Lampowy Q-metr

[Jado]

Takie mam mierniki:

Duży ma być do pomiaru Q, a mały do wskazywania poziomu sygnału z generatora.

Co do Corela, to działam na Linuksie, ale mam tu Inkscape'a - robiłem na nim skale do pokręteł mojego wzmacniacza.

PS. Poczytałem sobie manuala od Q-metru (a właściwie całej rodziny) firmy Boonton i tam wyraźnie piszą, że początkowo stosowali agregat kondensatorowy z płytkami aluminiowymi, ale w miarę postępów prac nad kolejnymi Q-metrami, zastosowali taki z miedzianymi - i z dużo lepszym rezultatem. Tak więc - jak stosować, ty tylko z miedzią
A jako izolator gniazd pomiarowych użyli teflonu.
Tak się przy okazji zastanawiam jeszcze czy czasem nie zaekranować tego kondensatora mikowego owijając go blachą miedzianą czy mosiężną. W Boontonie zastosowali rezystory 0.02-0.04R, ale również "shielded".

Co do 6AL5 to akurat mam oryginalną (by Valvo).

[Jado]

Pomyślałem, że może ta instrukcja też Wam się przyda:

Boonton 260A Instruction Manual.pdf

(37.91 MiB) Pobrany 149 razy

Plik spory - 37MB.

[HaMar]

...Duży ma być do pomiaru Q, a mały do wskazywania poziomu sygnału z generatora.

Duży to nie problem. Podłączamy go z obecną skalą do układu pomiarowego i korzystając z wzorcy wartości mierzonej (jakby tego nie rozumieć ) tworzymy tabelę przeliczeniową. Np: Q=50 odpowiada 8uA, Q=100 to 20uA, Q=150 to 32uA a Q=200 to 40uA (im gęściej tym skala dokładniejsza), pośrednie wartości trzeba interpolować. Rysujemy programem wektorowym powiększoną (tak aby zmieściła wewnątrz całą oryginalną płytkę skali, czyli około 2,5x) podziałkę identyczną z oryginalną na mierniku, pod jej łukiem dodajemy wartości z wzorcowania i interpolacji oraz punkt osi obrotu wskazówki. Tu przydaje się Corel potrafiący nie tylko powiększyć bezstratnie obraz ale i "rozciągnąć" go łukowo o dowolny kąt co pozwala dopasować go idealnie do kąta wychyłu układu i wszystko to z dokładnością przynajmniej 1/100mm. Drukujemy tak przygotowany szablon na dość szytywnym papierze.
Mierzymy długość wskazówki od osi zawieszenia do jej końca oraz promień od punktu osi do np górnych narożników skali. DELIKATNIE odkręcamy płytkę skali. Przykładamy do narysowanego szablonu i pozycjonujemy względem jego osi obrotu (tu pomocne są odległści od górnych narożników do osi). Sprawdzamy czy promień wodzący wskazówki od osi obrotu wydruku zgadza się z łukiem podziałki na skali. TRWALE oznaczamy na tekturce wydruku położenie płytki skali. Od precyzji realizacji powyższego zależy dokładność przyszłej skali!
Teraz, zdejmujemy płytkę, i ścieramy starą skalę za pomocą "mokrego" papieru 1500 lub 2000 (tak! na mokro!). Tylko delikatnie! Z doświadczenia: warstwa farby pozwala nawet na dwie takie operacje ale wszystko OSTROŻNIE aby nie przetrzeć do metalu .
Mając czystą płytkę układamy ją ponownie na wydruku, zgodnie z przygotowanymi wcześniej znacznikami pozycjonującymi. Rysujemy delikatnie twardym ołówkiem trzy łuki oznaczające początki i końce długich i krótkich kresek skali. Używajac rapitografów odpowiedniej grubości nanosimy "kreski skali", przykładając linijkę pomiędzy punktem osi obrotu a wydrukowanymi podziałkami i zawierające się między odpowiednimi łukami. Tu ważna uwaga: używać należy wyłącznie dobrej jakości tuszu kreślarskiego, NIGDY cienkopisów (nawet określanych jako "kreślarskie"). Tusz którym są napełniane (cienkopisy) ZAWSZE, prędzej czy później blaknie lub "fioletowieje"!
Po dokładnym wysuszeniu, usuwamy miękką gumką łuki pomocnicze.
Cyfry nanosimy przez szablon kreślarski.

