Dat-Recorder

[MickeyMouse]

Alu und V2A Teile sind erst mal grundsätzlich teuer da es ja Drehteile wären.
Und vernünftige Preis kommen dann erst ab 100-1000er Stückzahlen raus da es sich erst dann lohnt die auf einem Automaten zu drehen.
Habe selber eine Drehbank, einzelne Teile drehen ist ein riesen Aufwand.
Bei den heutigen Kunststoffen wären da Druckteile wesentlich billiger und mechanisch haben die ja hier keine Kräfte aufzunehmen und die mechanische Belastung
ist ja fast Null.
Auflösung in x und Y Richtung 17,5um, Z Richtung 25um.

[MickeyMouse]

Hallo,
hier mal ein Schnittbild vom Innen und Aussen Teller

[HUCHT-Tec]

Alu und V2A Teile sind erst mal grundsätzlich teuer da es ja Drehteile wären....

Bei meinem angedachten Design wären das keine Drehteile.

Mit viel List und Tücke könnte man sogar auf eines der Metallteile verzichten und
dafür gegossenes Glasfaser-Epoxid verwenden. Man müsste dafür nur einmal eine
passende und präzise Giessform bauen.
.

[HUCHT-Tec]

... Aus diesen Fehlschlägen der ersten Runde "Kleben" habe ich aber schon viele
Erkenntnisse gewinnen können, sodass in der nächsten Runde ein Teil der erkannten
Probleme bereits ausgeräumt sein dürfte....

... Das Ganze werde ich also ganz sicher nicht ohne Beschaffung mehrerer präzise
gefrästen / gedrehten Hilfsvorrichtungen wirklich passgenau verklebt bekommen,.....

Ich habe mir zwischenzeitlich zwei solcher kleinen Vorrichtungen ausgedacht und konnte
einen Lieferanten finden, der für mich diese Sonderfertigung von zwei kundenspezifischen
Drehteilen aus V2A Edelstahl übernommen hat, ohne mich finanziell völlig zu ruinieren.
Der Auftrag ist bestätigt. Hat allerdings eine etwas längere Lieferzeit.... 

Nächste Woche sollen laut Hersteller die bestellten V2A-Teile eintreffen, damit ich endlich mal
mit der elenden Mechanik für meinen ersten Messkassetten-Prototyp weiter komme.

Es steht jetzt der Bau von Gussformen für Ringe aus Glasfaser-Epoxid zum Befestigen und zum
Aufwickeln des Bandes an. Eins der präzise gedrehten V2A-Teile brauche ich dafür ganz dringend
als Vorlage zum Abformen.
Ich mache das lieber auf die ganz "altmodische" Art, weil ich bekanntlich kein Fan von Plastikteilen
aus dem 3D-Drucker bin und ich so einen Drucker auch nicht hier bei mir zur Verfügung hätte.

Erst mit diesen fertigen Silikonformen kann es dann bei den Entwicklungsarbeiten und evtl. einer
Fertigung einer gewissen Anzahl an Musterwickeln für weitere Prototypen weiter gehen.

Leider fällt kein Hersteller darüber her, wenn der Opa Hucht mit seinen "Sonderwünschen" und
Kleinstaufträgen ankommt und auch nicht viel bezahlen kann.  Maschinelle Sonderfertigung von
Unikaten nach einer "handgemalten" Skizze kann dann schon mal was länger dauern.
Ist bei Einzelstücken auch viel Handarbeit und Zeitaufwand dafür nötig.

...Habe selber eine Drehbank, einzelne Teile drehen ist ein riesen Aufwand...

Das sagt mein Lieferant auch immer.


Zu meinem angedachten Design für eine rein mechanische Messkassette wollte
ich noch beiläufig anmerken, dass die Messzellen nach diesem Design beim Einsatz in
einem Kassettengehäuse mit ausgefrästen Rundlöchern für besseres Ablesen der Skalen
(wie kürzlich von mir vorgeschlagen) natürlich nicht auseinander fallen würden.
.

[HUCHT-Tec]

...Nächste Woche sollen laut Hersteller die bestellten V2A-Teile eintreffen, damit ich endlich mal
mit der elenden Mechanik für meinen ersten Messkassetten-Prototyp weiter komme....

Es steht jetzt der Bau von Gussformen für Ringe aus Glasfaser-Epoxid zum Befestigen und zum
Aufwickeln des Bandes an....

Eins der präzise gedrehten V2A-Teile brauche ich dafür ganz dringend als Vorlage zum Abformen....

