema
— OP-test — Se KOPPLINGSDÄCKET
+5VPBSR-komponenterna:
BC546A, 4st TO-92 NPN-transistorer
Se även FÖRENKLING I KOPPLINGSBILDEN
10K (1%metallfilm), 2st [Rb, R3]
100K (1% metallfilm), 3st [2st för indikeringen]
39K2 (1% metallfilm), 1st [R1]
4K87 (1% metallfilm), 1st [R2, alt. 3K9 + 1K NTC;
kompenserar för temperaturändringar]
100nF (keramisk kondensator), 1st
100µF/16V, elektrolytkondensator
Lysdiod BatteriSupply On, Grön(9000mcd/20mA/525nM/3,1-3,6V)
Ø3mM, 1st
Lysdioderna säljs bl.a. på Kjell&Company
[Grön Art.90701; Blå Art.90702]
Lysdiod PBSR-On Blå(4000mcd/20mA/470nM/3,3-3,8V) Ø3mM, 1st
9V Alkaliskt batteri, 1st
————————————————————
TOMGÅNGSSTRÖM inkl. lysdioderna, <1mA
En OP-kapsel drar beroende på typ 1-5 mA.
DETALJER I TESTANORDNINGEN
Kopplingsdäcket
— Lilla Kopplingsdäcket
TestKopplingsBasen Jun2015 till Testserien MAX4475
Foto:
SO8DIL P4 Bild25 5Jun2015
— Det lilla vita kopplingsdäcket säljs bl.a. av
Kjell&Company.
En bygel (orange, manuellt) kopplar på/stänger av
strömtillförseln till/från batteriet.
DETALJER I TESTANORDNINGEN
Förenklingar i TestKopplingsbilden — spara utrymme
Kopplingsdäckets kontaktpunkter kan reduceras med följande
»benböjararrangemang»:
FÖRENKLINGEN:
— Från
3×3=9 tilledningsben med 9st monteringshål i 9 separata
kopplingsdäcksspår till
3×3=9 tilledningsben med 9st monteringshål i 5 separata
kopplingsdäcksspår.
Här tas endast 5st rader upp på kopplingsdäcket — mot 9st
med separat insatta TO-92 transistorer.
Ytterligare
förenkling av ovanstående kan göras (aktuella kopplingslösningen) genom att
löda ihop de tre transistorerna på motsvarande fem ben:
FÖRENKLINGEN:
— Från
3×3=9 tilledningsben med 9st monteringshål i 9 separata
kopplingsdäcksspår till
5 tilledningsben med 5st monteringshål i 5 separata
kopplingsdäcksspår.
— En (14pin) IC-sockel med runda kontakthylsor användes som
monteringsrigg:
— Man böjer T3b för passning till T4c; sedan på samma sätt
T2b för T3c men »en våning lägre»; T3e-benet viks för passning mot T4e-benet
och löds först, därefter T3b till T4c;
— Sist löds T2b mot T3c, samt T2e-benet vikt mot T3e-benet;
— Återstår 5st ben i rad som ovan.
Foto:
SO8DIL P4 Bild TransPBSR.3;5
8Jun2015 — T2 T3 T4, se Kopplingsschemat
Bara ett uppslag.
TestSerien
— Bakgrund Jul2016 —
Testserie OP-SO-8DIL
Ytkomponenter MAX4475 till 2,54mM hålmonterat
Allmänna OP-data på bl.a. MAX4475 finns separat i OP-tabell CMOS-JFET .
Notera speciellt
för MAX-OP:ns VCMR:
Common-Mode INPUT Voltage Range
för MAX4475 vid 5 volts matning är begränsad (sämsta
fallen) mellan –0V1 till 3V4:
— OP-typen MAX4475 har,
alltså, ingen GARANTERAD avkänning för spänningar direkt anslutna till
±-ingångarna — utöver den parameterformen. Med typ +5V till OPin+ betyder det
att OP:n i det läget är praktiskt taget BLIND. Test visar också (beroende på
kapselindivid) att MAX4475-OP:n reagerar instabilt om man försöker styra ut
utgången via en pulsform +5V till GND (pulsformen flickrar, visar max 4Vut).
— Maximum MAX4475 »OP-ickeBlind-in+»
= 3V4.
— Halveras +5Vin till
+2V5in OCH vi gör en förstärkning på OP:n MAX4475 med 2ggr, se Testkopplingen, DÅ, säger fabrikanten,
ska OPut visa (praktiskt taget) ända upp till 5V (minus MAX ett antal tiotal
millivolt). Precis så som testserien nedan också visar.
Upplysningen OM — ALLS — komponenten kan användas — efter
montering och hantering:
OP-4475-Test — 26Jul2016 — Testkopplingen
MÄTPLATS: A--C, bägge likvärdiga
OPoutCharacteristics
of SO8DIL MAX4475 -- Tested
26Jul2016 — Alla OP-mätningar enligt
Testkopplingen:
Test
av MONTAGEPÅVERKADE elektroniska ENHETER för säkerställande av användbarhet
i praktisk allmän elektronik:
|
|||||||
typ |
|||||||
DC |
|
|
|
|
|
|
|
AC |
|
|
|
|
|
|
|
AC- |
A--C--Al-SHIELD |
A--C--Al-SHIELD |
A--C--Al-SHIELD |
A--C |
A--C--Al-SHIELD |
A--C--Al-SHIELD |
A--C--Al-SHIELD |
Alla 14st DSO-oscillogram individuellt
tagna på respektive OP-individ 26Jul2016 via Digitaloscilloskopet UTD-2025-CL:
DC: 1V/DIV--5mS/DIV
AC: 1mV/DIV--50mS/DIV -- Al-SHIELD betyder
en underliggande jordkopplad aluminiumfolie [viket A4] uppvikt täckande [runt]
över testanordningen som en motsvarande primitiv, effektiv, jordskärm.
NOTERA att OP:n förstärker utsignalen
2ggr: Brusgolvet exemplifierat ovan med
P2.1-utgången med förstärkningen A=1ggr [100K-motståndet från OpinMinus till
GND borttaget]:
: P2.1
via A=1ggr förstärkning [Separat intaget DSO-oscillogram].
Jämför DS-oscilloskopets egen
AC-mätreferenslinje
1mV/DIV--50mS/DIV som ovan, proben till GND:
--DSO.ex.
PULS-, Ström- och TestKÄLLA 26Jul2016 — 4T-PBSR-1M-2012:
Pulse Source: Foto: 26Jul2016 OPtest
—————————————————————————————————————————————————
65Hz
CH1-DC TwinTransistorOscillator -- 1V/DIV--5mS/DIV
—————————————————————————————————————————————————
PULSKÄLLANS
inSIGNAL 5V000/2--GND UPPMÄTT MED CA3140 SOM SPÄNNINGSFÖLJARE [schema som ovan med 100K-resistorn mot GND borttagen].
Brustestet har utförts med oscillatorn
i läge OFF = OPinMinus till GND via 1M — med samma A = 2ggr förstärkning.
Ändamål:
DC-mätningen visar om OP:n förefaller fungera
mätkorrekt: fullt spänningssving 0V-5V00.
AC-mätningen visar om OP:ns mekaniska montering är korrekt
= inga störningar, maximalt lågt brusgolv.
Spänningskällans
brusstatus — +9V Alkaliskt batteri — via DSO-mätning
— Digitaloscilloskopets AC-nivå höjs sakta (under flera minuter) från
en första svagt negativ nivå (samt en maximalt tunn utspänningslinje =
brusgolvets tjocklek) då oscilloskopet först sätts på. AC-nivån stabiliseras
sedan till strax över GND-nivån (efter tiotal
minuter), samt att utspänningslinjen förtjockas något marginellt.
Anledningen till vandringen är här inte känd — det antas tills vidare att
vandringen (och brusförtjockningen) är specifik för oscilloskopet
(uppvärmningstid ca 10 minuter), inte för batteriet.
— Manualen till det digitaloscilloskop som används här (K&C
Dec2014, UTD-2025CL) antyder på sidan 5sp2m att oscilloskopet
”operates under the best status” efter en uppvärmningstid på 30 minuter.
Apparatens termiska stabilisering är säkert orsaken till att AC-nivån behöver
lite tid på sig (10min) för att stabiliseras.
Jun2015
P1 — helmekanisk kontakt mellan kapselbenen
och tilledningsben
— har i efterhand justerats med en mera anpassad mothållsbygel. Se särskilt
tillägg i AnpassningsbygelP1.
Senare test visade då OPutMIN 12,85mV RMS — att jämföra med testseriens
hela 780mV.
OP:n i den
monteringen har (emellertid) utsatts för flera prövningar (felvändning, i flera omgångar):
utspänningslinjen (brusgolv som övriga)
innehåller tydliga sporadiska
slumpartade transientspikar,
vilket skvallrar om att OP-kretsen inte längre är (riktigt) frisk.
P2.1 — mekanisk kontakt mellan kapselbenen och
adapterkortet —
har i efterhand testats igen — brusnivån visade då samma som de andra låga
(P34) grovt ca 400µV — avvikelsen KAN bero på potentiometervisaren (vridning i allmänhet på potentiometrar visar typiska
resistiva störningsspikar; olika slutlägen kan visa delvis olika kontaktform —
men inga direkta bevis finns här, än).
P2.2 — också mekanisk kontakt mellan
kapselbenen och adapterkortet — visade i resistanstest efter monteringen
RESISTANSTEST efter
montering
— mekanisk kontaktering mellan kapselben och underliggande lödö
— görs som antyds i teckningen nedan:
— Ena mätelektroden A (bägge typ smal, tunn) placeras på OBS
kapselbenet (ingången till kapseln) — undvik tryckande moment, en helt lätt beröring
räcker;
— Andra mätelektroden B ska beröra den underliggande
lödrektangeln:
Mätinstrumentet — med
fördel ett analogt visarinstrument för resistansmätning, lägsta området — ska
vid kontakten visa maximalt utslag »= noll Ohm» (eg.
resistansen ligger i området milliOhm), vilket visar fullgod elektrisk
kontakt.
Sker inget utslag
(eller om både/och), är kontakten otillfredsställande/bruten, och monteringen
måste då justeras.
att ett av tilledningsbenen inte ville kontaktera med den
underliggande adapterlödön.
— Efter flera försök blev enda lösningen att löda fast
kapseln på adapterkortet (Se Lödning YtIC).
Den kapseln hade
(emellertid) också utsatts för speciellt omild behandling — typ Felvändning (flera gånger). Eftertest visade att kapseln
fortfarande var vid liv — men med tydliga (delvis
kraftiga) störningar (transienter)
på utspänningens brusgolv. Det har sedan inte gått att få fram någon ren och
fin utspänningslinje i klass med de (P34) testade MAX4475 (OPtestMax4475).
26Jul2016:
P2.1: ‡
Här närmast föregående grovmätning 3Maj2016 — efter föregående
från Jun2015.
— Med upprepad hantering, insättning, urtagning (och litet slarv)
måste SO8-kapseln till slut tryckas (hårt, vertikalt) mot adapterkortet med en
tandpetare för att få fullgod kontaktfunktion. Åtgärd: Lödning.
Efter fastlödning:
— Tvättning med cellulosaförtunning — med noggrann efterborstning
med en finhårig maximalt REN pensel — krävs för att få bort rester från
lödningen: Utgångsspänningen gick annars bara upp till en (1) volt — sakta, i
växande.
ERFARENHET:
— MEKANISK MONTERING PÅ ELECTROKIT:s adapterkort KAN vara trixig: tennade lödöar — det krävs bara en differens på
någon hundradels millimeter på något ställe — KAN gynna en minimal mekanisk
kontaktdifferens som gör att ett eller annat tilledningsben inte kommer på, riktigt.
Enda säkra sättet är då att löda fast SO8-kapseln.
Se Lödning YtIC.
Bilden på P2.1 är före
lödningen.
Se monteringsmetoden i P2.
P3: ‡
— Oskärmad. Mekaniska skärmningen kring kapseln ger automatiskt
lokal kretsskärmning.
Det är ett praktiskt
exempel på hur effektiv en MINIMAL LOKAL kretsskärmning fungerar
[=utomordentligt].
26Jul2016:
Upplysningen OM
— ALLS —
komponenten kan användas — efter montering och hantering:
Första mätomgången (Jun2015) via DS-oscilloskopet — MAX4475-Test
efter adaptermontage:
—
»signalsstörningsspektaklet» framträder visst, men insikt och inblick saknas:
delvis kaos råder:
—
olika mättillfällen spökar med olika resultat;
—
ingen referens finns för urskillning mellan olika mätställen
= olika nätstörkällor: noll inblick;
—
orepresenterad uppmärksamhet på vilka ev. signalstörningskällor som inverkar;
—
beroende på individ och omständighet kan viss skärmning behövas för att få fram
bästa, renaste, signalresultat — men ingen generell översiktlig experimentell
referens eller metodbild för sådana fall fanns Jun2015:
Resultatbilden blev — delvis, milt sagt — ofullständig:
— En av anledningarna låg redan i testanordningen ovan:
potentiometern. Se generellt från PotSHIELD:
— Väl använda experimentpotentiometrar blir slitna med tiden och
KAN STUNDTALS — slumpartat — uppvisa kraftiga signalstörningar — som för
lekmannen leder tanken, närmast, till »det är fel på OP:n ..». Inte alls.
En förnyad mätserie (26Jul2016) på
samtliga 7 stycken monterade MAX4475-individer har rett upp alla oklarheter.
ORSAK:
— INBLICK I MASKINERIET SIGNALSTÖRNINGAR
och exempel på deras praktiska förkärlek för följande: Konsten att göra
ElektronikLivet speciellt surt för nybörjare och lekmän:
Antingen tappar man
modet, försvagas och ger upp. Eller så blir man Upprörd, Rebellisk, just därför
att det Jävlas: skjortärmarna kavlas upp ÄNNU mer, och man försöker igen, och
igen, med vila emellanåt. Ända tills det ger med sig. TID är allt vi har, så länge
andan finns. Det är tillåtet att vila, aldrig att ge upp.
— Ingen testpotentiometer tillåts
längre. Istället har en fast testoscillator
installerats för test av operationsförstärkarnas allmänna kondition:
— Mätplatsen
är specificerad och klassificerad genom jämförande mättest på olika fasta
stationära mätplatser, se utförligt från DIGITALOSCILLOSKOPETS
BRUSGOLV: mer eller mindre lokalt omfattande tester på
nätanslutningar har gjorts för att säkerställa ett homogent presenterbart
slutresultat. Se särskilt från BATTERITEST
och Nätet Upplyser.
Från ett tidigare MÄTKAOS — mer eller mindre — till Fullkomlig Ordning.