Metoda dość czasochłonna, jednak wykonana starannie skala jest trwała i estetyczna.

Druga metoda jest zalecana do wskaźników naprawdę "retro", których oryginalną skalę warto zachowąć. Jednak trwałość i estetyka zależą tu od użytych materiałów. Pokrótce, wykonujemy wszystkie opisane powyżej czynności do etapu narysowania podziałki w programie wektorowym. W tym stanie wpasowujemy ją w szkic obrysu płytki skali. Tak przygotowaną skalę drukujemy na bardzo cienkiej, matowej, białej lub lekko kremowej folii samoprzylepnej. Od wyboru, grubości i właściwości tej folii zależy później wygląd skali!
Metalową płytkę skali wymontowujemy z miernika. Dla zachowania, stronę z obecna podziałką zaklejamy delikatnie samoprzylepną taśmą malarską nie przyciskając jej jednak zbytnio. odwrotną stronę lekko szlifujemy, odtłuszcamy i lakierujemy natryskowo białym matem lub satyną. Możliwie szybko, po wyschnieciu farby, odlepiamy zabezpieczającą taśmę malarską ponieważ po dłuższym czasie może uszkadzać oryginalne pokrycie i podzialkę.
Wycinamy wzdłuż obrysu wydrukowaną skalę i nalepiamy na stronę polakierowaną.
Metoda ta pozwal na wykonanie skal "postarzonych", np: z tłem w kolorze sepii.
Nie jest wskazana do układów wychyłowych z wskazówkami wykonanymi ze szkła, ponieważ ładunki gromadzące się na wskazówce i folii z nadrukowaną podziałką mogą powodować błędy pomiarów!

PS. Poczytałem sobie manuala od Q-metru (a właściwie całej rodziny) firmy Boonton i tam wyraźnie piszą, że początkowo stosowali agregat kondensatorowy z płytkami aluminiowymi, ale w miarę postępów prac nad kolejnymi Q-metrami, zastosowali taki z miedzianymi - i z dużo lepszym rezultatem. Tak więc - jak stosować, ty tylko z miedzią
A jako izolator gniazd pomiarowych użyli teflonu.

Robimy sprzęt laboratoryjny Masz go czym wzorcować z wystarczającą dokładnością?
Swoją drogą pomysł z teflonem jest wspaniały, szczególnie że mam go w prętach i mam na czym obrabiać

Tak się przy okazji zastanawiam jeszcze czy czasem nie zaekranować tego kondensatora mikowego owijając go blachą miedzianą czy mosiężną. W Boontonie zastosowali rezystory 0.02-0.04R, ale również "shielded"...

Myślę że wystarczy odpowiednie "kierunkowanie" tych kondensatorów, tak jak opisałem kilka postów wyżej.

Co do 6AL5 to akurat mam oryginalną (by Valvo).

Szczęściarz A ja poszukam

Zaczynam ze wstrętem patrzeć na klawiaturę

[Jado]

Niezły opis tego robienia skali...ufff....Dzięki Niestety na razie mam tylko jeden rapitograf i to dość gruby 0.70
No, ale do skalowania to jeszcze daleko, więc może się to zmienić...
Dobrze jest się już jednak z tą myślą oswajać
Wiedziałem, że Q-metr będzie trudny, ale nie myślałem, że aż tak Poprzedni mój wzmacniacz to pestka....

To problem izolatorów dla zacisków masz już rozwiązany - ja nie mam teflonu, ale miałem porcelanę.

Wzorcować nie mam na czym, ale nie przeszkadza mi to robić urządzenia najlepiej jak potrafię (a przynajmniej próbować)
Jedyny problem, to taki, że nie zawsze wpadnę na najlepszy możliwy pomysł (jak choćby z tymi taśmami miedzianymi), a jak robota zrobiona, to potem ciężko się jest z niej wycofać, rozwalać i robić od nowa tylko już z ulepszeniami.
Może dlatego dobrze jest przedyskutować pomysły, zanim się je wprowadzi w czyn.

[Jado]

Przyszedł czas na pierwsze przymiarki.
Trzeba przyznać, że Q-metr jest wyjątkowo nieprzyjemnym pod względem rozmieszczenia elementów na ściance czołowej urządzeniem.
Trudno tu pogodzić kompaktowość i niewielkie rozmiary z ilością i wielkością elementów jakie powinny się znaleźć na płycie czołowej.