Jetzt kann es erst mal wieder etwas weiter gehen, solange mein vorhandenes Material (Chemiewerkstoffe) noch reicht.
Danach erst wieder nach dem Eingang meiner Rente und meines staatlichen Almosens am nächsten Monatsanfang.


Super!! Saubere Arbeit!! Wurde exakt so geliefert, wie bestellt: 







Erst mal zwei Giessformen aus 2K-Dubliersilikon und zum Üben die ersten zwei Dummy-Wickeln ohne Keramiklager gebastelt.
(für die Messkassetten mit nur einer Messzelle) Die Original-Wickel sind nach entsprechender Vorbehandlung
formschlüssig eingeklebt. Die Oberflächen müssen jetzt noch etwas geglättet / poliert und die zwei Klemmvorrichtungen
fürs Band müssen dann noch hinzu gefügt werden.

Hier die Unterseiten:





Die Oberseite so eines Gussrohlings ist unkritisch und lässt sich mit Bohrmaschine und Feile relativ leicht in Form bringen:






Danach gleich noch zwei Wickelrohlinge mit Keramiklagern für aktive Messzellen (mit dem rotierendem Oszillator) gebaut.
Hier noch ohne Nachbearbeitung der gleich mit montierten Klemmvorrichtungen fürs Band = eingeklebte Messingröhrchen.
Die Original-Wickel sind auch hier nach entsprechender Vorbehandlung formschlüssig eingeklebt:





Kleine Hilfsvorrichtung gebastelt zum passgenauen Einkleben eines Messingvierkants zur Befestigung der Messfeder
bei der formschlüssigen Montage des Original-Wickels ins Keramiklager (= nötig für die Rohlinge für passive Messzellen).

Der Vierkant sitzt an der Position des jetzt weg gelassenen Clips für die originale Befestigung des Bandes und ist
in den nun frei gewordenen Raum sehr stabil und weitgehend "Lötkolben-resistent" mit Glasfaser-Epoxid eingeklebt:








Einen ersten vorbereiteten Prototyp der passiven Messzellen fürs Absorbtionsspektrometer mit dem fehlenden
äusseren Ring für den Bandwickel erweitert. Das Messingröhrchen für die Klemmvorrichtung wird später hinzu gefügt.

Beim Vergleich mit der M6-Mutter sieht man, wie filigran der ganze Kram ist. Diese sehr fummeligen Arbeiten
mit dem Silikon und dem flüssigen Glasfaser-Epoxid haben was von "Zahnarzt" an sich.

Das sehr langsam härtende Harz will auch immer gerne genau dahin kriechen, wo man es absolut
nicht haben möchte und wo es den maximalen Schaden anrichten kann (Murphys Gesetz).

Deshalb habe ich die Pampe tiefschwarz eingefärbt, damit man das bereits im Ansatz erkennen und evtl.
noch rechtzeitig Gegenmassnahmen ergreifen bzw. die Klebung abbrechen kann. Mit transparentem Harz
auf schneeweissem Keramiklager ist das zu schwer zu erkennen und die Gefahr von "Schrott" zu hoch.

Zusätzlich ist der Rohling mit dem Keramiklager mit einer Feder ganz sachte in die Silikonform gedrückt,
um die Abdichtung sicher zu stellen und ein Eindringen des Harzes von Unten ins Lager zu verhindern.

Das hat sich nach einem Fehlschlag (ohne Feder) als zwingend nötig erwiesen. Konnte das Lager durch
Abbruch der Klebung und Entfernen des eingedrungenen und bereits teilweise ausgehärteten Harzes mit
Alkohol (Brennspiritus) gerade noch vor der Mülltonne bewahren.

Hier der letztlich erfolgreiche zweite Anlauf:







Ausgehärtet:

...Zwischenzeitlich habe ich mir zwei Mehrzweck-Kassettenoberteile mit einer Koppelspule darin gebastelt...

...Den Ansatz werde ich auf jeden Fall erstmal weiter verfolgen und optimieren, um dann am Ende eine für dieses
System optimal geeignete passive(!) Messzelle zu entwerfen und auf praktische Brauchbarkeit zu testen:





.

Erster funktionsfähiger passiver Messzellen-Rohling mit selbstgebauter Feder und mit experimenteller Schwingkreis- und
Koppelspule. (muss alles noch manuell genau nachgearbeitet und fertig gestellt werden, vor Allem die Variometerspule).

Nach der genauen elektrischen Vermessung mit dem Prototyp meines experimentellen Autotracking-Absorbtionsspektrometers
und der DIY-Kalibriervorrichtung muss möglicherweise die Platzierung der Spulen und der Feder noch optimiert werden.