Komparatortest -- Resultatbild Jun2015—
med Icke Förklarbara Störningar
En första trevande dokumenterad bild av »de mystiska
störspikarna» Jun2015:
OPoutCharacteristics
of SO8DIL MAX4475 — Tested 6Jun2015--26Jul2016
———————————————————————————————
KONDITIONSTEST efter monteringar — Testresultat för 7
testade SO8DIL OP MAX4475
Jul2016: Usupply=+5V000 4T-PBSR-1M-2012 från 9V Alkaliskt batteri [K&C 2016]
———————————————————————————————
En del av de tidigare, delvis kaotiska, mätresultaten
framskymtar ur nedanstående deldokument — sparat endast för att visa en del av
den omfattande dramatiska historiens olika utflykter.
— Inte förrän en omfattande platsanalys genomfördes
(Jul2016) med studier av störningarnas karaktär, kunde den slutliga, enhetliga,
mätanalysen av MAX4475-enheterna genomföras.
Testresultat (25MHz DSO UTD2025CL)
— VOL|H (VoltageOutLow|High) 8Jun2015
—————————————————————————————————————————————
device VOL¦2V/DIV VOH
NOISE = standard VsupplyBattery [80µV] = ren,
störningsfri utspänningslinje
—— —— —— ———
P1 6,80mV 4V96 OK
P2.1 11,74mV 4V94 [kopplingsdäcket
visar glapp] — 400µV, störspikar 600µV, osäker metod
P2.2 9,07mV 4V99 [kopplingsdäcket
visar glapp] — 400µV, störspikar 600µV, osäker metod
P3 9,52mV 4V99 OK
— 200µV, störspikar 600µV
P4.1 7,48mV 5V01 OK
— 200µV, störspikar 600µV
P4.2 8,36mV 5V01 OK
— 200µV, störspikar 600µV
P4.3 6,82mV 5V03 OK
— 200µV, störspikar 600µV
De mystiska störspikarna
Jun2015
Utgångslinjens
ungefärliga utseende —
störspikarna [ALLA — kommer och
går med dygnet — borde inte finnas på batterispänningen]:
DAGtid — 06:00 - 18:00
Separat AC-mätning på 9V-batteriet visar ungefär samma fason
— oförklarliga smärre störspikar finns med, ibland upp över ±1mV.
Störspikar på utspänningslinjer — alla från nätanslutna apparater
— brukar uppvisa ovanstående typ — »nerlusat» mest dagtid, mera lugnt nattetid.
Jag vet inte — men
anar [‡] — orsaken varför batterispänningen
innehåller den typen.
Det FÖREFALLER
(DSO-oscillogrammen) ibland som att batterilinjerna särskilt är HELT rena. Och
så, plötsligt, när man ska mäta (igen) visar Det sig.
Jämför (EXEMPLET
FRÅN P3|4) den typiskt »rena» utspänningslinjen på högsta
upplösning 1mV/DIV:
NATTetid — 22:00 - 04:00
Upprepat test:
P1 9,45mV 5V03 OK
— 200µV, störspikar 600µV
P2.1 13,47mV 5V00 OK
— 200µV, störspikar 600µV
P2.2 10,75mV 5V00 OK
— 200µV, störspikar 600µV
Oscilloskopet visar olika RMS-värden
beroende på utspänningsområde (lägst på 2mV/DIV,
högst på 10mV/DIV). Värdena här efter 2mS/DIV, eller 5mS/DIV om inga
data (”—”) visas på 2mS/DIV.
Resultatbild, Komparatortestet
KOMPARATORTESTET klargör — mera reguljärt — OP-komponentens
allmänna elektriska status RELATIVT FABRIKANTENS DATABLAD, tillstånd och
kondition — kort sagt: upplysningen OM ALLS komponenten kan användas (efter monteringar och hanteringar).
RESULTATBILD:
Grovt sett — med
vissa reservationer (P2) — visar alla de 7 testade MAX4475 OK för användning i
aktuell elektronisk tillämpning.
— Trots relativt omild behandling — typ felvändning — visar
sig elektroniken i IC-kapslarna (generellt) förvånansvärt TÅLIG — förutsatt
felen sker INOM matningsspänningens gränser: IC-kapselns interna elektronik
verkar överleva (med reservation för smärre
mindre synliga elektriska avvikelser);
De 4 olika SO8DIL-konsolerna har här testats med redovisning
i TestSERIEN — med delvis olika resultat.
Bilden nedan visar
de olika adaptersätten i P1, P2,
P3 och P4.
Se från Tillämpningsexempel P1234.
Foto:
SO8DIL P4 BildP1234.3 5Jun2015
Testoscillogramen i TestSERIEN
med Spänningsföljare och Utspänning visar att MONTERINGSTEKNIKEN
— de 4 utprovade monteringssätten yt-IC
till Hål-IC TestP1234 via de 7 testade MAX4475,
alla fullt användbara enligt testet, med viss reservation för P2-metoden, se P2
för exakt beskrivning
inte inverkar menligt på komponenten.
Se utförligt från P1234.
Upprinnelsen till Den Stora
Signalanalysens Svårighet
TRANSIENTERNAS ORSAK
— Olika separata test (här utan redovisning) har visat att SPECIELLT NÄTANSLUTEN APPARATUR typ Laboratorienätaggregat TENDERAR att — på högsta upplösning 1mV/DIV — uppvisa utspänningslinjens status som »NÅGOT spikbetonad» under dagtid. Nattetid visar sig inte den typen, inte alls, eller möjligen starkt reducerad.
— OM (DSO-) oscilloskopets interna elektronik OCKSÅ känner av den detaljen, bör motsvarande visa sig i den allmänna signalbilden (på högsta möjliga spänningsupplösning).
— Jul2016: Inte nödvändigtvis. Se Signalexempel med förklaringar i BESVÄRLIGA STÖRKÄLLOR.
Analogt Till Digitalt innefattar mera avancerade möjligheter att rensa bort nätstörningar via jämförande mätlinjer.
Tills någon mera rudimentär genomgång får visa annat, verkar den enda möjliga plausibla orsaken till DSO-störspikarna (dagtid — även mätt på ren batterispänning) vara just DSO-instrumentets interna känslighet. Vad vi vet (nämligen) existerar inte typ 1mV.sporadiska transienter i ett fullt laddat obelastat kemiskt 9V batteri. Den spänningen SKA vara »helt ren», sett även i en µV-upplösning (spänningsvariationer i ett kemiskt batteri ligger närmast i nanovoltsområdet, ref. Boggs 1995).
— Genomgången senare (Jul2016) i Allmänna Signalstörningsexempel avslöjade ett system av mer eller mindre svårfångade signalnät från olika störkällor — vårt allmänna dagliga umgänge med elkraftsnätets olika detaljer som få av oss (tidigare) haft ens en elementär inblick i. Först med kännedom om deras fysik har detaljerna klarnat och givit grund för den här redovisade TESTSERIEN för de 7 MAX4475-individerna.
Nedan från några av
observationerna:
——————————————
BRUS OCK KONTAKT
12Jun2015:
— Oj. Oj. Oj.
Testmätningar på 9V batteri visar ”TaKänslighet”;
Se mätexempel från Nätet Upplyser.
Testmätningar på kontaktresistansen hos K&C:s lilla kopplingsplatta visar
100mA/10Kontakter/120mA = 10mA/Kontakt/120mA = 1mA/Kontakt/12mA = 0,0833OHM;
— VICKAR man på en bygel i testet ändras utslaget markant (ner mot hälften, observerat).
83mOhm i medeltal.
Test på Särskilda Kopplingsdäcket (kontakthylsor) visar 100ggr mindre: 0,000833 Ohm;
— Uppmätt 1mV/10Kontakter/120mA (100Ohm via 12V).
Dessa, milt sagt, alarmerande
»sensationella fynd» ledde fram till åter andra analyser — bland annat
konstruktionen av en pålitligt kontaktresistansmätare. Dess föregångare som
nedan — enklare strömtest:
Batterikontakter 9V | Batterikontakter för multipla
9V |
Kontakteringar
för Multipla 9V-batterier:
BATTERIKONTAKTER
Multipla
Multipel 9V-matning — 3×9 = 27V
Se 2TGammaKretsens experiment- och analysanordning Jun2016.
Foto:
3Jun2016 BatteriPolB-1
Ändarna med tennad Ø0,5mM utvalsad koppartråd
för virningen kan skjutas ner direkt i Lilla Kopplingsdäcket: inget extra kablage
krävs.
DET
TREDJE BATTERIET som häktas in direkt i de bägge mittre polknapparna på de två
andra (+–+–), sitter stadigt i den positionen förutsatt att man är LAGOM aktsam
och varsam med batteripacket. Det finns bara ett sätt att koppla ihop
polknapparna 0-27V.
Var
varsam med batterianslutna kabeländar om sådana används: Använd om möjligt
polskydd (plast/trä) för att förhindra oavsiktliga kortslutningar då enheten
flyttas och inte används.
KONSTRUKTION: på en passande spillbit 12mM
spånplatta:
Måttsättningen ovan är från mitt eget exemplar.
Notera att olika fabrikanter har något (på tiondelar) olika 9V-batterimått —
testa/mät med skjutmått först (med eget valda typer) innan konstruktionen så
att maximalt TAJTA passningar uppnås, hela konstruktionen bygger på det: inga
glapp tillåts.
Plexiglaset som låser batteripacket är här också från en överbliven
spillbit.
Sexkanthylsorna med förgängat M3 skruvas in i spånplattan (borr Ø2,5mM)
med gängning på vanligt sätt i spånplattan — distanshylsskruvarna (1cM
infästning) sitter säkert och fast i spånplattan, förutsatt att ExperimentNisse
inte börjar BANKA på dem med hammare.
— Med denna konstruktion har man en behändig
och lätt inkopplingsbar ren elektrokemisk strömkälla (för mindre strömmar) som
kan användas för test och laborationer 0-27V.
Foto:
13Maj2016 Gamma2T5V-1
Se 3×9Vsupply i 2TGammaKretsens
experiment- och analysanordning Jun2016.
BATTERIKONTAKTER
Enkla
KORT
LEDNING med lödning | KORT LEDNING utan lödning
Enkel och effektiv batterikontakt med
för ändamålet lämplig anslutningskabel:
PLUS:
Ett yØ6mM¦i5mM mässingsrör tas av med en smal (2mM) ring som sågas upp
och tvingas ut (koniskt via stålspets) så att den kan trängas på batteriets pluspol.
Den förtenta änden på en flerledare (röd) plattas till så att den kan låsas av
mässingsringen mot polknappen. Ringfjädringen med dess anslutning blir ytterst
stark — svagare ju tunnare ring.
MINUS:
Skala av (vita) ca 1cM på minuskabeln, tenna och platta till med
plattång; böj försiktigt ut minusknappens (2 par motstående) kontaktbleck i
toppen så att den platta ledaren smiter in diagonalt. Böj sedan tillbaka
blecken. Monteringen sitter bergfast.
Andra änden
monteras efter olika behov (hylskontakter, stift, etc.)
Mera utförligt i Batterimatningen till
2TGamma.
9V Batterikontakter — enkla
Batterikontakterna till kopplingsdäckets enkla testanordning
Foto:
SO8DIL P4 BildBP.1 6Jun2015
KONSTRUKTIONEN OVAN HAR TVEKLÖST VISAT
SIG VARA EN AV DE ALLRA ENKLASTE — PASSAR DIREKT FÖR ATT SKJUTA NER
KONTAKTBENEN I LILLA KOPPLINGSDÄCKET
FÖR MAXIMALT TAJTA EXPERIMENTAPPLIKATIONER: batteriet maximalt nära, utan
mellanliggande kablage.
— Batterikontakterna till 9V batteriet — bilden ovan —
tillverkas (här) av Ø0,8mM tennad koppartråd som viras några (3) varv på borrar
med diametern
————————————————————
Ø5,0mM för minuskontakten, och
Ø5,5mM för pluskontakten
————————————————————
dessa borrar finns i standard borrkassetter;
— Änddelen plattas ut med plattång till ca 0,5mM, plattsidorna
i slutmonteringen ska peka i samma längsutsträckning som batteriets största
längd (annars passar de inte i
kopplingsdäckets plåtbleck).
Måttstoleranserna
ger utmärkt friktionslåsning för kontakterna;
— Vrid in trådkontakten i sin batteripol åt samma håll som
tråden virades kring borrskaftet (så att
motståndet [den virade cylindern måste trängas in] tenderar att minska den
virade cylinderdiametern), justera tilledningarna för ca 15mM inbördes
mellanrum — vilket kommer att passa precis för insättning i kopplingsdäcket.
OK — Ända ner till 6V:
Foto:
SO8DIL P4 BildBP.2 6Jun2015
— Batterispänningen i denna tillämpning behöver vara absolut
MINST 6V (belastat med 10mA). Med lägre batterispänning äventyras
spänningsregleringen (här 5V00).
RingPlus med rakt anslutna tennade koppartrådar
En variant som nedan från RingPlus och typen ovan V9Virat:
Foto: 12Maj2016 AutoFuseGND-3
Kretsbilden ovan försörjer en elektronisk
automatsäkring som löser ut och stryper en separat huvudströmväg i händelse av
kortslutning (bestämt strömvärde som överskrids) vid speciellt känsliga test
och laborationer.
KORTRingPlus med/utan
lödning:
Två olika sätt —
med/utan lödning
BATTERIKONTAKTER — MED LÖDNING — UTAN lödning
Samma upptagna mässingsring som i RingPlus
men här med yttre en pålödd först tillplattad (och
under lödningen monterad med maximalt kontakttryck) Ø0,5mM tennad
koppartråd. Minuspolen samma konstruktion som i RingPlus men här med en stel
entrådig Ø0,5mM tennad koppartråd.
Foto:
12Maj2016 BatteriPolA-1
Tillböjningen av ledningstrådarna anpassade så att batteriet
inskjutet i lilla kopplingsdäcket
tyngdvilar mot samma bottenplan.
RingPlus utan
lödning — KORT LEDNING utan lödning
Två olika sätt —
med/utan lödning
UTAN LÖDNING
Sättet att löda fast pluspolens anslutningsledning till
mässingsringen (KRingPlusMED)
är inte nödvändigt.
— Bilden ovan visar det enklare direkt mekaniska sättet, här
via en enkel kopplingstråd, samma sätt som för pluspolen i RingPlus med flexibel kabel
— Använd plattång för att forma/driva anslutningsänden till
planform; Forma först en passande krokhäkta i änden
____________________|¯|
så att ledningstråden kan häktas över pluspolens kraterkant,
provisoriskt låsande för monteringen, och därmed mässingsringen sedan skjutas
ner över planprofilen som därmed kommer att sitta fast och säkert över
polknappen. Slutjustera anslutningen sist till önskad passning.
Minusdelens
anslutning monteras som beskrivs i RingPlus.
NOTERA FLEXIBILITETEN:
— Såväl mässingsringen med den låsta Positiva
anslutningsänden som negativa polknappen, kan nu fritt vridas 0-360° för
anpassning till olika kontaktsätt.