W tej chwili walczę o zmieszczenie się w rozmiarze 35 x 12 cm - bo inny mój przyrząd tyle w szerokości ma i chciałbym ustawić je jeden na drugim. Ciężko, ale może się uda (kosztem być może pewnej ciasnoty "gałkowej").
Nie dziwi mnie już więc to, że Q-metry to wielkie i wysokie szafy o dużych płytach czołowych

Zastanawiam się nad skalą - zrobiłem próbny wydruk skali na bęben, z rozdzielczością 1pF.
Wyszło to bardzo malutkie:

W oryginalnym QM-1 skala ma rozdzielczość 10pF - ale może warto byłoby zrobić dokładniejszą (skoro da się)?
Jest u mienia soczewka powiększająca - pamiątka z wojska, która siedziała w radiostacji i służyła własnie do powiększania skali
Z przodu i tak musi iść jakaś szybka umieszczona w obudowie, ochraniająca skalę od dotknięcia paluchem - więc może za nią robić i soczewka.
Jedyny z nią problem, to taki, że jest spora, trochę większa niż szerokość skali i to powoduje dodatkowe zwiększenie zapotrzebowania na szerokość płyty czołowej o 1-2cm (bo będzie kolidować z gałką napędzającą skalę w/g patentu kolegi Gustawa). I będzie wystawać do przodu ze 2-3cm.

Walczyć czy nie walczyć o soczewkę i skalę 1p-faradową?

Skala w założeniu ma być podświetlana diodą LED (bo żarówka może zdeformować ciepłem cienką folię plastikową na której rozpięta jest skala). Jednak wydruk na papierze pokazał, że widać włóknistą strukturę papieru - zwłaszcza po podświetleniu.
Jakiego by tu papieru użyć (kredowy?), albo innego plastiku/folii, żeby było jednolicie, biało i matowo?
Ostatecznie mogę zamówić kliszę w naświetlarni i jej użyć - z idealną jakością skali i literek, ale trzeba wówczas dodać jakieś matowe tło pomiędzy kliszę a bęben.

[gustaw353]

Soczewka w kształcie wycinka walca jest lepsza. Można sobie taką z plexi wystrugać o dowolnej szerokości. Pomyśl nad przesuwem kreski - dla kalibracji. Czy będzie ona na płaskiej pow. soczewki czy może na niezależnej wskazówce - trzeba to uwzględnić. No i jeszcze jeden problem z soczewką : opanowanie paralaksy.
Papieru nie należy prześwietlać. Gdy skalę oświetlisz z boku to włókien nie widać. Myślę, że bęben skali powinien być raczej bardziej masywny by nie ulegał deformacji z upływem czasu lub pod wpływem temperatury. No i musi być jeszcze miejsce na skalę indukcyjności.
Podziałkę pojemności zrób co 5 pF (wystarczy) a precyzer doda te +/- 5 lub więcej pF.

[HaMar]

Przesz do przodu z szybkością lokomotywy .
Co do rozmieszczenia nie będę się wypowiadał. Tu każdy ma jakieś koncepcje lub uwarunkowania (wielkości/kształtu/stylu...). Natomiast próbny wydruk podziałki pokazał Tobie skalę trudności i problemy pojawiające sie przy wykonywaniu skal (niezła gra słów ).