Das Teil wird jedenfalls schon mal zuverlässig und sauber von meinem Spektrometer erkannt und ermöglich die hinreichend
genaue, völlig berührungslose Bestimmung seiner Resonanzfrequenz, die letztlich vom Drehmoment bestimmt wird.

Diese Konfiguration und Dimensionierung hier ist das Ergebnis einer Reihe von langwierigen, zeitaufwändigen und sehr
nervtötenden Vorversuchen zu geeigneten Anordnungen von Feder, Schwingkreis und Koppelspule, die ich bis zum Eintreffen
der V2A-Drehteile schon mal im Vorfeld durchgeführt hatte (und die mir eine hohe Frustrationstolleranz abverlangt hatten).

Das waren zum Teil wirklich sehr ätzende und augenbelastende Friemelarbeiten, die nach einer Reihe von Fehlschlägen
nur nach und nach zum hier gezeigten vorläufigen Ergebnis geführt hatten.
Zum Glück konnte ich die teuren Keramiklager jedes mal wieder recyceln.
Das ausgehärtete Glasfaser-Epoxid lässt sich mit Dremel und Diamantschleifern gut wieder entfernen. ("Zahnarzt")

Parallel dazu verläuft natürlich die stetige Weiterentwicklung / Optimierung / Vereinfachung der Elektronik des
Autotracking-Absobtionsspektrometers und seiner Firmware, die ich mir ja als Ziel vorgenommen hatte.

Letztlich konnte ich auch die "Mutter aller elektrischen Erkennungsprobleme" ermitteln (drastisch zu geringe Spulengüte)
und durch Redesign der Anordnung beheben: Federstahldrähte sind wegen ihres viel zu starken Skin-Effektes und der
dadurch bedingten sehr kleinen Eindringtiefe des HF-Stromes für Hochfrequenzströme bei ein paar zehn MHz viel zu
hochohmig und deshalb für meine ziemlich kritische Anwendung als Schwingkreisspulen einfach ungeeignet.
Fallen also hier als Spulendrähte komplett aus und taugen nur zum rein mechanischen Einsatz als Messfedern.

Es sei denn, die Federdrähte würden galvanisch verkupfert und anschliessend noch dick versilbert, was ich mir aber
hier definitiv nicht auch noch antun will, da DIY-Verkupfern von Stahl / Edelstahl wieder so ein Thema für sich wäre.


Der geplante passive Aufbau wird nach allen bisherigen Erkenntnissen im Prinzip schon mal in groben Zügen
so aussehen und ist mit der raffinierten evkzrel-Schaltung ausgeführt ("kurzgeschlossener Saugkreis"):









Für die Variometerspule ist aber kein nichtleitender, induktionserhöhender und möglicherweise nur schwer beschaffbarer
Mini-Ferritkern nach Vorschlag von evkzrel, sondern einfach ein induktionserniedrigender Kurzschlusskern vorgesehen.
(Gegeninduktivität dürch Wirbelstrom, Lenzsche Regel)

Im einfachsten Fall wäre das einfach ein Stück Lötdraht als beweglicher Spulenkern zum Eintauchen, was sich
mechanisch leicht durch passendes Verbiegen des Drahtes justieren liesse (im völligen Gegensatz zum Ferritkern)
und vom Material her "spottbillig" und eh vorhanden wäre. Entfallene Beschaffungsprobleme sind immer ein Anreiz.

In einem der erfolgreichen Vorversuche sah das experimentelle Design mit 1,5 mm Bleizinn-Lötdraht und einer
elektrisch weitgehend unbeteiligten DIY-Edelstahlmessfeder so aus: ( 120 pF / ca 39 MHz Resonanzfrequenz / S-Reel )

Die beiden Versuchsmuster nach diesem Ansatz (S-Reel und T-Reel) habe ich für Vergleiche noch aufgehoben.
Vielleicht baue ich damit auch mal zwei komplette passive Messzellen und dann damit eine Kassette auf.
Dann hätte ich für diese Muster noch eine sinvolle Verwendung gefunden und müsste die Teile nicht "schlachten",
um die Lager für neue Versuche heraus zu operieren. Sie sind mit meinem aktuellen Spektrometer kompatibel.

Die Möglichkeiten dazu habe ich ja jetzt (die aktuellen neuen Silikonformen und die bereits ausgefrästen Gehäuse).

Ganz dünne Koaxkabel zum Anschluss habe ich auch schon beschafft ( 0,81 mm, versilbert, Teflon-isoliert )

Böse "klemmen" tut es jetzt nur bei den Zirkonoxid-Keramikkugellagern. Die acht Stück sind jetzt alle verbaut worden.
Muss wohl nochmal welche nachbestellen, sobald ich irgendwo die nötige Kohle abzwacken kann. Das wären
ca 98 Euro incl. Versand für eine 10 Stück-Packung. (evtl. übernächster Monat oder noch später oder Sponsor).