— Speciellt för plusknappens mässingsring: Använd en
spetspincett för att skjuta ena delen av ringens öppning runt polknappen,
vilket framtvingar en motsvarande vridande funktion.
PlusNollMinus 9V
Batterikopplingen nedan används här
(bl.a.) i konstruktionen till KONTAKTRESISTANSMÄTAREN.
Foto:
6Mar2016 ConBATT-1
Kompaktversion i tajt montage med vävtejp: 2st 9V-batterier
med gemensam nolla kopplade som en ±9V-enhet med mittnolla.
Anslutningarna
till minus och nollan (GND) samma som i RingPlus.
Anslutningen till
plus via ett anpassat kopparrör yØ4mM som sågas upp via ett kryss i änden med
guldsmedssåg vilket ger fjädrande funktion. Den delen tuktas/formas sedan (med
stålkon eller annat passande) tills en lämplig inskjutande passning fås till
batteriets positiva polknapp. kring kopparröret (först på Ø3,5mM borrskaft)
viras sedan ena änden av anslutande ledningskabel (entrådig tennad Ø0,5mM
koppartråd) så att denna (vid påskjuten utvidgning över kopparröret) får en
fast och säker ledningskontakt.
NOLLBYGELN (–+)
dras direkt sedan batterierna monterats ihop: Här används en tennad koppartråd
Ø1mM. Den lämpliga distansen mellan polknapparna med hänsyn till koppartrådens
grovlek ger en automatiskt fin, tajt och väl anpassad mekanisk fjäderfunktion
med säker elektrisk kontaktering.
4×3V = 12V knappcellsstapel
Se BATTERITEST
(ExDSO3).
Foto:
14Jul2016 Batterier-8
KONSTRUKTIONEN ALLMÄNT:
— Utgå (alltid, först) från INDUSTRINS EXPERIMENTKORT med
2,54mM hålraster — det som hela elektroniken under 1900-talet byggts upp på.
— Kolla sedan hålavstånden tillsammans med basdata i
konstruktionen + sådana tilläggsdata i konstruktionen som tillgängliga rör- och
stångdimensioner (ovan + särskilt tajt passande dimensionstestad krympslang).
I allmänhet hittar man alltid något hålrastermått som passar och som
övrigt kan anpassas till. Därmed kan konstruktionerna överlag förenklas — och
lätt anpassa till varandra: en och samma metriska bas. Alltid.
KONTAKTRESISTANSER
I TEST — för Jämförande Tabellöversikt
mellan olika typer av kopplingsdäck (KD)
KONTAKTRESISTANSER—KD
avslöjande mätningar 13Jun2015 — preliminära resultat
——————————————————————————————————
KONTAKTRESISTANSTEST PÅ OLIKA KOPPLINGSDÄCK
——————————————————————————————————
Ytterst besvärliga detaljer INNAN man
upptäcker FEL — ovärderlig nyttoinformation — mest för ElektronikAmatören
— Det är GAMMAPROJEKTET som (2015) har lett till en stor mängd upplysande detaljer i den
allmänna — amatörmässiga — elektroniken: kravet på absolut maximal känslighet
har uppdagat Vissa Instrumentella Detaljer — tidigare inte uppmärksammade, och
avgörande viktiga för själva instrumentutvecklingen.
TESTFORM: 5st kopplingsbyglar i
serie formar 10st kontaktställen — SPÄNNINGSFALLET över kontaktställenas
sammanlagda strömväg mäts [U].
— Medelvärdet R per i Tabellöversikt nedan visar
kontaktresistansen i det allmänna enskilda fallet.
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild6
MIKROSTRÖMBRYTAREN/slutaren i bilden är
av typen max125VAC/3A, finns på Kjell & Company Art. 36-054.
ELEKTRISK EKVIVALENT — Kopplingsdäck
med kontaktbleck:
ELEKTRISK EKVIVALENT — Kopplingsdäck
med KONTAKTHYLSOR
— Se Typ4:
VARJE BYGEL: ca 32mM Ø0,6mM tennad Cu-tråd — effektiva
ledningslängden per bygel ca 20mM [varierar något beroende
på typ av anslutning i värdens kopplingspunkt];
Varje 20mM-bygel har vid 20°C egenresistansen ca 1,2mOHm. Denna frånräknas i slutresultatet.
Ytterligare mellanliggande fria ledningsvägar inte medräknade.
Typ5 samma schema som ovan (IC-stift
ersätter kontakthylsor) — Rb skapas i det fallet (Typ5) via tennlödning (ca 15% av kopparens ledningsförmåga), ingen
mekanisk direktkontakt mellan IC-stift och ledningsbana finns — därav det relativt
höga mätvärdet, ca 50mOhm per Rk+Rb.
Jämför »försumbart Rb» i Typ6 (2mOhm).
Jämförelsen FÖREFALLER bevisa att
TENNLÖDNING UTAN SAMTIDIG (primär) MEKANISK LEDNINGSKONTAKT inte är en optimal
lösning — OM minsta möjliga resistiva kontaktvägar önskas.
Rk och Rb för de olika kontaktsätten:
TESTFORM: 100Ohm via 12V6 [MC-batteri, 7,2Ah], Itest = 126mA — se ANORDNINGEN särskilt. Uppmätt spänningsfall U i mV
mellan 5st [Eff.] L=20mM Ø0,6mM Tennade isolerade kopplingstrådbyglar, totalt
10st likadana kontaktresistansställen — Resistans 20°C Ø0,6mM Cu
[1,7t8OhmM/(3t4M)²·pi=0,0601252 Ohm/M eller ca 60mOhm per meter; 1,2mOhm per
20mM; 5×1,2=6] ca
6mOhm frånräknas:
KONTAKTRESISTANS i avrundat medelvärde
per i mOhm = R
per:
|
param → |
U |
Rtot
= U/I |
minus
6mOhm per alla 10 |
medelvärde
mOhm: R per via 10 kontaktpunkter |
avr.
mΩ |
NOT |
|
bild — klickaStörre |
typ |
|
mV |
mOhm |
mOhm |
mOhm |
mOhm |
‡ |
1 |
K&C87-886Lilla
170KP |
230 |
1.825,4 |
1.819,4 |
181,94 |
182 |
||
2 |
ELFA Avlånga 640KP |
2,1 |
16,7 |
10,7 |
1,07 |
1 |
|
|
3 |
ELFA
Stora 958KP |
5,2 |
41,3 |
35,3 |
3,53 |
4 |
|
|
4 |
DIY.A.kontakthyls |
2,5 |
19,8 |
13,8 |
1,38 |
1 |
|
|
5 |
DIY.B--enklaIC |
65,6 |
520,6 |
514,6 |
51,46 |
50 |
|
|
6 |
DIY.C--enklaIC |
3,7 |
29,4 |
23,4 |
2,34 |
2 |
|
NOT:
‡ [1]: Typ 1 Varierar starkt
— vickning på ett bygel/kontaktben KAN ge STORA ändringar i mätvärdena för Rper
[flera tiotal mOhm] ;
— KONTAKTBLECKEN KAN TUKTAS (se
särskild beskrivning i METOD) för att
reducera Rper 2-4ggr;
— Separat mätning efter justering vid
två tillfällen visade 1. Rper = 46mOhm [182/46=4ggr] och 2. Rper = 67mOhm
[182/67=3ggr];
— Ett bleck observerades där en
ofullständig delning mellan två närliggande kontakter fanns — Åtgärd efter
urtag: klipp upp med (Fiskars sax) .
— Denna typ av kopplingsdäck — kontaktresistansen ändrar sig med flera
tiotal milliohm om man vickar på eller kommer åt en redan insatt komponent
— lämpar sig INTE för mera känsliga elektroniska uppkopplingar — om man inte
VET vad man håller på med. Se EXEMPEL12V — utmärkt för provisoriska första
grovtest.
A Typ
4:
Scott Electronics — se KONTAKTHYLSAN:
INLÖDD MED HYLSANS
KONTAKT [kragen] MOT UNDERLIGGANDE KOPPARLAMINATS LEDNINGSBANA — inget mellanliggande ledningsutfyllande lödtenn.
B Typ
5:
Baserat på enklare IC-sockel [Tidigare ELFA
48-161-04, m.fl.]:
[DATABLAD ELFA — ingen tillverkare
angiven]
INLÖDD MED IC-stiftet
friliggande i [Ø0,7mM] borrat hål i ledningsbana i kopparlaminat — ledningsutfyllande mellanliggande lödtenn skapar kontakt mellan
stift och kopparledning.
MÖJLIG FÖRKLARING:
— 50mOhm per kontaktställe
kan (här
veterligt, frånsett något större tekniskt mätfel) bara förklaras av att denna typ kännetecknas
av en mellanliggande lödtennsutfyllnaden i konstruktion: Det tunna kontaktblecket
från IC-sockeln sticker upp genom ett Ø0,7mM borrat hål:
— Ingen mekanisk kontakt
existerar mellan blecket och det omgivande kopparlaminatets kopparplan. Det är
bara genom ÖVERBRYGGANDE tennlödning som den elektriska ledningen kan
etableras: TENN har f.ö. endast ca 15% av kopparens ledningsförmåga.
C Typ
6:
Samma som DiyB ovan men med Ø0,5mM koppartråd
[L=7,62mM] inlödd mellan stift-stift — inget
mellanliggande ledningsutfyllande lödtenn:
Inget mellanliggande ledningsutfyllande lödtenn.
— Jämför kontaktresistansen i detta fall, samma IC-sockeltyp
i grundkonstruktionen som DiyB: 2mOhm.
Typ 1: Kjell & Company:s MiniKopplingsPlatta; Art. 87-886 med
170KontaktPunkter
MEDELKONTAKTRESISTANS — kan variera
40-180mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild4
— Notera att detta mycket bekväma och i många avseenden
ytterst användbara kopplingsdäck KAN vara äventyrligt att använda om noggranna
LÅGA resistansmätningsuppgifter är viktiga — typ strömmätningar över
0,1-Ohmsmotstånd — mätvärdena, då, blir galna, helt omöjliga att återföra på
aktuella komponenter.
— Kontaktresistansen — nämligen som det har visat sig — KAN
variera flera tiotal (för att inte säga hundratal) milliohm bara om man råkar
komma åt en insatt komponent.
ÅTGÄRD:
Det finns ett
enkelt sätt att TUKTA kontaktblecken (och göra
dem mera elektriskt hållfasta — enkel spännteknik) från köptillfällets
uppmätta hutlöst stora medelkontaktresistans på 180mOhm ända ner till 4ggr
mindre (40mOhm per) — Men OBS FORTFARANDE:
— Kontaktresistansen KAN ändras [med mindre belopp — några ental mOhm — om blecket är tuktat]
bara man oavsiktligt kommer åt en insatt komponents tilledningsben.
Se utförlig metod
i KOPPLINGSBLECKEN..
Typ 2: ELFA Kopplingsdäck Art. 48-332-66 med 640KontaktPunkter
MEDELKONTAKTRESISTANS
1mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild1
Typ 3: ELFA Kopplingsdäck Art. 48-426-47 med 958KopplingsPunkter
MEDELKONTAKTRESISTANS
4mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild7
Typ 4: DIY.A — Egenkonstruktion med KONTAKTHYLSOR.
MEDELKONTAKTRESISTANS
1mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild8
Typ 5: DIY.B.IC — Egenkonstruktion med ELFA:s tidigare
standard IC-socklar Art. 48-161-04.
MEDELKONTAKTRESISTANS
50mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild9
— För den möjliga förklaringen till den relativt stora
kontaktresistansen på hela 50mOhm, se DiyB.
Typ 6: DIY.C.IC.ELFA —
Egenkonstruktion baserad på samma IC-sockel som i Typ5
men med separat Cu-trådlödda anslutningar.
MEDELKONTAKTRESISTANS
2mΩ
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild10
KONTAKTRESISTANSMÄTARE
— Kontaktresistanser —
Kontaktmätning
— exempel på praktiska tillämpningar för DSO-manualen
HELA PROJEKTUTVECKLINGEN TILL KONTAKTRESISTANSMÄTAREN:
Inledning | n-Talet | Grundkrets | Källströmmen | Kretsschema med SMPS | Testkopplingen 2Mar2016 | Mera avancerat | Färdiga batteriversionen | Förbättring med OP | MÄTEXEMPEL |
Kretsutveckling med konstantströmsgenerator — 10Mar2016 | Sample & Hold-Kretsen | Hela mätaren | Probkablaget |
I slutänden når vi ett 4-punktsmätande instrument som kan
mäta kontaktresistanser i området från lägst tiotal µΩ och uppåt — med i
stort sett en helt försumbar strömförbrukning via 3st 9V-batterier: den
strömmätande pulsen på 1 Ampere är bara verksam under ca 1 mS vid varje
mättillfälle, och som bestäms av en nedtryckt mikroswitch. Den måste sedan
släppas upp innan en ny mätning.
Mät Kontaktresistansen
——————————————————————————
— med ett digitalt lagringsoscilloskop (DSO) och enkla komponenter — eller mera
avancerat med mer elektronik
Teoretisk mätekvivalent:
Kontaktresistansen R som ska uppmätas mäts av ett instrument med en egen inre instrumentresistans R(M): Parallellkopplingen av de bägge motstånden ger
Rtot = 1/[1/R + 1/R(M)]
= 1/[1/R – 1/nR]
= R/[1 – 1/n] ;
Mätresistansen i oscilloskop är (standard) 1MΩ; Med mätning på max R=1Ω är då n=R(M)/R = T6/1 = T6:
— Mätfelet ligger (först i) sjunde decimalen.
I allmänhet i dessa sammanhang är mätinstrumentets egen inre resistans R(M) helt försumbar mot mätobjektets R:
TVÅ OLIKA MÄTSÄTT finns — vi förutsätter att mätströmmen är 1 Ampere:
A:
Om källströmmen I är oberoende av mellanliggande motstånd (konstantströmsgenerator): R = U / Ikonstant
eller
om spänningsfallet mellan insättningspunkterna och R-stället kan anses
försumbart — vilket gäller i de flesta fall om ledarna är av (inte helt tunn)
koppar
kan mätsättet i A användas
FÖRUTSATT att Mätprobens insättningspunkter sätts så nära R-stället som möjligt för att undvika ev. tillägg på grund av växande spänningsfall med växande avstånd till R-stället:
Mätvärdet blir i vilket fall ALLTID spänningsfallet i huvudströmvägen mellan mätpunkterna.