1) Pierwsza moja rada: nie pogrubiaj działek dziesiętnych. W podziałkach o powtarzalnym wzorzę powoduje to optyczną niejednorodność powodowaną zawężeniem przerw pomiędzy działkami dziesiętnymi i bezpośrenio z nimi sąsaiadującymi. Jeżeli bardzo chcesz je wyróżnić, pogrub końce "wystające" z podziałki. Może to kwestia gustu ale, moim zdaniem linie podziałki są ogólnie zbyt grube. Jaką grubość linii masz ustawioną w programie?
2) W kwestii "rozlewania", faktycznie wygląda koszmarnie. Czym drukujesz skalę (atrament/laser)? Z praktyki, popularne lasery, pomimo nominalnie dużej rozdzielczości kiepsko drukują grafikę. Lepiej użyć drukarki atramentowej ale..., dobrej jakości i z oryginalnym atramentem.
Nie próbuj drukować na papierze kredowym. Wygląda wspaniale lecz na krótką metę. Papier ten ma wyjątkowe skłonności do żółknięcia a w wypadku zadruku laserowego do odklejania tonera. Poza tym "gdzieś-kiedyś" słyszałem ze może uszkadzać bębny laserówek , ile w tym prawdy nie wiem .
Zdecydowanie poszukaj w sklepach poligraficznych bardzo cienkiej, samoprzylepnej, mlecznej, częściowo transparentnej (jeżeli chcesz podświetlać od tyłu) folii samoprzylepnej. To jest właśnie problem który sygnalizowałem jako wadę w drugiej metodzie wykonywania skal!
3) Przy tak drobnej podziałce, warto pomyśleć o wskazówce niwelującej błędy paralaksy. Może być w formie bardzo cienkiej, prostopadłej do powierzchni skali blaszki lub dwóch, położonych jeden nad drugim, cienkich drucików.
4) Zastosowanie lupy to bardzo dobry pomysł chociaż, wobec tego co napiszę poniżej może być nieaktualny. Jakbyś się jednak zdecydował, może znajdę mniejszą.
5) Dopiero teraz się doszukałem, może przyda się Tobie taki moduł jak pokazał gustaw353? Znalazłem dokładnie taki w "zbiorach piwnicznych".
6) Pytanie do gęstości "co 1pF" czy jesteś pewien zbieżności z kondensatorem?

Marek

[gustaw353]

ad. "6) Pytanie do gęstości "co 1pF" czy jesteś pewien zbieżności z kondensatorem?"
- jak pisałem: skala co 5 pF a potem żmudne doginanie i odginanie blaszek rotora - po kilku próbach coś wyjdzie .
Najpierw na próbnej skali uzyskaj liniowość a potem ustalisz zakres itd.

[HaMar]

ad. "6) Pytanie do gęstości "co 1pF" czy jesteś pewien zbieżności z kondensatorem?"
- jak pisałem: skala co 5 pF a potem żmudne doginanie i odginanie blaszek rotora - po kilku próbach coś wyjdzie !

Jak się ma czym dokładnie mierzyć! 5pF przy agregacie 500pF to 1%, 1pF to 0,2% a to już domena pomiarów laboratoryjnych!

[gustaw353]

By skali nie komplikować – co 5 pF.
Liniowość wystarczy w około 10 punktach skali.

[Jado]

Z soczewą w zbliżeniu to tak wygląda:

Pomysł z plexi jest niezły, ale jak obrobić tak idealnie plexi, a po drugie łatwo się zarysowuje - no, ale kto wie co w oko wpadnie, może coś pod rękę podejdzie jeszcze

Troszkę poprawiłem skalę (na razie jest jedna, docelowo będą trzy, miejsca jest dość na bębnie) - dostosowałem jej zakres do ruchu rotora kondensatora - teraz zaczyna się i kończy idealnie równo z jego ruchem.
Podłaczyłem miernik - niestety tylko takie coś mam. I oto kilka prób:

Jak na takie szybkie podłaczenie, to kondensator zachowuje się zadziwiająco dobrze (zakładając sprawność miernika).
Na samym dole zakresu, miernik głupieje i zamiast 40 pokazuje lekko wariujące 40-50pF, ale już od 80pF jest całkiem dobrze - jakieś 1-2 pF róznicy, powyżej 100 to prawie idealnie to co trzeba i powyżej 300 zaczyna lekko dodawać pF kończąc na jakiś +3pF. Płytki są wyrównane (bo były powyginane nieżle), więc jeszcze jest miejsce na dostrajanie

[HaMar]

Ponieważ "...skale będą trzy..." okrągła soczewka raczej odpada. Poszukaj prostokątnych do czytania linijek tekstu. Widziałem to kiedyś w sklepie papierniczym "za grosze". Fakt że plastik i jakość "nie powalała".
Swoją drogą, zgodność kondensatora i miernika zadziwiająca . Błąd 3pF przy 300pF pomiaru to tylko 1%, jak na taki mierik (bez obrazy proszę ) "toż to cud".

[Jado]

1) Pierwsza moja rada: nie pogrubiaj działek dziesiętnych. W podziałkach o powtarzalnym wzorzę powoduje to optyczną niejednorodność powodowaną zawężeniem przerw pomiędzy działkami dziesiętnymi i bezpośrenio z nimi sąsaiadującymi. Jeżeli bardzo chcesz je wyróżnić, pogrub końce "wystające" z podziałki. Może to kwestia gustu ale, moim zdaniem linie podziałki są ogólnie zbyt grube. Jaką grubość linii masz ustawioną w programie?