.

[derHamburger]

Ich bin beeindruckt von dem, was Du da ganz alleine bewerkstelligst.
Meiner Meinung nach gibt es auf der ganzen Welt vielleicht eine Handvoll Leute, die Dein Wissen und Deine Geschicklichkeit auf all diesen vollkommen verschiedenen Gebieten besitzen und auch noch sinnvoll zu kombinieren wissen.

[xs500]

(...)
Böse "klemmen" tut es jetzt nur bei den Zirkonoxid-Keramikkugellagern. Die acht Stück sind jetzt alle verbaut worden.
Muss wohl nochmal welche nachbestellen, sobald ich irgendwo die nötige Kohle abzwacken kann. Das wären
ca 98 Euro incl. Versand für eine 10 Stück-Packung. (evtl. übernächster Monat oder noch später oder Sponsor).
(...)
.

Hier lesen so viele Leute mit, da sollten sich doch einige finden lassen, die das sponsoren, oder?
Ich bin mit 10 Euro dabei, wer noch?

[evkzrel]

Für die Variometerspule ist aber kein nichtleitender, induktionserhöhender und möglicherweise nur schwer beschaffbarer
Mini-Ferritkern nach Vorschlag von evkzrel, sondern einfach ein induktionserniedrigender Kurzschlusskern vorgesehen.
(Gegeninduktivität dürch Wirbelstrom, Lenzsche Regel)

Das verringert aber (im Gegensatz zu einem Ferritkern) die Güte. Vielleicht findet sich ja ein Ferrit-Ringkern mit passenden Radien, von dem sich ein Trümmerteil passender Länge abschlagen läßt...

[HUCHT-Tec]

...Vielleicht findet sich ja ein Ferrit-Ringkern mit passenden Radien, von dem sich ein Trümmerteil
passender Länge abschlagen läßt...

Daran hatte ich für einen Vorversuch bzw. für einen einzelnen Prototyp auch schon mal gedacht,
aber dann ganz schnell wieder verworfen:

Was soll ich danach machen, wenn ich z.B. zehn exakt gleiche Stücke mit genau reproduzierbaren
Abmessungen und magnetischen Eigenschaften für weitere Aufbauten brauche?

...Das verringert aber (im Gegensatz zu einem Ferritkern) die Güte....

Jain, nicht unbedingt. Je niederohmiger der Kurzschlusskern, desto geringer wird die Dämpfung.
Im Grenzfall unendlicher Leitfähigkeit verschwindet die Dämpfung sogar komplett, wobei die Änderung
der Induktivität erhalten bleibt.

Die Abnahme der Güte durch ein Stück in die Spule eingeschobenen Lötdrahtes hatte ich wegen dessen
nur endlichen Leitfähigkeit natürlich als Erstes untersucht: die hat sich als nicht so entscheidend herausgestellt.
Selbst dann nicht, wenn der Draht vollständig über die ganze Spulenlänge eingeschoben ist.

Die Maximaldistanz der passiven Messzelle von der Sensorspule, bei der gerade noch ein Einrasten des
Spektrometers erfolgt, hat durch den Lötdraht nicht nennenswert abgenommen.

Es hat sich nur die Einrastfrequenz etwas verschoben, so, wie es sein soll.

Andere Effekte haben grössere Einflüsse:

Ein grösseres Problem sind bei Arbeitsfrequenzen von ein paar zehn Mehahertz die zusätzlichen
parasitären Kapazitäten zwischen Kurzschlusskern und Schwingkreis und zur "Umgebung", die einem
weitere Probleme mit der Winkelabhängigkeit des Nullpunktes beim Rotieren der Messzelle einbringen:

die ziemlich nahe Sensorspule mit der einen Windung hat nämlich ein "heisses" und ein "kaltes" Ende,
die am Anschlusspunkt des koaxialen Zuleitungskabels aneinander stossen.

Läuft der Schwingkreis der Messzelle bzw. der Lötdraht beim Rotieren an dieser Stelle mit dem hohen
(und auch durch die umgebenden Blechteile beeinflussten) Gradienten der E-Feldstärke vorbei,
dann ergeben sich gewisse "Unstetigkeiten" bei der Lage des Nullpunktes wegen der Wirkungen
der parasitären Koppelkapazitäten, die je nach Drehwinkel die Resonanzfrequenz mal erhöhen und
mal erniedrigen. Und zwar leider unterschiedlich stark.