B:
Om källströmmen INTE är konstant oberoende:
— Det är vårt enkla fall nedan: Se vidare med mera utförligt SCHEMA i CoRT:
Spänningen: Nya 9V-Batteriet visar runt 9V2; Batteriet
tappar (max) 1V0 för 1A under 1mS (U=TI/C=1mS·1A/1mF=1V); Återstår: 8V2; Dioden tar (max) 0V7;
Återstår 7V5;
Resistanserna: MOSFET-transistorn (förutsatt max VGS
[minst 4V för 1A]) STP60NF06L har (typiskt) ON-resistans 0,016Ω; Tilledningarna
för källströmmen (grova silikonledare) här uppmätt bägge till ca 5mΩ;
Totalt 16+5=21mΩ. Antalet kontaktställen VIA LILLA
KOPPLINGSDÄCKET är här markerade som de orangea punkterna i
bilden ovan, 6st: Dessa (se mätexempel nedan i LKoscRK)
varierar (stundtals slumpartad, okontrollerbart) 0,1-0,2Ω. Minst därmed
6·0,1=0,6Ω; Totalt: 600+21=621mΩ — R-mätställets aktuella mätresistans inte medräknad.
— Insättning av ett motstånd på
6,8Ω ger då totalt 6,8+0,621= 7,241 Ω.
Med MAX R-kontakt som ska mätas runt
0,2Ω blir källströmmen genom R lika med
I = U/R = 7V5 / (7,241+0,2 = 7,441)Ω = 1,007929 A — minst 1,0357685 A
utan R.
Med en liten omändring i schemabilden
ovan — vi tänker oss att R-luckan sätts nederst, under MOSFET:en — kan vi
(möjligen, med vissa äventyr) förenkla grovräkningssättet genom följande
spänningsdelande ekvivalenter:
Ubatt/Urest = Rin/R + 1 ;
Urest är
mätspänningen över
R som ska mätas PLUS ALLT DET ÖVRIGA — förutsatt dessa är (mycket) mindre än Rin:
Då gäller
R =
Rin /
(Ubatt/Urest –1)
Säg att Urest visar 150mV med Rin =
6,8Ω och (efter diod och spänningsfall via
strömstöten) Ubatt = 7V5, då ges R = 6,8/(7,5/0,15 –1) =
0,1387755Ω.
— I varje fall för Lilla Kopplingsdäcket skulle den mätuppgiften
bli MYCKET UPPLYSANDE (R-värden för lilla kopplingsdäcket varierar grovt
100-200mΩ); »hyfsat
bra resultat».
Batteriet räcker
länge:
— Med kopplingsbilden ovan behöver man
inte riskera att batterispänningen avtar märkbart ens inom hundratusentals
mätomgångar:
— Källströmmen 1Ampere under 1milliSekund och 7V5 motsvarar
E=Pt=UIt=7W5·1mS = 7,5mW·1S = 7,5mJ. Det motsvarar en
kontinuerlig drift på 1mA under 1 sekund via 7V5 genom ett 7,5KΩ motstånd.
9V-batterier har normalt kapaciteten
500 mAh: 500 timmar = 1.800.000 sekunder med konstant 1mA. Så: 9V-batteriet i
denna tillämpning bör räcka (minst) till grovt 1,8
miljoner mättillfällen: 9V-Batteriet hinner läcka ut (2-4 år)
innan det används ut.
Mätprobens insättningspunkter är inte kritiska.
Mätvärdet i B-fallet ovan blir i vilket fall ALLTID spänningsfallet i huvudströmvägen mellan mätpunkterna:
— Genom att mätinstrumentets egen mätande ström relativt R-objektet ALLTID är LITEN (n-talet ovan), har det ingen egentlig betydelse om mätprobens kontaktpunkter ligger (långt) vid sidan av R-stället. Mätinstrumentet kommer i vilket fall att avläsa R-stället som lokalen med största spänningsfallet
— Mätprobens tilledningar är JUST i vilket fall (normalt halvmeter-) LÅNGA i sig. Så VAR man sätter mätpunkterna blir i B-fallet inte kritiskt.
Kopplingsschema med SMPS-matning
— enklaste, mest strömsnåla, anordningen
— en enklare elektronisk mätanordning för (grov-) uppmätning
av kontaktresistanser,
bilderna nedan från kopplingsdäckets testkoppling
(Feb/Mar2016)
— visas nedan.
NOTERA SMPS-försörjningens
rippeleliminering:
— Praktiskt taget allt switchrippel,
nedre vänster— men inte de smala snabba 10mV-transienterna (se MätExSMPS)—
kan elimineras med lämplig ingångskondensator (här 100µF/50V) tillsammans med
en diod (här den vanliga småsignalswitchdioden 1N4148): Diodens strömkapacitet
måste dimensioneras efter den kontinuerliga maxströmmen så att komponenten inte
havererar (kylning kan behövas för högre strömmar).
TESTKOPPLINGEN
— 2Mar2016 — Jämför Färdiga
BatteriVersionen CoRT -- MIKROSWITCHEN finns på Kejll&Company
[Art.36-054 s364 Kat2015/16, 4st 70:-; klarar 3A / 125 VAC].
TestOKFeb2016
— NCH Mosfet i testet STP 60 NF 06L 60V
60A 110W R(DS)on max16mΩ —
Foto:
Rkontakt 1 — 1Mar2016
Mätteori —
kontaktresistanser, mera utförligt i Kontaktmätning
Är spänningsfallet över strömvägen (i) försumbart (vilket normalt är fallet) kan mätpropens anslutningar kopplas in godtyckligt »nära omkring» det kontaktställe som R-kontakt ska mätas över.
— Figuren ovan visar hur mätprobens +-pol får sin +-referens från inkommande (RÖD) ledare, ner i kontaktblecket och därifrån ut till den orangea +-probanslutningen; Minuskontakten till mätproben sätts sedan så nära det aktuella kontaktstället som möjligt (för att minimera ev. resistansförluster om materialet är annat än koppar). Idealt visar då mätningen spänningsfallet JUST vid stället där minusledningen (SVART) vidrör kontaktblecket.
FUNKTION:
PULSVIDDEN (RC) bestäms bara delvis av
R och C. Mosfettransistorn har också en egen relativt hög ingångskapacitans
(runt 1,5nF) som påverkar (lägre avkopplingsresistans
100K förkortar ON-tiden). Här har bara utprovats en lösning som visar
ON-pulser omkring 1mS.
— För att få upprepade pulsbilder måste MikroSwitchen FÖRST
släppas upp sedan den en gång tryckts ner: Nertrycket triggar en 010-puls, och
sedan inget alls förrän nästa nertryck.
— MikroSwitchen nedtryckt betyder att ström kopplas till
PNP-transistorn, men endast under tiden t=RC (1µS). Det betyder att N-kanals
MOSFET:en kommer att leda endast under den tiden: Med matningen 9Volt över
motståndet 9Ohm dras 1Ampere under 1 mikroSekund genom kretsens huvudströmled.
Digitaloscilloskopets mätprop med + till delen som kommer IN till
R-kontakten som strömmen går genom, och probklämman GND till utgående UT från
R-kontakten (så nära kontaktstället som möjligt —
om ledaren är av koppar är den delen mindre kritiskt: spänningsfallet för
probdelen är i vilket fall försumbart), strömvägen i exemplet som ovan.
— Digitaloscilloskopet (CH1-X)
ställs in på SINGLE
(F4) via TrigMENU,
och DC-mätning via (F1) CH1;
— Sveptiden
ställs in på (runt, till att börja med) 1mS;
— Spänningsområdet
ställs in på (runt, till att börja med) 10mV.
OSCILLOGRAMEXEMPEL från mätning på ovanstående kretskoppling:
OSCILLOGRAM KONTAKTRESISTANS R-kontakt = U/I = 45mV/1A = 45mΩ.
— Upprepade tryckningar på MikroSwitchen ger EXAKT samma
puls.
— Petning på tilledningsbenen i
kontaktblecket
ändrar pulsbilden:
OSCILLOGRAM KONTAKTRESISTANS R-kontakt = U/I = 130mV/1A = 130mΩ.
— Kopplingsdäcket av denna typ »JÄVLAS KONTINUERLIGT» på det sättet
genom R-kontaktvärden grovt mellan
20-200 mΩ, beroende på.
— Känner man inte till denna egenhet hos DEN
TYPEN hamnar man förr
eller senare i gruvliga bryderier om man försöker mäta på mera precisa
instrumentvärden.
Mera avancerade anordningar
Mätning av kontaktresistanser FÖR MERA NOGGRANNA ÄNDAMÅL — mindre
än eller omkring ental milliOhm — är krävande.
Ovan ges ett
enklare sätt VIA SMPS-matning
som direkt kan tillämpas med hjälp av ett DS-Oscilloskop
och ett kopplingsdäck från Kjell&Company, + en handfull komponenter — men
med en undre mätgräns på runt 5mV. Den gränsen kan pressas ner till strax under
1mV om batterimatning används, se CoRT.
Mätgränsen för SinglePulser med SMPS-matning — inte under
5mV
Beroende på strömkälla:
— SMPS (switchade typer): Störningar i ental-tiotal
millivolt går inte (enkelt) att eliminera från typen Switch Mode Power Supply (SMPS). Se exempel på oscillogram från
sådana i MätExSMPS.
Det utesluter samma områden i den här tillämpningen:
lägsta triggvärde (beroende på) ligger runt 5mV, analogt
MINST 5mΩ R-kontakt kan uppmätas. Inte mindre.
— Batterikälla: Inga undre gränser finns — förutsatt inga
(större) metallföremål finns i närheten (sådana samlar upp störningar från
kraftnätet, värst dagtid, i området ental mV).
Färdiga
BatteriVersionen CoRT [3Mar2016]
KONTAKTRESISTANSTESTERN — strömsnål batterimatad anordning, mäteffektiv med DSO ner i µΩ-området
Färdiga BatteriVersionen CoRT —
ContactResistanceTest
——————————————————————————————————————————
Versionen som kan användas direkt med ett DSO för mätning av kontaktresistanser ner till (min) 0,2mΩ.
— Ännu finare kräver OP-baserade konstruktioner med KonstantströmsGenerator. SpänningsStab., och Offsetjusterade MätOP:s.
——————————————————————————————————————————
ANORDNINGEN DRAR BARA STRÖM UNDER DEN KORTA (1mS) ON-MÄTPULSEN. Batterispänningen hinner läcka ut innan den förbrukas ut.
Foto: Rkontakt 14;21;23;30;34
— Lilla kopplingsdäcket
(höger ovan) insatt i en hyvlad trälist som tagits ur lagom för att hålla fast
däcket. 9V-Batteriet (och tillbehörsasken) fast monterat med dubbelhäftande
tejp.
— Alternativa PNP-transistorer till BC556B här INTE testade:
— TYVÄRR: Mer och mer av de klassiska TO-92-transistorerna
(BC546¦556|A¦B) försvinner från marknaden. Jag köpte mina i 100-tal (för mindre
än 50 öre styck), en gång i tiden. Industrin kanske ska Rationalisera Mera
genom att göra TeveAntennerna kortare också.
BATTERIKONTAKTERNA KAN VARA stationärt ANSLUTNA — anordningen kopplar in
batteriet bara under den korta ON-tiden (1mS)
MIKROBRYTAREN SOM MONOFLOP — upprepade
pulsbilder kräver att kontaktarmen släpps upp innan nytt.
— Den förnämliga Mikroswitchen ovan
finns bl.a. på Kejll&Company, passar rastermått 2,54mM:
— VRID de platta anslutningsbenen 90°
med en plattång så att de LÄTT smiter lätt i det lilla
kopplingsdäckets smala kontaktbleck.
— Kontaktfunktionen — ENPOLIG VÄXLING —
är som ovan höger.
som påtriggas vid tillfället då MikroBrytarens kontakt
växlar. För att få en ny puls, måste mikrobrytarens arm först släppas upp.
Alla komponenter till CoRT
finns på Kjell&Company och ElectroKit — utom de
»klassiska» mycket universellt användbara TO-92 kapslarna 65V 100mA 100 MHz PNP BC556 och NPN BC546 [B:hFE200-400], dessa finns annars på ELFA;
— NOTERA: Kontaktresistansen på det
lilla kopplingsdäcket varierar grovt 0,1-0,2Ω.
KOPPLINGSDÄCKETS
KOMPONENTER ENLIGT KOPPLINGSSCHEMAT
1st 9V-batteri; ALLA HÅLKOMPONENTER SOM KAN MONTERAS I
KOPPLINGSDÄCK 1st 1N4148 SwitchDiod; 1st 1000µF/10
AluminiumElektrolytkondensator; MOTSTÅND (1%) i OHM: 6,8¦1K¦100K¦1M; PowerMOSFET: välj någon NCH R(DS)on 16mΩ
eller mindre, här en STP 60 NF 06L [110W 60A 60V; VGS max ±20V] i
TO-220-kapsel; 1st 15V Zenerdiod; 1st TO-92
BC556B (hFE 200-400, 65V 100mA): 1st Keramisk Kondensator 1nF (min50V).
— De orangea punkterna markerar vilka (sådana)
kontaktresistanser som ingår i ledningsvägen (+ den mellan sladdändarna, här
utelämnad): 6st × min(0,1Ω) = +0,6 Ω; Insättningsresistansen på Rin = 6,8Ω ger då totalt
6,8+0,6=7,4Ω hela strömvägen (frånräknat batterikontakterna); DSO-mätning över Rin =
(6,8+2[min0,1max0,2] = min7max7,2) visar i mitt fall ca 7V3, vilket betyder en
ström I=U/R på 7,3/min7max7,2 = max1,04min1,01 Ampere: Vi grovräknar det som
»1A».
— Separat DSO-mätning över aktuella R-kopplingar betyder då
att Rkontakt = U(DSO)/1A.
— För att få syn på mätresultatet måste DS-oscilloskopet
ställas in för SINGLE-svep.
Vi studerar några
fall nedan som ansluter till mätanordningen.
Batterimatade kretsen testad och kontrollerad efter utprovning via NYTT 9V alkaliskt batteri:
— NOTERA att batteriets strömförbrukning — ganska precis 1 Ampere via ett nytt (ca 9V2-)batteri — bara utnyttjas under den korta (1mS) ON-tiden; »praktiskt taget ingen strömförbrukning alls». Ingångskondensatorn på 100µF/10V avlastar batteriet. Utan kondensatorn uppnås inte lika hög stötström
Ett (optimalt) RD = 100Ω-motsånd kan kopplas mellan batteriet och anordningen för att ytterligare begränsa strömrusning från själva batteriet vid kondensatorpåfyllningen emellanåt; Kondensatorn tappar bara max U=TI/C=(t3·1/t3=1)V under on-tiden 1mS, och som batteriet sedan i mera maklig takt (max 90mA via 100Ω) kan fylla på (inom några tiondels sekunder).
Mätning av R-kontakt på Lilla
kopplingsdäcket — m.fl.
Kabeländarna till anordningen är 2st Ø0,8mM tennade koppartrådar som stuckits in och tennlötts i 2st SvartRöd grova silikongummiisolerad ca20cM långa ledare (ca 2,5mΩ per). Genom olika passande kontaktkombinationer kan kontaktresistansen mätas i stort sett för alla möjliga praktiska elektroniska fall, ända ner på nivån mikroOhm — med hjälp av ett digitalt oscilloskop med max upplösning 1 mV/Ruta.