Szczerze mówiąc to skorzystałem z pluginu do Inkscape'a, o którym wspomniał jeden z kolegów na Triodzie - i ten plugin wygenerował mi całą skalę (razem z pogrubieniami). Potem tylko trochę ją obrabiałem rozciągając i zwężając do potrzebnych wymiarów (i przy okazji zmieniały się wówczas rozmiary wszystkich linii, więc nie mogę powiedzieć jakiej są grubości - na wydruku ten najcieńsze na oko wyglądają na jakieś 0,2mm).

2) W kwestii "rozlewania", faktycznie wygląda koszmarnie. Czym drukujesz skalę (atrament/laser)? Z praktyki, popularne lasery, pomimo nominalnie dużej rozdzielczości kiepsko drukują grafikę. Lepiej użyć drukarki atramentowej ale..., dobrej jakości i z oryginalnym atramentem.
Nie próbuj drukować na papierze kredowym. Wygląda wspaniale lecz na krótką metę. Papier ten ma wyjątkowe skłonności do żółknięcia a w wypadku zadruku laserowego do odklejania tonera. Poza tym "gdzieś-kiedyś" słyszałem ze może uszkadzać bębny laserówek , ile w tym prawdy nie wiem .
Zdecydowanie poszukaj w sklepach poligraficznych bardzo cienkiej, samoprzylepnej, mlecznej, częściowo transparentnej (jeżeli chcesz podświetlać od tyłu) folii samoprzylepnej. To jest właśnie problem który sygnalizowałem jako wadę w drugiej metodzie wykonywania skal!

Drukuję korzystając z laserówki Samsunga - niespecjalna pod względem jakości, zwłaszcza tak cienkich linii.
Ostatecznie - tak jak mówię, dam zrobić kliszę, a ta będzie idealna, no i ze 100% zaciemnieniem w miejscach kresek, tak że będzie się idealnie nadawała do oświetlania od spodu.
Na razie będę chciał porobić próbne skale i je ew. odpowiednio pokorygować tzn. - porobić pomiary, pozaznaczać odp. kreseczki na bębnie ze skalą z papieru, a po tym wszystkim zdjąć papier i w/g niego stworzyć skalę już w komputerze, której później będzie można użyć docelowo.

3) Przy tak drobnej podziałce, warto pomyśleć o wskazówce niwelującej błędy paralaksy. Może być w formie bardzo cienkiej, prostopadłej do powierzchni skali blaszki lub dwóch, położonych jeden nad drugim, cienkich drucików.
4) Zastosowanie lupy to bardzo dobry pomysł chociaż, wobec tego co napiszę poniżej może być nieaktualny. Jakbyś się jednak zdecydował, może znajdę mniejszą.

Dobry pomysł Na razie dałem kawałek cyny 0,25mm, po prostu tak, żeby cokolwiek zaczepić - trochę za gruba, powinna być jakieś 0,2mm. Pomyślałem, że może można by drucik napiąć, żeby nie drgał i był idealnie równy.

5) Dopiero teraz się doszukałem, może przyda się Tobie taki moduł jak pokazał gustaw353? Znalazłem dokładnie taki w "zbiorach piwnicznych".
6) Pytanie do gęstości "co 1pF" czy jesteś pewien zbieżności z kondensatorem?

O który moduł chodzi?
Kondensator ma 3 sekcje, każda dwie skrajne płytki z nacięciami - jest co doginać, korygować - mam nadzieję, że się uda go dostroić (w każdym razie na tyle, na ile można).

Miernik nie wiem na ile jest dobry, ale jak podłącze kondensator wzorcowy 0,5% (2000pF) na zakresie 2000pF, to pokazuje 1999 czyli 1pF różnicy - może nie jest tak źle W każdym razie na początek musi wystarczyć.

Ciekawe czy po dołączeniu lampy (6AL5), której pojemność pewnie się doda do kondensatora, liniowość nadal się utrzyma?
Na razie to wszystko przymiarki bez układu docelowego.

[HaMar]

"...O który moduł chodzi? " dokładnie taki:

moduł.jpg (51.89 KiB) Przejrzano 736 razy

[Jado]

Aaa, taki? Szczerze mówiąc sam nie wiem. Za bardzo się już zaangażowałem w to co na zdjęciach wyżej - gdyby się on pojawił dużo wcześniej...