Das bekommt man auch durch Mittelung über grössere Drehwinkel bzw. mehrere Umdrehungen nicht
klein gedrückt, weil man ja nicht weiss, bei welcher Winkelstellung der initiale Nullabgleich
vorzunehmen ist.
Die Nullung sollte ja idealerweise vollkommen unabhängig von der Winkelstellung, bei der sie vorgenommen
wird, immer zum selben Ergebnis führen. Tut sie aber in der Paxis bislang nicht.

Also irgendein ungewollter systematischer Fehler in Form eines Frequenzoffsets von unbekannter
Höhe und unbekanntem Vorzeichen ist das eingentliche Problem.


==> Um diese störenden Effekte genauer im "Trockendock" auf meinem Arbeitstisch untersuchen
zu können, hatte ich ja bereits mehrfach hier nach einem alten, ausrangierten 4DD-Laufwerk gefragt.

Hat aber offenbar keiner eins für mich übrig und will mir auch keiner eins verkaufen.

Aber bevor ich jetzt noch einenen kompletten 4DD-DAT für diese Experimente kaufe (z.B. ebay),
breche ich die Entwicklungsarbeiten lieber kurzerhand und ersatzlos ab.

Sonst entwickelt sich das Projekt für mich finanziell zu einem Fass ohne Boden, was ich mir mit
meiner "Grundsicherung" weder leisten kann noch will.
.

[Sony-Freak-Kaarst]

Ich habe ein PCM-2700A Schlachtgerät mit Laufwerk, in welchem nur die Trommel fehlt, die hatte ich mal einem Kollegen im HiFi-Forum verkauft.

Das Laufwerk ist aber nicht mehr im Gerät und ich weiß aktuell nicht, wo es sich befindet. Ich schaue die Tage mal auf dem Dachboden in den Ersatzteilkisten, irgendwo waren die ausgebauten Laufwerke aus den DTCs zusammen in einem Karton.
Kann aber nicht sagen, wann ich dazu komme, da es mir aktuell seelisch nicht so prickelnd geht. Brauchen tue ich es nicht mehr zwingend. So lange dieses Forum existiert, hätte ich ja evtl. Zugriff auf Ersatzteile oder Hilfe, sollte das LW im DTC-2000 mal Zicken machen später.

Sobald ich etwas vermelden kann, schreibe ich hier wieder.

[vallentin]

(...)
The only thing that is really "jamming" now is the zirconium oxide ceramic ball bearings. All eight of them have now been installed.
I'll have to order some more as soon as I can get the money from somewhere. That would be
around 98 euros including postage for a pack of 10. (Maybe the month after next or even later or with a sponsor).
(...)
.

There are so many people reading this, there must be some who would sponsor it, right?
I'm contributing 10 euros, who else?

That makes two of us for now. 8 more sponsors are needed

[Dzilmora]

(...)

Hier lesen so viele Leute mit, da sollten sich doch einige finden lassen, die das sponsoren, oder?
Ich bin mit 10 Euro dabei, wer noch?

Ich.

[Geruchsneutral]

Hier lesen so viele Leute mit, da sollten sich doch einige finden lassen, die das sponsoren, oder?
Ich bin mit 10 Euro dabei, wer noch?

+1

[HUCHT-Tec]

...da es mir aktuell seelisch nicht so prickelnd geht...

Halt die Ohren steif! Wird schon wieder...

Und Gute Besserung!
.

[HUCHT-Tec]

+1

Falls jemand einen Beitrag zu den Entwicklungskosten leisten möchte:


Paypal: huchto2mail.de

Verwendungszweck nur: "Erstattung Auslagen" ( nichts weiter dazu ! )


Das Sozialamt schnüffelt leider in meinen Konten herum und sucht regelmässig
nach irgendwelchen auf die "Grundsicherung" anrechenbaren "Einnahmen".
.

[HUCHT-Tec]

Für die Variometerspule ist...  einfach ein induktionserniedrigender Kurzschlusskern vorgesehen.

Das verringert aber (im Gegensatz zu einem Ferritkern) die Güte.

Ich habe das gerade mal grob quantitativ mit meinem "kleinen" Spektrumanalysator (Hameg) in einer
kleinen Übersichtsmessung nachgemessen:

bei einem meiner Mini-Oszillatoren auf den runden Leiterplatten habe ich statt den ursprünglich
vorgesehenen zwei kleinen Schraubenfedern (Messfedern) als Schwingkreisinduktivität mal eine
kleine einlagige Zylinderspule ( 15 Windungen 0,2 mm Cu-Lack, Innendurchmesser 1,7 mm )
angeschlossen und in ein paar Zentimetern Abstand mit einer Koppelspule das magnetische Streufeld
mit dem Hameg gemessen.