Alla mätdata nedan via strömgenomgången 1Ampere enligt
schemat i CoRT: R(kontakt) = U(DSO)/1Ampere:
— Se DSO-exempel
i SINGLE hur man gör grundinställningar i
sitt digitala oscilloskop för att få fram nedanstående typoscillogram:
ANORDNINGEN,
se CoRT.
PULSFORMEN OVAN i oscillogrammet är den som visas av DS-oscilloskopet
från färdiga batteriversionen CoRT — här med
tidssvepet 100µS. Se ursprungliga pulsbilden 1mS i TestkopplingenCoRT.
Vi studerar här enbart första toppdelen via digitaloscilloskopets mera
förnämliga upplösning.
Lilla Kopplingsdäcket
Notera [2015/16] att kontaktresistanserna på Lilla Kopplingsdäcket stundtals KAN
variera (Kraftigt) mellan runt 50-250mΩ, beroende på »HUR insättningen
ligger». Vickar man bara litet på komponenten eller den insatta tråden kan man
få se ändringar på upp till 100mΩ. Ovanstående är (kanske) ett statistiskt
medelvärde som »visas i de flesta fall» för den aktuella produkten.
Se MANUAL
för hur speciellt »vickliga» kontaktställen i typen ovan kan förbättras
betydligt.
— I ett sådant, mitt eget fall, då blecken
togs ut och justerades, upptäcktes hur väl SULLIG (»billig»)
produktionsfabrikationen är: ett par normalt skilda uppslitsade närliggande
bleck hade inte stansats ut ordentligt, utan satt ihop (!). JätteTrevliga
HemUppgifter. För att ALLTSÅ vara på den säkra sidan EFTER inköp (eftersom
fabrikanten ibland KAN ha tagit semester): testa alla insättningshål FÖRST, så
att man vet i förväg att detaljen fungerar när man ska till.
— Lilla Kopplingsdäcket är därför INTE lämpligt för
tillämpningar där små resistanser är avgörande: I min egen upptäckande
historias fall via en kapsel LM324 (4stOP) där strömmätning skulle göras över
ett insatt 0,1Ω motstånd: mätningarna visade snarare svar på 0,2Ω på
det aktuella stället — idel huvudbry, tills kontaktbleckets kontaktresistanser
mättes upp: JUST:
— LillaK=0,1Ω + Ordinära=0,1Ω=0,2Ω. Så
upptäcktes saken i min historia.
Lilla
Kopplingsdäcket tillhör den typ av NUMERA (efter 2010) MODERNA
ELEKTRONIKKOMPONENTER som saluförs av olika lycksökande företag UTAN REDOVISADE
DATABLAD: Vi vet inte ens tillverkningslandet eller någon produktfabrikant. Vi
kan räkna med att dessa varor GENERELLT ÄR RENA RAMA SKITEN — men ytterst
användbara under deras begränsade förutsättningar.
Exakt vilka dessa
förutsättningar är: se exempel ovan.
ANORDNINGEN,
se CoRT.
Enkla IC-hållaren
KLASSISKA IC-hållare av den enklare sorten — förtennade
eller försilvrade @-böjda mässingsbleck — visar som ovan 4,4mΩ (helt ny
oanvänd kapsel).
— Efterhandstest på INLÖDDA IC-hållare som ovan — 0,7mM
breda 0,1mM tjocka tennade mässingsbleck instuckna i Ø1mM kretskortshål som
sedan tennlötts — efter runt 25 års (flitig) användning visar (optimalt med
Ø0,8mM Cu-tilledare) 4,8mΩ: Möjligen står tennövergången mellan den annars
obefintliga ledningsvägen för runt 0,5mΩ.
Tennets
ledningsförmåga (runt 15% av kopparens) ger för en 11mM lång Ø0,5mM Cutråd
(1mΩ) motsvarande grovt samma 1mΩ för samma tenntrådsgrovlek men 1/15
av längden (0,7mM) — vilket grovt och ungefär motsvarar tennutfyllningen i den
aktuella lödningen mellan IC-hållarblecket och den omgivande kopparytan i
Ø1mM-hålet — eller kanske bara 1/10 (tennlött 4,5mΩ), eller något,
beroende på aktuellt fall. Oscillogrammet nedan från en av mätningarna på den
inlödda IC-hållaren.
Inlödda enkla IC-hållaren — det utfyllande lödtennet lägger
UPPSKATTNINGSVIS till 0,1-1mΩ beroende på utfyllnadsområde
ANORDNINGEN,
se CoRT.
Enkla IC-hållarna inlödda till kretskortslaminat. Mätningen
avsåg att undersöka det utfyllande lödtennets ev. märkbara bidrag (15% av
kopparens ledningsförmåga): Det kontaktlösa utrymmet mellan IC-hållarens
kontaktbleck (mM: 0,7×0,1) och det borrade Ø1mM hålet antyder en möjlig minimal
differens på max 0,5 mΩ per lödställe.
Anordningens mätgräns — strax under 1mΩ
TRIGGFUNKTIONEN med SINGLE-mode
begränsas i detta fall av störningar från yttre källor. Jämför studium av
sådana typiska störformer i NätetUpplyser.
Sporadiska spontana självtriggningar blir allt svårare att undvika om man
försöker ställa in Trigg-LEVEL
på allt från 1mV och neråt.
ANORDNINGEN,
se CoRT.
Kontakthylsan (Scott Electronics) — dimensioner
< 1mΩ (800µΩ)
mellan koppartråd-mässingshylsa
Den mest användbara AllRound-kontakten av alla — standard i
IC-hållare av den finare sorten.
KONTAKTHYLSA — tennpläterad svarvad mässing —
förgyllda inre kontaktbleck — tar max Ø 0,7mM
SKALA: stora ca 24p/mM, lilla 10p/2,54mM
FABRIKAT
Scott Electronics SA / E-tec
—————————————————
Se även mätdata på ovan, tabellen No4|6 i Kontaktresistanser.
Scott Electronics — säljs i förpackningar av dyra
ELFA [mer än 1000kr
för 1000 st]
— eller billigare som HYLSLIST
FÖR KRETSKORTSMONTAGE av billiga Electrokit.se [1000st för under 225kr] — svarvad mässing med guldpläterade kontakter;
— Tar max Ø0,7mM × 3,5mM.
Kontakthylsan typ bilden ovan [ScottElectronics] har många
förnämliga användningsområden.
— Speciellt den cylindriska formen med den koniska
övergången mellan minsta/största garanterar maximalt mekanisk kontakt med
kopparledningar i borrade hål i samband med fastlödning.
— Den relativt låga övergångsresistansen (0,7-2mΩ) [Se
tabellen no4|6 i Kontaktresistanser]
mellan stift|stift och stift-tennad koppartråd garanterar bästa möjliga
förutsättningar i alla sammanhang där lägre strömmar är aktuella.
Det är den här typen vi, helst, vill ha ÖVERALLT (MINST).
ANORDNINGEN,
se CoRT.
Tennad Cu-tråd (Vanlig enkel kopplingstråd) Ø0,5mM —
1mΩ per 11 mM vid ca 25°C
DSO-oscillogrammet ovan från mätning på en ca 11 mM lång bit
tennad koppartråd Ø0,5mM.
— Bilden ovan höger visar hur enkelt det är att sätta upp
och mäta ut den lilla resistansen när man väl har en (väl) fungerande
anordning.
RESISTANSEN R (Se även i Resistivitet) FÖR LEDARE MED GIVEN TVÄRSNITTSYTA (A=πr2) beräknas generellt
R = R0 · l · A–1 · 1M ;
R0 = 1,78 t8 ΩM ; Resistiviteten för Koppar vid rumstemperatur (20°C) — ändras
med ca ±0,4% per ±1°C
Betecknas ofta med RHÅ = ρ — men Firefox kan inte läsa Symbol-r
annat än som ”r”.
EXEMPEL:
— Bestäms resistansen vid ca 20°C för en 0,011M lång cu-tråd med radien 0,00025M.
SVAR: R = R0 · l · A–1 · 1M
= (1,78 t8 ΩM) · 0,011M · (π[0,00025M]2)–1 · 1M
= 9,97201 t4 Ω
~ 1mΩ
Vi ser att det stämmer utomordentligt väl överens med DSO-resultatet i ovanstående oscillogram.
Mätgränsen för Single-pulser
ca 1mV
Batterimatningsanordningen CoRT blir allt svårare att får ut resultat av då man försöker mäta på allt mera tajta kontaktställen:
— TYPEN MOSFET-transistorben till en kopparhylsa (350-450µΩ) visar: INTET.
Foto: CoRTop 2;17 · 5Mar2016
MER AVANCERAD R-KONTAKTMÄTNING:
Vi vill också
väldigt gärna få veta storleksordningen på kontaktelektriska övergången i typen
ovan.
— Många enkla
elektriska kontakter med mjuk och fin följsamhet kan NÄMLIGEN konstrueras som
ovan: kopparstift till kopparhylsa (kopparrör, uppsågat i toppen med guldsmedssåg
för fjädrande funktion) med tajt åtsmitning. Men
vilken är R-kontaktens övergångsresistans? Hur kan vi mäta den?
Det finns ett sätt att komma förbi 1mV/1mΩ/1000µΩ-spärren. Men det kräver en OP-komponent — OCH en ±9V-matning. Se mera utförligt nedan från CoRT-OP.
Foto: CoRTop 18 · 5Mar2016
Grovuppkopplingen
ovan, CoRT-projektet med separat tillagd
offsetjusterad OP CA3140 och separat ±9V-matning.
— Se vidare
nedan i CoRT-OP.
CoRT-OP: —
ContactResistanceTest
KONTAKRESISTANSMÄTARE MED OPERATIONSFÖRSTÄRKARE
CoRT-Batt med OP
ELIMINERAR BEHOVET AV OSCILLOSKOP FÖR ATT SE MÄTRESULTATEN
————————
Enkel Sample&Hold
Med en insatt offsetjusterad OP (här CA3140) kan problemet
med oscilloskopets begränsade upplösning lösas som följer:
Beskrivning:
Jordplattan, Batterierna, MikroSwitchen
Jordplattan
Högra oscillogrammet ovan från mätpunkt (A) illustrerar tydligast förnämligheten i vanan att ALLTID använda en metallplatta under (speciellt känsliga) elektronikuppkopplingar — speciellt på enkla kopplingsdäck.
Jordplattan
kopplas till kopplingsdäckets kretsnolla (GND) via en isolerad Ø0,5mM
kopplingstråd. Plattan här ett bokplastbelagt kretskortslaminat borrat i ena
hörnet med Ø1,5mM, sedan M2-gängat. En 6mM lång M2-skruv har sedan insatts med
anpassad Ø3mM kopparhylsa (4mM längd) för att få skruvtoppen under plattan jäms
med dess bottenplan.
Metallplattan kan vara en aluminiumplåt, eller enklare som här, ett kretskortslaminat: Ett Ø1,5mM hål borras i ena hörnet; Gängtapp för M2 med gängning: En 6mM M2-skruv med mutter mot skruvhuvudet (eller bättre ett 4mM långt Ø3mM kopparrör med innerdiameter 2mM [Kopparrör finns på IronBill]) ser till att den separat JordTråden (Ø0,5mM vanlig kopplingstråd) ligger an säkert mot laminatet; Ett skikt täckande bokplast skyddar laminatytan och ger en bekväm ytform för olika tillfälliga fastsättningar med dubbelhäftande tejp för stabila provisoriska montage; Bokplasten, hörnet med Jordskuven, skärs av och lyfts bort så att Jordanslutningen till laminatet friläggs. Andra änden av JordKabeln kopplas till kretsens GND (Ground=0V).
— Oscillogrammen i jämförelse visar den enastående effektiviteten i den enkla skärmningen.
Batterierna — ±9V-matningens
enkla provisoriska konstruktion
Foto: ConBATT 1 · 6Mar2016
1. Två nya 9V-batterier, montera ihop dem som ovan med VÄVTEJP (grymt stabilt material): en remsa på ca 12cM räcker för att vira runt — klipp av så att utrymme sparas för polmarkeringarna (för säkerhets skull). Vävtejpen i mitt fall finns på Clas Ohlson (Kat.2015/16 s106 art.31-949 29:-);
2. Vanlig kopplingstråd — Bl.a. Kjell&Company säljer påsar med Ø0,5mM isolerad enkel Velleman-kopplingstråd i 10st olika färger (Kat.2015/16 s341 art.39-515 79:90). Beräkna Svart-Blå ca 1dM vardera, Röd ca 1dM + 5-6cM:
3. Kopparrör Øi¦Y=3¦4mM 1cM: såga upp, filsvarva bägge ändar; såga upp ett toppspår i kryss (+) (guldsmedssåg, bladtjocklek 0,2mM); använd en konisk stålspets (typ dorn el. likn., och ett lämpligt mothåll.) och pressa ut +-öppningen: pressa sedan in hylsan försiktigt i batteriets +-pol och justera (kopparen blir styvare för varje gång fjädringsdelen tuktas/drivs); man får efter några tag en mjuk och följsam kontaktkylsa som sitter stadigt i batteriets +-pol, bilden ovan övreVänster.
4. Plus-anslutningen: Kopplingstråd RÖD; skala av för ca 4-5 varv med Ø0,5mM-tråden (5-6cM); vira på ett Ø3,5mM borrskaft; använd konisk stålspets (dorn) för att MJUKT expandera ena änden på den virade ledningen: vir:en ska sedan ÅT DET HÅLL VRIDNINGEN UTVIDGAS (andra hållet tvingar ihop virningen) skruvSkjutas in över ØmM-kopparhylsan så att åtsmitningen garanteras. Andra ledaränden (skalad, ca 7mM) kommer sedan att stickas ner i kopplingsdäcket.
5. GND-anslutningen, nollvoltsreferensen: Använd Ø1mM tennad koppartråd (enda f.n. kända leverantören: ELFA ”tennpläterad” koppartråd, sökning på katalogterminologins ”förtennad” koppartråd ger ingen träff; minsta förpackningen [25M] art.55-503-26 [hitta om möjligt annan leverantör; lätt att beställa; omöjligt att hämta ut (efter företagets nyordning 2016)]):
— Vira först ett varv kring ett Ø5mM borrskaft, bilden ovan högerNedre; pressa in över batteriets andra +-pol, och vira (hårt) över motstående batteris minuspol, ovan vänsterNedre, klipp av; se till att tråden ligger tajt utan glapp;
6. Återstående GND och minus-anslutningar:
— 9V-batterierna minusknappar består av 3st par slitsprofilerade specialHEXformade kontaktbleck: de är fjädrande = öppna i spetsändarna; Använd plattång och böj försiktigt ut resp. två par motstående blecktoppsändar så att en TILLPLATTAD kopplingstrådsände kan pressas ner i skåran; böj sedan tillbaka blecken, vilket garanterat kommer att LÅSA den inskjutna kopplingstråden i sin polslits, bilden ovan nedre GND-kontakten (SVART) och övre minuskontakten (BLÅ).
Foto:
ConBATT 15 · 6Mar2016
Tidigare (före
2000) Rikliga Sortiment Kopplingsmaterial verkar bli allt svårare att hitta.
Det som en gång fanns i närmast överflöd under »Elektronikens
UtvecklingsGuldålder» (1980-2000) — inkluderat MEKANIKEN — är idag 2015/2016
hart när omöjligt att få tag på. Virstiften i brytbar list med 2,54mM delning
finns idag (2016) veterligt bara hos ELFA,
som det ser ut.
För min egen del, lever jag på de lager som
inköptes under »Guldåldern» (allt i stort »i hundratal»).
Idag 2016 verkar folkintresset istället som
mest häpnadsväckande stort för handikapphjälpmedel för analfabeter: pekplattor:
folk går
omkring med blicken stadig ner i asfalten, tittar aldrig upp, knappar på Peka. Frågan är om Folk i Allmänhet ens vet vad en Skruv, längre, är. Vi
trodde att Det (elektroniken, mekaniken) skulle Utvecklas — för kunskapsändamål. Det ser istället ut som en stark tillbakagång. Mayday, Mayday,
Mayday.
— Använd sedan en kopplingslist (brytbar, 3st) med (motsvarande) virstift (långa ben) som sedan kan monteras direkt i kopplingsdäcket [den typen verkar numera 2016 svår att få tag på].
MikroSwitchen
Hävarmen uppåt:
kontakt finns mellan vänstra-högra benen.
Hävarmen nedåt:
kontakt finns mellan vänstra-mittre benen.
En av de mest användbara elektroniska komponenterna: Mikroswitchen (Kjell&Company):
1-polig växling - Tål höga strömmar (3A 125VAC) - liten - passar direkt i (Lilla) kopplingsdäcket OM man använder en plattång och (försiktigt) 90°-vrider de smala kontaktbenen.
— MEKANISK ON-OFF-funktion fås direkt genom att, figuren ovan vänster, montera en planplatta med 2st tilledningsben (mera provisoriskt, en plan keramisk kondensator av lämplig storlek, eller ett vanligt axiellt motstånd om inget annat finns till hands):
En bit 2mM kartong (passepartout) går utmärkt; 2st tillklippta monteringsben ca 20mM av Ø0,5mM kopplingstråd, tillplattade i ändarna (använd plattång och kläm till); skjut in en bit i kartongkanten, dra ut; Applicera litet Fotolim, skjut in igen; Limmet hindrar att kartongen (pressat flerlagrat papper) fläks upp; limmet säkrar hållbarheten.
— Figuren ovan vänster visar funktionen: Planplattan med sina (koppar-) ben monterad i kopplingsplatta (eller annan anordning) har en viss fjädring. Lämpligt monterad framför mikroswitchens hävarm, glider denna ner under plattkanten i ON-läget. Hävarmen ligger sedan LÅST tills plattan sidputtas, och hävarmen åker upp igen.
Den lilla plats som hela konstruktionen tar gör denna enkla lösning ytterst användbar på de små utrymmen som vanligen finns på kopplingsdäck.
Skärmade mätkablar
Många olika varianter finns — samtliga i stort sett lika knöliga för elektronikamatören och Lilla Kopplingsdäcket.
— I detta fall blir resultatet allt bättre med allt mer omsorgsfullt skärmade mätkablar. Uppgiften är att utestänga så mycket som möjligt av »Hela Universum Utanför» själva den enskilda mätanordningen. I annat fall visar sig störningar av typen som i CoRT-Batt-oscillogrammet (Högra, A).
För att få ut mätkabelns jordskärm (GND, 0V) så långt möjligt ut mot själva mätpunkten, måste varje mätpunktsled förses med en egen skärmad ledare:
ANPASSADE KONTAKTERINGAR: Här höger har använts typen miniTestklämma (finns numera 2016 möjligen
på ElectroKit):
— Kabeländen
höger vid probklämman måste isoleras med krympslag för att eliminera kontakt
med skärmstrumpan: den delen kläms sedan åt, varefter lödning sker med den
aktuella probledaren.
— Andra änden
vänster: De individuella skärmade ledarna har här sammanförts med en
(tillplattad) Ø0,5mM tennad koppartråd som virats runt bägge ledarnas
skärmstrumpor, och sedan lötts. Själva centralledarna har sedan skalats, samt
förtennats så att de lätt kan stickas in i kontakthylsorna
som sedan ska sättas in i kopplingsdäcket.
I princip får man syssla med dylika
problemlösningar för varje särskild kabelkoppling i olika projekt: det är
riktigt aldrig samma lösning som kan tillämpas, min erfarenhet.
— Slutligen
isoleras alla kritiska delar med krympslang där man kommer åt.
Använd med fördel ett stearinljus för att
värma krympslangarna: med erfarenhet lär man sig (snabbt) precisionsvärma, samt
var värmen finns som mest (ca 1-3cM ovan lågan, beroende på — även utmärkt som värmekälla
vid tennlödning av mindre kontaktdelar [med lämpligt ansatt lödpasta eller lödvatten]).
Strömförsörjningen
Strömmatningen
med OnOff för bägge symmetriska matningslinjerna ±9V.
— För
OnOff-funktionen, se MikroSwitchen.
ETT UTMÄRKT SÄTT att kombinera (säker) Power On-Off för batterimatning MED garanterad strömbegränsning, visas som ovan i schemat till CoRTbattOP.
— Småsignaltransistorerna (BC546B[NPN] och BC556B[PNP]; 65V 100mA hFE(test) 300-350) via Rb=100K och strömförstärkningen ca b=300 ger i denna tillämpning max huvudström I = b(Ubatt–0V7)/Rb = 24,9mA.
(CA3140 måste garanteras runt minst 1,6mA i drivström per kapsel).
Småsignaltransistorer i allmänhet (kapsel TO-92 för kopplingsdäck: 100mA; 40-65V, fmin100MHz) har förstärkningar runt 100-400 beroende på typ. Utan grovräkningar för att kontrollera gränserna i aktuell tillämpning för den transistortyp som används riskerar man ev. obehagliga överraskningar. Bara om man känner typen och är bekant med områdena kan man improvisera direkt.
— Typerna ovan kan ersättas direkt med MOSFET-transistorer om högre strömmar önskas (PNP med PCH och NPN med NCH — med tillägg av skyddszenerdioder för att säkra V[GS]-gränserna, normalt ±20V för PowerMosfets; PowerMOSFETs leder lätt stötströmmar på flera hundra ampere, förutsatt kortvarigt).
— INDIKERINGSLYSDIODERNA (Ø3mM Kjell&Company) är av den nyare (indium-) typen. Speciellt den GRÖNA (9000mcd) visar ljus med exceptionellt låg ström (runt 5µA i kopplingen ovan, svagt men fullt synligt sken), vilket gör den typen speciellt lämplig i batteriapplikationer.
Offsetjusteringen
ASPEKTER PÅ OFFSETJUSTERINGEN OCH DETALJERNA IKRING
Rutdiagrammen ovan höger orienterar om PRINCIPEN för offsetjustering — olika IC-kapslar kommer att uppvisa (något) olika värden beroende på hur offsetdifferensen hamnat vid fabrikationen.
— Vänstra rutdiagrammet visar mitt exemplar med schemats insatta resistanser (1% metallfilmsmotstånd).
Inställningen för att få potentiometern precis i mitten med symmetriska värden omkring, visar sig ytterst känslig (här) för R-offset-värdet till ben 5. Bara med en liten variation på några hundra ohm (14K7) flyttas nivån uppåt.
— Med hjälp av en digital voltmeter som kan visa 0,nµV, eller DS-oscilloskopet direkt, kan OP:ns offset justeras via 1K-potentiometern.
Inställning för att få EXAKT 0V kräver (här) egentligen en flervarvig potentiometer. MEN notera också det: sätt munnen intill kapseln och andas ut 37-gradig luft: offsetinställningen ändras märkbart; Den fluktuerar i själva verket i mikrovoltsområdet (för denna OP-typ). Och begreppet »exakt inställning» blir därför en kompromiss mellan »jag ger upp» och »så noga som möjligt» — eller »köp dyrare OP-typ = lägre offset».
— FÖRSTÄRKNINGSNIVÅN, här 11ggr i testversionen, spelar också in: Ju högre förstärkning, desto trixigare att få inställningen »exakt på noll-volt-OP-ut».
Arrangemanget efter OPut (A) vid (B) dämpar inverkan av brum/brus som (i detta fall) också förstärks med signalförstärkningen.
RC-komponenterna (1K·100n = 0,1mS) är valda så att minimal dämpning (max 1/10) sker på den viktiga 1mS-pulsen.
Mätexempel — med samtidig test
på 101ggr förstärkning för att se om anordningen håller måtten ..
Med R1 = 1M blir förstärkningen 101ggr = 1M/10K + 1: 1mV motsvaras via 1A stötström av 1Ω/101=9,90099mΩ~9,90mΩ.
— Från tidiga mätningar via direkt konstant ström från en konstantströmsgenerator och avläsning via ett analogt oscilloskop i 1mV-området vet vi att typen Ø4mM BANANSTIFT har den överraskande HÖGA kontaktresistansen på hela ca 4mΩ.
— Man trodde att en så pass kraftig konstruktion skulle uppvisa (långt) under 1mΩ. Så tydligen icke.
Mätexemplet nedan återknyter till uppgiften:
— Vi studerar först mätvärdet via CoRTop-kopplingen för ett Ø4mM bananstift instucket i en dito kommersiellt anpassad hylsa (från tidigare Clas Ohlson-sortiment före 2000) — via en ströminsättningspunkt som INTE ger »optimalt på mitten»;
— Bananstiftets maxkontakttryck ligger (nämligen, just) ungefär på stiftets mittpunkt. Mäter man från andra ställen, vilket just görs här för att visa differenserna, innefattas spänningsfallet över materialet (här förnicklad mässing; mässing har ca 45% av kopparens ledningsförmåga) fram till mittpunkten, och mätvärdet bli (onödigt) högt:
Foto: ConBANAN 1 · 6Mar2016
— DS-oscilloskopet visar 600mV med förstärkningen 101ggr från OP:n CA3140;
Det betyder att originalsignalens amplitud är ca 6mV; via 1Ampere, 6mΩ.
Mätvärdet stämmer med föregående redan kända resultat — vilket understryks av omsättning av inströmspunkten mera på mitten av bananhylsan (bör visa som lägst ca 4mΩ):
Notera att dessa kurvformer INTE är enstaka unika versioner: upprepade pulser ger nära EXAKT samma figur, om och om igen, hur många gånger man än försöker:
— DS-oscilloskopet visar nu som väntat ca 400mV med förstärkningen 101ggr från OP:n CA3140;
Det betyder att originalsignalens amplitud är 420mV·9,9µΩ/mV = 4,158mΩ.
Det är alldeles i överensstämmelse med resultat från långt tidigare genomförda mätningar med (helt) andra metoder.
KOMBINERADE RESULTATBILDEN VISAR ATT OP-KOPPLINGEN i CoRTop VÄL KAN ANVÄNDAS MED 100ggr FÖRSTÄRKNING.
Oscillogrammen
höger visar OP:ns utgång vid 0V DC med respektive förstärkningar 11 och 101.
— Verkligen
enastående resultat: Anordningen fungerar, tydligen, och kan användas.
Mätexemplet nedan på föregående omnämnda detalj som inte visade något värde alls på grund av för låg upplösning (MätgränsSingle):
Mindre än en halv milliohm:
Foto: ConCuRör 1 ·
7Mar2016 — Oscillogrammet
från mätpunkt B.
— DS-oscilloskopet visar ca 32,5mV med förstärkningen 101ggr från OP:n CA3140;
Det betyder att originalsignalens amplitud är 32,5mV·9,9µΩ/mV = 0,32175mΩ.
VI HITTAR INGEN MERA AVANCERAD ELEKTRISK KONTAKTERING — INTE ENS INOM DEN MEST AVANCERADE KOMMERSIELLA PRODUKTIONSFABRIKATION.
— Förutsatt att monteringen är fast och stabil, blir typen ovan tydligen det allra mest förnäma vi alls kan åstadkomma inom elektroniken om det gäller att etablera elektriska kontaktövergångar med absolut minsta möjliga förluster via mesta möjliga krafter.
NOTERA ATT PULSBILDEN — form och kontur — HELA TIDEN ÄR, och ska vara, en och densamma, oberoende av fall.
— För PULSGENERATORN 1A/1mS kopplad till Probingångarna ovan vänster, se från CoRT.
CoRT
med Konstantströmsgenerator — TestadOK10Mar2016
Mera noggrann strömpuls — oberoende av
mellanliggande kontakter
———————————————————————————————————
PULSGENERATORN vidare utvecklad MED KONSTANTSTRÖMSGENERATOR
Föregående CoRT-batterikonstruktion här vidareutvecklad med insättning av en konstantströmsgenerator (OP2+T3).
— PULSLÄNGDEN har ökats (Rg ändrat till 220K ca2mS från föregående 100K ca 1mS) för att i slutänden via CoRT-OP:n få den mera reguljära mätpulsbilden som nedan — här med R-mätning över Ø0,5mM koppartråd till en Kontakthylsa.
Pulsformen i oscillogrammet
ovan nu direkt från mätpunkt A. Pulsen mäter tydligen grovt 65mV. Med 101ggr
förstärkning ger det en originalsignal på drygt 0,64mV: Via 1Ampere därmed motsvarande 0,65mΩ.
— UPPTÄCKT:
MätOP:n ovan CA3140 med den känsliga offsetinställningen behöver runt 5-10
minuter (7minOK) i uppvärmning innan DC-offsetnivån så sakteliga infinner sig
på 0V (eg. omkring ±0,5mV). Från START ligger den nivån (med mina
individexemplar) på ca +10mV, här med 100ggr förstärkning. Känner vi den
detaljen, kan vi dra ifrån det extra värdet (ca 10mV) för resultaten direkt
från ON.
VI SER ATT OSCILLOGRAMMEN AV STRÖMPULSEN I DE BÄGGE FALLEN
från pulsgeneratorns resistanssensor kontra den mottagande OP:ns 100ggr förstärkta utgång här via det aktuella mätobjektet ovan höger
ÄR I STORT SETT IDENTISKA.
DET ENDA SOM FATTAS FÖR ATT BLI OBEROENDE AV
DIGITALOSCILLOSKOPET för att få veta mätvärdet ÄR »EN SIMPEL» SAMPLE AND
HOLD-KRETS — som sedan kan läsas av en vanlig digital eller analog voltmätare.
Sample&Hold-kretsen
KontaktResistansMätaren
Många (otaliga) olika lösningar finns om uppgiften gäller att ta ut (eng. sample) ett elektriskt spänningsvärde från en snabbt varierande signal inom en viss tidsmarginal, och sedan lägga ut det (eng. hold) som ett fast idealt beständigt mätvärde. Webben innehåller många exempel (sök på ”sample and hold”). Dock har ännu inget upphittats liknande det enkla sättet/tillämpningen nedan.