Zuerst mal schwingt der Oszillator jetzt viel leichter und bereits bei kleinerer Betriebsspannung an,
wegen den jetzt  gegenüber dem Federstahldraht deutlich geringeren Verluste der Induktivität.

Gemessen habe ich bei: Frequenz ca 51 MHz, Versorgungsspannung bei 3,0 V / 2,25 mA. 

Beim Einschieben eines Stückchens Bleizinn-Lötdraht (1 mm) in diese Spule steigt die Frequenz
um bis zu 11% an und der Pegel des Streufeldes nimmt um rund 5 dB ab.

Soviel zur Orientierung.


Das wift natürlich auch ein neues Licht auf Speisung so einer aktiven Messzelle per "Solarzelle"
bzw. Einweg-Li-Knopfzelle, da der Oszillator jetzt mit dieser Variometerspule aus Kupferdraht
( die ist noch nicht mal versilbert ! ) mit voll eingeschobenem Lötdraht bereits ab ca 1,2 V und
ca 600 µA Stromaufnahme sauber anschwingt und dabei ein Streufeld von gut detektierbarer
Grösse erzeugt (Nahfeld).

Das Ergebnis ist für mich völlig im grünen Bereich und ich sehe überhaupt keine Notwendigkeit
zum Ersetzen des jetzt vorgesehenen 1 mm Lötdrahtes durch irgendeinen Mini-Ferritkern.

Die zwei Schraubenfedern aus Stahldraht fliegen also jetzt auch hier als Spulen raus und
werden durch eine simple Kupferspule mit Lötdraht-Tauchkern ersetzt.

Die Messfeder kommt dann separat an eine etwas andere Position und ist dann nicht mehr
Teil der Oszillatorschaltung.

Werde das in den nächsten Tagen mal mit meiner neuen V2A-Klebehilfe zu zwei kompletten
Messzellen mit Anschluss / Speisung per Schleifringen zusammen bauen.

Die zwei Oszillatorprototypen mit meinen DIY-Schleifringen (aus den M2-Messingmuttern) haben das
Wiederzerlegen der ersten beiden "klebetechnisch" ziemlich verunglückten Messzellen halbwegs heil
überstanden und müssen jetzt für einen zweiten Anlauf nur noch etwas angepasst und und mit dem
neuen "Lötdraht-Variometer" und der neuen Klemmvorrichtung fürs Band aktualisiert werden.

Da steht also wieder ein Wochenende mit "Basteln" an.




.

[exkalidi]

+1

Falls jemand einen Beitrag zu den Entwicklungskosten leisten möchte:


Paypal: huchto2mail.de

Verwendungszweck nur: "Erstattung Auslagen" ( nichts weiter dazu ! )


Das Sozialamt schnüffelt leider in meinen Konten herum und sucht regelmässig
nach irgendwelchen auf die "Grundsicherung" anrechenbaren "Einnahmen".
.

Sollte gestern bereits was eingegangen sein. Anderer Verwendungszweck und anderer Betrag...

[HUCHT-Tec]

Wenn sich genügend Unterstützung gefunden hat oder spätestens am nächsten Freitag (28.6.24)
nach Eingang meiner Rente und des staatlichen Almosens für den nächsten Monat werde ich
die zehn Kugellager wieder bei meinem bisherigen Lieferanten in China bestellen und die Bestellung
hier dokumentieren.

Vielen lieben Dank an die Unterstützer!
.

[evkzrel]

Jetzt, da die Spulengüte kein Problem mehr ist, könnte der andere passive Ansatz (abwechselnd anschubsen und Frequenz messen) etwas weniger abwegig sein. Vermutlich ist die Dämpfung aber noch immer zu groß.

[HUCHT-Tec]

Jetzt, da die Spulengüte kein Problem mehr ist,....

...Vermutlich ist die Dämpfung aber noch immer zu groß.

"kein Problem mehr" wäre wirklich schön. Ist nur etwas kleiner geworden und erträglicher.

In einem der Vorversuche zur passiven Zelle sah das Ausschwingen des Schwingkreises nach
impulsförmiger Anregung (Dirac) bei einem der ersten experimentellen Schwingkreise mit Kupferspule
so aus ( ca 37 MHz ):

Und das hat sich bei den späteren Kreisen auch nicht mehr signifikant verbessern lassen.
Dafür ist einfach die Baugrösse der Elemente zu klein, speziell der Spule, um genügend Energie
speichern zu können.