Sample&Hold-krets
med en kapsel CA3240 (±9V), en NPN vanlig småsignaltransistor (här BC546B), tre
motstånd och två kondensatorer. RC-motsåndet till Switchen vid HoldCap:en
tömmer/nollställer senaste Uin-värdet.
Funktion:
SAMPLINGSMOTSTÅNDET (Rs) i förening med TIDSKONDENSATORN (100n) bestämmer verkningssättet genom en allmän TIDSKONSTANT t = RC, här 10K·100n = 1mS.
— Så länge Uin befinner sig i ökande gäller tydligen ett spänningsfall över Rs från OPin+ till OPin–. Det betyder att OP1ut = 1 (här V+=9V minus grovt 2V5 för typen CA3x40). Tidskondensatorn (100n) EXPLICIT under Rs garanterar att den ordningen gäller, obevekligt.
— I den situationen, växande Uin, leder då också Sample&Hold-SWITCHTRANSISTORN T1:
— Mätspänningen Uin Samplas in till Hold-Cap:en så längre T1 leder.
— När Uin vänder från växande till avtagande, ändras också strömflödesvägen över Rs: OPin+ kommer nu att ligga på nersidan i potentialvandringen, och OPin– kommer att bli den högre av de bägge: OP1 switchar ut till nolla (–9V).
— Därmed stängs T1 ner, och det insamplade Uin-värdet i Hold-Cap:en blir fryst — med den snabbhet som bestäms av reaktionstiden dels hos T1 (för småsignaltransistorer ofta i området nS) och dels hos OP1 (här med SlewRate 9V/µS, som betyder att OP:n garanterat att ett swing på 0,2V uppnås inom 22nS; k=9V/µS? U/t; t = U/ k = 0,2/k = 0,022µS). I detta sammanhang och med aktuella komponenter, finns praktiskt taget ingen förlust i Uin in till Hold-Cap:en.
HoldCap:en
Beroende på typ och värde finns, verkligen, kondensatorer som har »anpassad läckström»: precis så mycket att hållvärdet i HoldCap:en inte ändras nämnvärt ens inom halvminuten. Enda sättet att hitta en sådan lösning är att prova ut ordningen med olika kondensatorer (allt mellan 1n till 1µ — plastkondensatorer, andra brukar uppvisa stora läckströmmar).
Hela kontaktresistansmätaren —
Kontaktmätning
DÄRMED ÄR HELA ANORDNINGEN FÄRDIGSTÄLLD OCH ANPASSAD
FÖR DIREKT AVLÄSNING VIA ETT YTTRE ENKLARE SPÄNNINGSMÄTINSTRUMENT.
———————————————————————————————
KRETSEN FÖRBRUKAR STRÖM ENDAST UNDER PULSTIDEN 2mS — idealisk för batterimatning
Bilden nedan visar hela experimentkopplingen (12Mar2016) via hålkomponenter på 3st Lilla Kopplingsdäcket, monterade i olika block med dubbelhäftande (tjock) tejp på underliggande kopparlaminat kopplat till kretsen jordnolla (GND):
Foto: SoH 1
12Mar2016
KontaktResistansMätaren
— hela kretsblocket:
Alla enheter
till KontaktResistansMätaren;
1.
Pulsgenerator med KonstanströmsGenerator (vänstra delen, +9Vbatt);
2.
SensorFörstärkaren med Offset (±9Vbatt), högra delen vänster;
3.
Sample&Hold-enheten, samma matning som 2, , högra delen höger.
— Separata
provisoriska kontakteringar har lagts till för mera (förberedande) bekväm
stationär användning.
Se uppgifterna i KÄLLSTRÖMMEN:
— Hela anordningens strömförbrukning via 1A-pulsens varaktighet
(max 2mS) är HELT FÖRSUMBAR: mätningen görs bara under den korta mätpulsen, och
sedan finns ingen strömdrivning till mätpulskretsen inkopplad. För att upprepa
mätningen, måste switcharmen först släppas upp för att en ny mätpuls, alls, ska
kunna komma fram.
KontaktResistansMätaren
Foto: SoH 6;7
12Mar2016
Vänster:
Pulsgenerator med KonstantströmsGenerator (vänstra delen.
Höger:
SensorFörstärkaren med Sample&Hold-kretsen.
KOPPLINGSSCEMAT TOTALT — delvis
anpassat från tidigare efter särskild utprovning för
KontaktResistansMätaren — Pulsgeneratorn 1A 2mS
PULSGENERATORN ovan HÄR OMBYGGD på nytt Litet Kopplingsdäck MED SAMMA KOMPONENTER SOM TIDIGARE MEN här TILLSAMMANS MED KONSTANTSTRÖMSGENERATORN — med tillagda komponenter (rött ovan) för justering av olika sidoeffekter (specifika för den aktuella experimentkopplingen).
— Pulsgeneratorns signakoppling till SensorFörstärkaren och Sample&Holdkretsen:
KontaktResistansMätaren — SlutSensorFörstärkaren med Sample&Hold (»Samla&Håll»).
STRÖMFÖRSÖRJNINGEN:
För att få plats med OffsetOP:n (SensorFörstärkaren) på samma
kopplingpslatta som strömförsörjningen har ovanstående (höger) förenkling i
indikeringen genomförts. Lysdioden Ø3mM UltraGrön (strömmar i µA-området ger
synbart sken; säljs bl.a. av Kjell&Company).
SENSORFÖRSTÄRKARENS
FÖRSTÄRKNING här med två olika val: ×101ggr (100) eller 11ggr (10) via en enkel
1-polig växlande omkopplare.
— Speciellt har
Sample&Holdkretsens IC-kapsel CA3240 testats med insättning av olika
IC-kapselexemplar, för att se efter om ev. olikheter finns beroende på
kapselindivid — sådana obehagliga effekter är INTE ovanliga i Amatörens
hemmaVerkstad. Här ser det ut som att värdeformerna stämmer för alla kapselindivider.
I varje fall för de här (5) testade: samma funktion.
UTGÅNGEN (höger) KAN NU LÄSAS AV DIREKT VIA t.ex. EN DIGITAL VOLTMÄTARE.
— Minsta avläsningsvärde: 10mV (via ×101ggr) motsv. 100µΩ = 0,1mΩ.
DSO-TESTEXEMPEL PÅ
KRETSKOPPLINGEN OVAN SOM VISAR ATT DIGITALVÄRDENA ÖVERENSSTÄMMER MED KRETSENS
INRE PULSAMPLITUDER:
AKTUELLT MÄTOBJEKT: Transistorben till kopparhylsa — mätt
över extra ledningsväg — 13Mar2016
Foto: CoRT 2; CoRTm 4 ·
13Mar2016
RESULTATBILDEN VISAR I STORT (här 99% överensstämmelse) SAMHÖRANDE MÄTVÄRDEN.
— Upprepade tester (här utan redovisning) med de olika förstärkningarna ×11 resp. ×101 visar analoga områden;
— Typiskt (enskilt godtyckligt på KontaktHylsan-Kopparledare) visas 82mV med 101ggr förstärkning (82/101=0,8118811) och ca 9mV med 11 ggr förstärkning (9/11=0,8181818).
— Det visar explicit att anordningen är känslig ner
till i varje fall 10mV med 101ggr förstärkning (99µV);
— Med 101ggr förstärkning kan alltså mindre än eller lika med ca 100µΩ uppmätas: variationerna vid insättningspunkterna sätter definitiva gränser runt detta område: mätningar på mindre värden är knappast meningsfullt — utan motsvarande precis analys.
Apparaturen utvärderas med löpande tester under Gammaprojektets utveckling.
PROB-KABLAGET — special
MätPLUS-PROBEN ovan är specialkonstruerad för ändamålet: skärmningen-GND-referensen går ända ut till probklämman minus ett par millimeter. GND-klämman har sedan kopplats till separat mot skärmen en bit nedanför via en testklämma (MätMINUS ovan):
— Anordningen är ett (enklare) alternativ till föregående testade två separata skärmade mätledare (som har delvis begränsad skärmning mot ändarna):
Foto:
CoRTm 4 13Mar2016
MÄTPROB MED JORDNING ÄNDA UT TILL PROBSPETSEN — minus 1
millimeter:
KONSTRUKTION:
RÖR-Material (Järnia/IronBill har alla — inhandla alla röryper mässing/koppar ytter-Ø 2-5mM), samt typ skärmad mikrofonkabel yØ3mM (Clas Ohlson m.fl.):
A:
1A. (Svart, Clas Ohlson 2016) skärmad 2-ledar-mikrofonkabel, yØ3,00mM;
2A. Skala av ~20mM i ena änden;
— Min kabeltyp särskilt besvärlig att få ytterhöljet att släppa: Gör så här; ICA:s Bomullspinnar: vät med Xylen (Eller CellulosaFörtunning); applicera på kabeländen så att KAPILLÄRPRINCIPEN suger upp vätskan och den fastklibbande massan inuti löses upp; vänta i någon minut; skär sedan upp isoleringen med papperskniv (försiktigt så att inte också skärmstrumpan skärs av); nu ska det gå enkelt att dra av isoleringen;
3A. Använd stålnål för att peta upp den flätade skärmstrumpan så att trådarna friläggs raka; Böj sedan dessa vinkelrätt utåt och klipp av så att ca 5mM återstår; Böj sedan den delen bakåt över isoleringen;
B:
1B. Skala av ledarändarna, ca 5mM — använd samma papperskniv och skär (försiktigt) runt, plasthöljet ska sedan gå lätt att dra av;
2B. Ta en ca 1dM isolerad (röd) Ø0,5mM enkel kopplingstråd med isoleringens ytterdiameter inte mer än Ø1,10mM — den isolerade tråden MÅSTE kunna glida LÄTT genom ett yØ2mM mässingsrör (Järnia, ALFER) med innerdiameter ca 1,35mM;
— Skala av ca 5mM i ena änden, kläm ihop änden med palttång;
— Montera separat (med LÄMPLIGAST två stadiga maskinskruvstycken) bägge trådtyperna (1B + den nya röda i 2B) mot varandra så att ledartrådarna i 1B ligger tätt emot den skalade rödledaränden i 2B;
— Använd Ø0,05mM STARKSTRÖMSKABELTRÅDAR för att vira ihop de tre trådändarna till en mekaniskt stabil temporär enhet FÖR EFTERFÖLJANDE SÄKER LÖDNING: STARKSTRÖMSKABELTRÅDARNA dras ut med en plattång ur en bit (1dM) avklippt starkströmskabel (utmärkt allmänt monteringsmaterial);
— Använd en plattpincett för att jämna ut monteringstrådklippen i ändarna så att inga extra vassa delar sedan kommer att sticka ut EFTER lödningen:
3B. Löd ihop; TVÄTTA RENT (cellulosaförtunning eller bara rent vatten, beroende på lödmetod); Lägg en bit KRYMPSLANG över lödningen och värm (testa materialet först så att krympningen inte överstiger Ø3mM) (använd med fördel ett stearinljus för att värma krympslangsområdet — effektiva hetdelen ca 3 cM över lågans topp);
C:
C1. Använd ett mässingsrör (Järnia, ALFER) yØ4mM iØ3mM och — beroende på mikrofonkabeltyp — borra upp ena änden (ca 1cM in) med borr Ø3,2mM eller Ø3,5mM — så att röränden PRECIS kan PRESSAS in över den skärmuppvikta kabeländen i 3A.
— Använd MASKINSKRUVSTYCKE och PELARSTATIV med infäst borrmaskin för att utföra borrningen (använd vanlig motorolja som smörjmedel i borrhålet, det underlättar betydligt om det kärvar); rengör (diskmedel, piprensare); torka torrt;
C2. Trä in ett kopparrör (IronBill) yØ3mM iØ2mM i mässingsröret; såga upp MED GULDSMEDSSÅG kopparröret (i ett ×-kryss, ca 5mM långt) två par spännskåror; stick in en KONISK stålnål (eller passande dorn) och pressa (försiktigt) ut så att kopparröret kan SKJUTAS IN I mässingsröret MED SÄKER FASTHÅLLNING; alla detaljer kan testas innan slutmonteringen, och justeras, så att tillfredsställande funktion i slutänden uppnås;
— KOPPARRÖRET: ta upp en öppning (med guldsmedsfil = nålfil, set om 12st salufördes en gång av Clas Ohlson) ca 1cM, ca 1cM från toppänden — så att en pincett sedan kan användas för att fatta om det mindre Ø2mM mässingsröret som i slutänden ska SKJUTAS UT för att garantera probändens fasthållning och SKJUTAS ÅTER för att frikoppla;
— Öppningen kan sedan (försiktigt) klämmas åt med plattång för att få en passande friktionslåsningskraft mot glidröret som ska skjutas in (C3);
C3. Nu kan mässingsröret yØ2mM skjutas in i yØ3mM kopparröret MED DEN AVGÖRANDE RÖDA ISOLERADE FRITT GLIDANDE PROBLEDAREN i mitten;
— Applicera en bit krympslag i mässingsrörets ände, i bilden ovan vit — dels för att säkra toppisoleringen mellan mässingsröret = GND = MätMINUS och probänden = MätPLUS, och dels för att få att SKJUTSTOPP;
D:
D1. Anpassa längden på den utstickande rödisolerade probledaren (2B) så att en böjd ändklypa precis ligger an om den (vita) krympslangsänden i Ø2mM mässingsrörets topp: man får testa sig fram till man ser hur det ska vara.
— Böj slutligen till (testa särskilt innan) probänden med plattång så att den passar minimalt för typen tilledningsben (Ø0,5mM), eller så;
— När det sista momentet väl är utförts, är sedan hela konstruktionen FÖRSEGLAD; rören kan då inte längre dras ut och justeras;
— Planera därför konstruktionen (noga) i förväg: utför separata tester i vart särskilt fall INNAN slutmontering om minsta osäkerhet finns.
GND-ANSLUTNINGEN har i mitt fall gjorts genom att skjuta på ett extra yØ5mM iØ5mM kopparrör (IronBill) (med uppsågade kryssändar för att få lämplig friktionslåsning) över Ø4mM-mässingsröret; PÅ den kopparhylsan har sedan VIRATS (tillplattad, särskild enklare kopparTRÅDSvals) koppartråd på typ Ø4,5mM borrskaft — vilket ger fjädrande friktionslåsning då den virningen träs över Ø5mM; Änden på den tråden har sedan kopplats till en KONTAKTHYLSA, med vidare anslutning till en separat GND-kabel som slutar i en (svart) Testklämma (40mM, Kjell&Company) med en någon grövre ändkrok.
HELA KONSTRUKTIONEN garanterar (därmed) att SKÄRMNINGEN via Ø2mM-mässingsröret ligger an ända ut mot MätPLUS-probspetsens ände, så när som på den en till två millimeter isolerande (vita) ändkrympslangens isolerande distans.