So ein wirklich langes Ausschwingen mit vielen Schwingungen zum Messen hätte man da nun
wirklich nicht. Aber schon deutlich besser als die ca zwei Schwingungen bei den zuerst vorgesehen
gewesenen Stahlfederchen.

Die Messfeder / Koppelspule war nun die Torsionsspinne aus 0,5 mm vernickeltem Federstahldraht
mit der fast einen Windung und das kleine Kupferspülchen war eigentlich nur die veränderliche
Schwingkreisinduktivität ohne nennenswerten Beitrag zur mechanischen Rückstellkraft.

Dieses Design funktionierte elektrisch gut, hatte sich aber wegen der mechanisch extrem empfindlichen
freitragenden Kupferspule garnicht bewährt und wurde deshalb wieder komplett zerlegt.
( um das teure Kugellager mal wieder für den nächsten Versuch zu "retten" )

Ebenso reagierte diese Anordnung wegen der sehr grossen Koppelspule extrem(!) mit induskutabel
hohen Frequenzänderungen auf Metalteile in der Umgebung (umgebende Blechteile im DAT-Laufwerk,
Reel-Motorachse etc. und Abstandsänderungen dazu) und war bereits deshalb völlig unbrauchbar.

Für mein experimentelles Absorbtionsspektromter reichte diese Schwingkreisgüte aber bereits zum
völlig sicheren und reproduzierbaren Erkennen dieses Schwingkreises aus und ich konnte mit diesem
Versuchsmuster zumindest die Schaltung der Elektronik des Wobblers noch weiter verbessern.

Wie dann aber letztlich mal die erreichbare Genauigkeit bei der Bestimmung des Resonanzmaximums
bei so einer breiten und dabei flachen Resonanzkurve aussehen wird, das ist eine ganz andere Frage,
an der ich gerade noch intensiv herumtüftel und messe. Das Problem hat seeehr viel Frustpotenzial.


Da wäre man mit einer aktiven Messzelle mit mitrotieremdem Oszillator natürlich ganz eindeutig im
Vorteil, da der Oszillator ja den Schwingkreis entdämft, bis sich kontinuierliche Schwingungen aufbauen,
und die Güte ds Schwingkreises dann im Schwingfall nur noch eine untergeordnete Bedeutung hat.

Dann wäre aber sehr wichtig, welche Gleichstromleistung man erst mal mindestens in den Oszillator
"pumpen" muss, damit er die Dämfung überwinden kann und anschwingt.

Speziell bei meiner geplanten und demnächst näher getesteten Speisung per 3 Volt Li-Knopfzelle bzw.
per "IR-Solarzelle" mit dem Set der IR-Fotodioden BPW34.










VORHER:

... Für wieviele noch meßbare Perioden schwingt die Anordnung nach Wegfall der Anregung ? ....

Bei 50 MHz und relativ starker Dämpfung schätze ich etwas im Bereich von 100 bis 500 Nanosekunden.

evkzrel:  Ich habe das mal für Dich an dem gezeigten Testschwingkreis  nachgemessen:





Ich will ja niemanden frustrieren, aber so siehts leider in der Realität aus:





Man beachte die (klassische) Unschärferelation für Messzeit und resultierender Frequenzungenauigkeit. 
.

.

[evkzrel]

Das sieht doch gut aus, mit etwas Signalverarbeitung sollte das reichen, um die Periodendauer messen zu können. 50 MHz sind kein Problem für einen TDC7200 (Auflösung 55 ps), erst recht nicht für einen AS6501. Ja, Spezialchips, aber bei mir rumliegende

Hast Du Dir mal die Spannungsabhängigkeit Deines Colpitts-Oszillators angeschaut?

[HUCHT-Tec]

...Das sieht doch gut aus, mit etwas Signalverarbeitung sollte das reichen,
um die Periodendauer messen zu können.

OK, aufbauen, zeigen, vorführen.... 

Nur als Hinweis: das Oszillogramm entstand bei Spannungsmessung direkt am Schwingkreis !

Mit Koppelspule dürfte das schon ganz anders aussehen und auch alles schnell im Rauschen untergehen.

Und es kämen noch die zusätzlichen, stark störenden Resonanzen der Koppelspulen mit den allfälligen
und unvermeidlichen parasitären Kapazitäten dazu, die das eigentliche Nutzsignal deutlich übersteigen
können. Wie meine Messungen und leidvollen Erfahungen leider mehrfach gezeigt hatten.

...Hast Du Dir mal die Spannungsabhängigkeit Deines Colpitts-Oszillators angeschaut?