KOPPLINGSDÄCK —
Lilla Kopplingsdäcket särskilt
Kopplingsdäck
— PROBLEMET MED kontaktresistanser — behovet av
instrument för mätning av kontaktresistanser — digitala
oscilloskopet är oumbärligt
KOPPLINGSDÄCK/Kopplingsplatta
Kopplingsdäcket nedan Kjell&Company (49:90 Katalog
2015/16 s341, Art.87-886) är enastående användbart för en snabb och grov
testkoppling. Men konktaktblecken lämnar (oftast [2015/16]) en del övrigt att
önska:
kontaktresistanserna varierar grovt 20-220mΩ — de
ändras om man vickar på eller bara kommer åt den insatta komponenten;
den mekaniska åtsmitningen är inte alltid »tillfredsställande».
LILLA Kopplingsplattan från
Kjell&Company [fyrkantiga hål 2016]
eller ElectroKit [runda hål 2016]
— numrering får
man göra själv,
här Laserprint med dubbelhäftande tejp och bokplast.
Foto:
FotoPHP CuTvals Kretsfel
9Mar2015 Bild8 NikonD90
IBLAND (äldre partier,
sämre fasthållning) kan det hända att vissa kontaktbleck smiter åt sämre än
övriga.
— Gör så här — för att
slippa riva hela plattan (Mekaniken nedan) — den skruvade bladbilden närmast ovan:
— Använd en plattång och
platta till tilledningsbenen/benet så att de blir utpräglat tillplattade (en
bit ca 5mM ca 3mM över bottenänden). Vrid/skruva sedan det benet något i
längsled: Vid återinsättning i kontaktblecket har då bildats en liten skruvfjädrande
åtsmitningsfunktion mot det hårdare kontaktbleckets insättningsspringa som helt
säkert har förbättrat både kontaktfunktionen och styrkan i den mekaniska
åtsmitningen.
Kjell&Companys (Även
ElectroKit:s) minikopplingsdäck — utmärkt för snabba separata uppkopplingar — med omedelbara resultat. NUMRERINGEN ingår inte — här separat
Laserprint på plastad toppyta på anpassad underliggande dubbelhäftande tejp.
Ytterst
användbart för snabba testkopplingar — men akta kvaliteten
AKTA MINIKOPPLINGSDÄCKET
från Kjell & Company (även ElectroKit):
— Kontaktblecken inuti
har en TENDENS ATT SPÄNNAS ut om en anslutningstråd typ Ø0,8mM pressas ner. När
sedan mindre (Ø0,5mM) sticks ner, sitter den komponenten och GLAPPAR på
föregående utspända kredit.
— Generellt uppvisar
kontaktblecken kontaktresistanser i allt mellan 20-200mΩ.
— I mitt speciella fall:
Utan tillgång till ett oscilloskop, hade kontaktfelet svårligen kunnat
avslöjas.
Problemlösning
— hur kopplingsplattan kan förbättras: FÖRBÄTTRA MEKANIKEN.
— hur man kan studera KontaktresistansMätning
med ett DSO.
FÖRBÄTTRA kopplingsbleckens kopplingsMEKANIK
SKÖTSEL — för att bevara kopplingsbleckens mekanik:
— Försök anpassa alla
insättningsben till max 0,7mM
— FÖR ATT BEVARA kopplingsbleckens mekanik krävs KONSEKVENT
arr man vägrar pressa in större dimensioner än (ca) max 0,7mM i
kopplingsbleckens längsled: överskrids den gränsen, eller däromkring, spänns
blecket ut och uppvisar sedan mindre mekanisk åtsmitning med högre elektrisk
kontaktresistans.
— Här följer några tips grundade på egen erfarenhet hur man
kan anpassa olika komponenter så att de fungerar perfekt med Kopplingsplattan. Samt hur åtsmitningen
i plattans bleck kan förbättras.
Foto: Kopplingsdäck 5 —
29Feb2016
KOPPLINGSPLATTAN MED KOPPLINGSBLECKEN och verktygen som
behövs:
1. Vanlig Ø0,6mM Knappnål med avbrutet huvud (använd två
plattänger, tätt ihop, bryt med den ena);
2. Plattång;
3. Spetspincett;
4. Ø2,5mM borrskaft eller dito stångdiameter;
Foto: Kopplingsdäck 6-11;13;14 — 29Feb2016
METOD — bilderna i tur och ordning:
0. Riv av den dubbelhäftande kudden på
kopplingsplattas undersida;
1. Med kopplingsplattans plasthölje i
ena handen: Sätt i knappnålen i ett hål med den avbrutna delen nedåt, fatta tag
med plattången kring knappnålen och pressa nedåt;
2. Kopplingsblecket skjuts ut och kan
nu plockas ut på undersidan,
3. och inspekteras;
4. Skjut in spetspincetten i blecket,
från bägge ändar, så att blecksidorna spänns ut;
5. Skjut/pressa in Ø2,5-borrskaftet i
blecket och pressa ner skaftet i bleckets botten så mycket det går;
6. Böj sedan ihop blecksidorna i toppen
med tumme-pekfinger:
7. Bilden visar bleckprofilen efter
åtgärd: PRINCIPEN är den att de utböjda sidorna kommer att påföra blecket extra
mekanisk kontaktkraft i toppdelen när blecket sätts tillbaka i sin slits — och
som sedan bevaras med högre effektivitet än det tidigare, lägre mekaniska
trycket;
8. Kontaktbleckets profil från
fabrikstillverkningen efter uttaget (1).
METOD I SAMMANFATTNING för att tukta
lilla kopplingsdäckets kopplingsbleck:
Förbättra kontaktbleckens
kontaktresistanser
Riv av den underliggande självhäftande delen.
Använd en knappnål från toppsidan (hållen stadigt i en
plattång) för att trycka ut toppen på varje kontaktbleck; ta ut blecket på
undersidan med en spetspincett.
Kopplingsplattan nedan med botten uppåt och dubbelhäftande
massan borttagen:
— Verktyg: Borr Ø2,5mM; Spetspincett; Plattång, samt en
avbruten stålknappnål — använd två plattänger som griper i stålnålen och med
minimalt mellanavstånd mellan tängerna: bryt/snärta av stålet.
Foto: 13Ju n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL KopplDck Bild11
Förbered — utträngning — för nästa moment med spetspincetten
genom att föra dess koniska form genom varje bleckända;
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild12
Nu kan Ø2,5mM-borrskaftet tryckas ner i blecket — tryck in
skaftet i botten.
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild13
Tryck sedan ihop blecktopparna med tummen-pekfinger.
Bleckbasen —
fotdelen — har nu fått en MAXIMAL MEKANISK ANSPÄNNING — och som (garanterat)
ingen insättning i toppen någonsin kommer att kunna ändra på.
När man sedan
skjuter tillbaka blecket i plastfåran, tvingar den extra utpänningen ihop
topparna-
Foto: 13Ju
n2015 FotoPHP GammaProj2013 GL
KopplDck Bild15
Slutför genom att trycka emot pincetten eller annat plant
föremål mot bleckens undersida så att de sitter i ordentligt.
Mätningar som genomfördes efter ovanstående justeringsteknik
visade i ett fall att medelkontaktresistansen hade minskat ca 4ggr — från
180mOhm per till ca 40mOhm per. I ett annat mättillfälle visades en reduktion
med ca 3ggr.
FÖR ATT BEVARA BLECKAVSTÅNDET med minsta möjliga åverkan:
använd MAX 0,5mM insticksben — använd plattång för att VRIDA typ MOSFET-ben 90°
så att de passar parallellt med bleckspåren — hitta metoder att anpassa för
övrigt (fila/slipa/driv/kläm).
Efter ovanstående:
— Man märker direkt skillnaden
Foto: Kopplingsdäck 15 —
29Feb2016
Tidigare vinglande komponenter sitter (klart) fast bättre —
samt uppvisar lägre kontaktresistans (R-kontakt), eller variationer av
R-kontakt inom ett mindre intervall.
NOTERING. Senare inköpta
partier har möjligen förbättrats i produktionen —bättre åtsmitning av inskjutna
komponentben..
Kopplingstyper
— KOPPLINGSDÄCK
Kopplingstyper — kopplingsdäckens mekanik
Blecktypen:
Foto: Kopplingsdäck 8 —
29Feb2016
— En insatt kopplingstråd har inget fast bottenfäste, glider
omkring i sidled.
Hylstypen:
Scott Electronics — säljs i förpackningar av dyra
ELFA [mer än 1000kr
för 1000 st] —
Eller som HYLSLIST FÖR KRETSKORTSMONTAGE av billiga Electrokit.se [1000st
för under 300kr] —
svarvad mässing med guldpläterade kontakter;
— Tar max Ø0,7mM × 3,5mM.
— En insatt kopplingstråd sitter perfekt, fast — dessutom
med låg R-kontakt: Se MÄTEXEMPEL Kontakthylsan:
800 mikro Ohm.
PRAKTISK ELEKTROMEKANIK — SO8DIL -- Primärt färdigställd INNEHÅLLSFÖRTECKNING
29Sep2016
Praktisk
ElektroMekanik — SO8DIL
Bildkälla: Författarens arkiv · MONTAGE: 1. APRIL2010 --
2. 11Jun2013 E12 Bild 105 — 24Maj2010 R Bild84 · Nikon D90
• Praktisk Elektromekanik — Se även från HUVUDDOKUMENTET MED
ÄMNESORIENTERING
END.
Praktisk
ElektroMekanik — SÄRSKILD ELEKTROMEKANIK
innehåll: SÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER
sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för
Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken
SÄRSKILD ELEKTROMEKANIK -- SO8DIL
innehåll
Typ 1 -- LILLA KOPPLINGSDÄCKET Antal
Kontaktpunkter: 170
Typ 2 -- Avlångt ELFA Antal Kontaktpunkter:
640
Typ 3 -- Avlångt ELFA Antal Kontaktpunkter:
958
Typ 4 -- Egenkonstruktion med Kontakthylsor
Typ 5 -- Egenkonstruktion med IC-socklar
Typ 6 -- Som ovan men med separata speciallödningar
referenser
[HOP]. HANDBOOK OF PHYSICS, E. U. Condon, McGraw-Hill 1967
Atomviktstabellen i HOP allmän referens i denna presentation, Table 2.1 s9–65—9–86.
mn = 1,0086652u ...................... neutronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 2.1 s9–65]
me = 0,000548598u .................. elektronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 10.3 s7–155 för me , Table 1.4 s7–27 för u]
u = 1,66043 t27 KG .............. atomära massenheten [HOP Table 1.4 s7–27, 1967]
u = 1,66033
t27 KG .............. atomära massenheten [ENCARTA 99 Molecular
Weight]
u = 1,66041 t27 KG ............... atomära massenheten [FOCUS MATERIEN 1975 s124sp1mn]
u = 1,66053886 t27 KG ........ atomära massenheten [teknisk kalkylator, lista med konstanter SHARP EL-506W (2005)]
u = 1,6605402 t27 KG .......... atomära massenheten [@INTERNET (2007) sv. Wikipedia]
u = 1,660538782 t27 KG ...... atomära massenheten [från www.sizes.com],
CODATA rekommendation från 2006 med toleransen ±0,000 000 083 t27 KG (Committe on Data for Science and Technology)]
c0 = 2,99792458 T8 M/S ........ ljushastigheten i vakuum [ENCARTA 99 Light, Velocity, (uppmättes i början på 1970-talet)]
h = 6,62559 t34 JS ................. Plancks konstant [HOP s7–155]
e = 1,602 t19 C ...................... [ref. FOCUS MATERIEN 1975 s666]
ε0 = 8,8543 t12 C/VM ............. [ref. FOCUS MATERIEN 1975 s666]
t för 10–, T för 10+, förenklade exponentbeteckningar
PREFIXEN FÖR bråkdelar och potenser av FYSIKALISKA STORHETER
Här används genomgående och konsekvent beteckningarna
förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–,
T för 10^+
d deci t1
c centi t2
m milli t3
µ mikro t6
n nano t9
p pico t12
f femto t15
Alla Enheter anges här i MKSA-systemet [Se International System of Units] (M meter, KG kilo[gram], S sekund, A ampere), alla med stor bokstav, liksom följande successiva tusenprefix:
förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–, T för 10^+
K kilo T3
M mega T6
G giga T9
T tera T12
Exempel: Medan många skriver cm för centimeter skrivs här konsekvent cM (centiMeter).
(Toroid Nuclear Electromechanical Dynamics), eller Toroidnukleära Elektromekaniska Dynamiken är den dynamiskt ekvivalenta resultatbeskrivning som följer av härledningarna i Planckringen h=mnc0rn, analogt Atomkärnans Härledning. Beskrivningen enligt TNED är relaterad, vilket innebär: alla, samtliga, detaljer gör anspråk på att vara fullständigt logiskt förklarbara och begripliga, eller så inte alls. Med TNED förstås (således) också
RELATERAD FYSIK OCH MATEMATIK. Se även uppkomsten av termen TNED i Atomkärnans Härledning.
SHORT ENGLISH —
TNED in general is not found @INTERNET except under this domain
(Universe[s]History, introduced @INTERNET 2008VII3).
TNED or Toroid
Nuclear Electromechanical Dynamics is the dynamically equivalent resulting
description following the deductions in THE PLANCK RING, analogous AtomNucleus’
Deduction. The description according to TNED is related,
meaning: all, each, details claim to be fully logically explainable and
understandable, or not at all. With TNED is (hence) also understood RELATED
PHYSICS AND MATHEMATICS. See also the emergence of the term TNED in AtomNucleus’
Deduction.
Senast uppdaterade version: 2016-10-20
*END.
Stavningskontrollerat 2014-01-27 | 2016-10-14.
*
åter till portalsidan · portalsidan
är www.UniversumsHistoria.se
√
τ ρ π ħ ε UNICODE — often used charcters in
mathematical-technical-scientifical descriptions
σ
ρ ν ν π τ γ λ η ≠ √ ħ
ω → ∞ ≡
Ω
Φ Ψ Σ Π Ξ Λ Θ Δ
α
β γ δ ε λ θ κ π ρ τ φ
ϕ σ ω ϖ ∏ √ ∑ ∂ ∆ ∫
≤ ≈ ≥ ˂ ˃ ˂ ˃ ← ↑
→ ∞ ↓
ϑ
ζ ξ
Arrow symbols, direct via Alt+NumPadKeyboard: Alt+24 ↑; Alt+25
↓; Alt+26 →; Alt+27 ←; Alt+22 ▬
Alt+23
↨ — also Alt+18 ↕; Alt+29 ↔
Alt+1-49:
☺☻♥♦♣♠•◘○
◙♂♀♪♫☼►◄↕‼
¶§▬↨↑↓→←∟↔
▲▼ !”#$%&’
()*+,-./01 …
*
åter till portalsidan ·
portalsidan är www.UniversumsHistoria.se