Ja, natürlich: bei Steigerung der Speisung von 1,2 V bis 4,5 V ergibt sich ca 2% Abnahme
der Schwingfrequenz. Die Änderungrate nimmt mit steigender Spannung etwas progressiv zu.

Bei voller Li-Knopfzelle und automatischer Nullung vor der Messung sollte das kein allzu grosses
Problem sein. Die Spannung der Batterie sollte während der Messdauer wohl konstant genug sein.

Bei "Solarzelle" habe ich eine parallel geschaltete rote SMD-LED als "Zenerdiode" zur Stabilisierung
der höchstwahrscheinlich etwas schwankenden Spannung der IR-Fotodioden vorgesehen.
Werde ich auf jeden Fall nachmessen, ob diese minimalistische Massnahme ausreicht.

Oder ich müsste so stark mit einer IR- Power LED auf den Fotodioden drauf rum braten,
dass die als photovoltaische Zellen noch genügend Stromreserven haben und gleichzeitig
spannungsmässig im Sättigungsbetrieb laufen ( BPW34: ca 550 mV pro IR-Fotodiode ).
Das wäre dann eine relativ konstante Spannungsversorgung für den Oszillator.
.

[evkzrel]

...Das sieht doch gut aus, mit etwas Signalverarbeitung sollte das reichen,
um die Periodendauer messen zu können.

OK, aufbauen, zeigen, vorführen.... 

Von der Empfangsspule bis zum Nulldurchgangsdetektor traue ich mir das nicht zu.  Die Logik danach (ein paar Gatter und DFFs, ein TDC7200 und eine MCU) könnte ich aufbauen, zeigen und vorführen (ich müßte nur eines meiner Privatprojekte etwas abändern), aber es gibt wenig Anreiz für mich, denn ich habe eine Messkassette und bald sind auch alle meine DAT-Kassetten auf Festplatte kopiert, dann brauche ich die DAT-Maschinen nicht mehr.

[HUCHT-Tec]

...Von der Empfangsspule bis zum Nulldurchgangsdetektor traue ich mir das nicht zu..... 

Genau bei diesem Schaltungsteil liegt aber der Alles entscheidende Knackpunkt. 

...Man beachte die (klassische) Unschärferelation für Messzeit und resultierender Frequenzungenauigkeit. 

Statt eines Detektors für die (höchstwahrscheinlich stark verrauschten !) Nulldurchgänge bräuchte man
eher einen schnellen A/D-Wandler zum Digitalisieren des ganzen zeitlichen Verlaufs des Ausschwingens mit
nachgeschalteter SDR-Software zur Berechnung des Spektrums. (SDR = Software Defined Radio)

In diesem Fall wäre ja nur die eine Spektrallinie der Messzelle von Interesse.

Aber da landet man gleich bei sehr deutlich äufwändigeren Hardwareaufbauten zusammen mit PC zur
Berechnung des Spektrums. Oder man nimmt gleich einen Spektrumanalysator.

Solche SDR-Empfängermodule (mit PC-Software) sind Standardartikel im Funkamateur-Bereich.

Das hätte vom Aufwand her aber nichts mehr mit meinem kleinen "Ein Transistor-Colpitts-Oszillator"
und einem popeligen ATmega328 zur Auswertung und mit dem LED Voltmeterchen zur Anzeige zu tun.

Da könnte ich auch gleich meinen professionellen vektoriellen Netzwerk- und Spektrumanalysator
Wandel & Goltermann Modell SNA2 auf das "Klingeln" des periodisch "angeschubsten" Schwinkreises
(Dirac) loslassen und mir hochaufgelöst(!) das gemittelte Spektrum anzeigen lassen.

Und daraus (nach erfolgter Eichung !) das gerade wirkende Drehmoment ausrechnen.
Zum Beispiel mit einem Taschenrechner.

Aber das ist ja nicht Ziel meiner Entwicklung.

Mich interessieren nur minimalistische und zeitkontinuierliche DIY-Lösungen mit direkter, kalibrierter
Anzeige des Messwerts, um praktisch in Echtzeit die Wirkung des Justagevorgangs am DAT anzuzeigen.

So, wie das die originale mechanische Kassette von Sony auch macht.
.

[evkzrel]

...Von der Empfangsspule bis zum Nulldurchgangsdetektor traue ich mir das nicht zu..... 

Genau bei diesem Schaltungsteil liegt aber der Alles entscheidende Knackpunkt. 

In der Tat. Es sollte aber auch nicht vernachlässigt werden, daß der TDC7200 so seine undokumentierten Macken hat.