Categorie: Gemaakt

Afstand bediende focus voor de Astrograaf

De Astrograaf op de Oude Sterrewacht in Leiden is een lenzenkijker met een opening van 340 mm uit 1898. Hij is maakte foto’s van de sterrenhemel op 150×150 mm glazen negatieven. De Astrograaf is in 2013 voorzien van de zogeheten corrector, een speciaal ontwikkelde module die het mogelijk maakt deze van oorspong enkel fotografische kijker te gebruiken als een gewone telescoop, dat wil zeggen met een oculair of met moderne camera’s.

Astrograaf Oude Leidse Sterrewacht, met de ingebouwde corrector.

De corrector is door zijn maker voorzien van een gemotoriseerde focus. Dit is praktisch als een moderne camera toegepast wordt en het oculair van de ruim vijf meter lange kijker buiten handbereik is. Men kan dan comfortabel scherpstellen in de buurt van de computer, of dit zelfs automatiseren. Dit systeem is indertijd echter niet afgemaakt. Het was hoog tijd om de draad op te pakken. De wens was nu een bedrade afstandbediening te realiseren.

Voor de gemotoriseerde focus zijn in de corrector een stappenmotor en een Trinamic StepRocker TMCM 1110 controller ingebouwd. Deze controller kan geprogrammeerd worden in de Trinamic Motion Control Language oftewel TMCL. Het is als technicus een leuke uitdaging iets te schrijven in een programmeertaal die men nog niet kent.

De hardware bestaat uit een knoppenkastje dat met een lange kabel aangesloten wordt op de corrector. Ook de voeding uit een 12V netadapter loopt via deze kabel. Omdat de i/o pinnen van het StepRocker board zonder filtering met de microcontroller verbonden zijn is gekozen voor een robuuste, optisch gescheiden interface.

Isolated L/R interface for a Trinamic StepRocker TMCM 1110 controller

Het StepRocker board heeft geen aansluiting voor de referentiespanning van het i/o. Daarom zijn hiervoor output pinnen gebruikt die in de firmware permanent hoog gemaakt worden. De serieweerstanden zijn opgedeeld met de bedoeling extra common-mode demping te realiseren, vooral tegen het uitstralen van HF van de controller.

Voor het ontwikkelen van de firmware werd een testopstelling in het lab gebruikt, met een ander motortje en drukknoppen in plaats van de eindschakelaars.

Test setup for a Trinamic StepRocker TMCM 1110 controller.

TMCL programma

Een wens was dat de focus altijd met de hand versteld kan worden als er niet op een knop gedrukt wordt. Dit is bereikt door met de regel: “SAP 167, 0, 0” de schakelende eindtrap die de wikkelingen stuurt helemaal uit te schakelen. De motorstroom op “0” zetten werkt niet, er blijft dan een kleine stroom lopen die handbediening tegenwerkt en waardoor de motor kan gaan trillen.

Deze werking heeft tot gevolg dat dat microstap-positie van de motor tussen bewegingen verloren raakt. Dit is voor de toepassing acceptabel, het focus mechanisme heeft een grote mechanische overbrenging in de vorm van een spindel.

Zoals aan de code te zien is lijkt TMCL wat op een assembly taal. Het is een compleet uitgeruste programmeertaal, met voorwaardelijke sprongen, i/o, timers etc.

Het is vanuit de bijbehorende IDE zowel mogelijk in “direct mode” onmiddellijke TMCL opdrachten te geven aan de controller via USB, als een compleet programma te schijven en uploaden. Door het (eenmalig) instellen van “SGP 77” start het geladen programma automatisch op zodat de controller verder stand-alone kan werken. Deze mogelijkheid is hier gebruikt.

corrector van de Astrograaf, Oude Sterrewacht Leiden

De corrector bij de laatste test voor het weer inbouwen.

Wat corrigeert de corrector?

Kort door de bocht corrigeert de corrector de kleurcorrectie van de Astrograaf. Zijn objectief is aangepast aan het gebruik van fotografische platen, die gevoelig zijn voor het blauwe deel van het spectrum. Deze eigenschap geeft een grote kleurfout, “blauwe ringen” om sterren, als met een oculair of moderne camera wordt waargenomen. De voor de Astrograaf op maat gemaakte corrector compenseert deze kleurfout.

Voor een uitgebreide geschiedenis en uitleg verwijs ik u naar dit artikel bij de Werkgroep Leidse Sterrewacht, waar ik deel van uit maak.

Astrograaf Oude Sterrewacht Leiden, corrector.

Netspanning sensor

Op Hackaday zag ik vandaag in het kader van de “2025 component abuse challenge” een geweldige thermische flipflop.

De challenge deed mij denken aan een netspanning sensor die ik in 2017 maakte om de spanning op de motoren van een groot ventilatie systeem in te lezen in een microcontroller. Deze spanning werd ingesteld met een autotransformator en een schakelaar.

De “schakeling” bestaat uit twee weerstanden van 56 kΩ, waarvan er ´één gevoed wordt met de te meten spanning. De andere is de referentie en niet aangesloten. Beiden zijn met lijm thermisch gekoppeld met ds18B20 1-wire temperatuur sensoren. Als de spanning toeneemt, neemt ook het temperatuurverschil tussen de weerstanden toe. Dit is evenredig met het aan de weerstand toegevoerde vermogen, en daarmee met het kwadraat van de aangelegde spanning. Dit is een bekend principe dat ook toegepast wordt in RMS converters, HF-vermogens meters etc. Door beide sensoren van een weerstand te voorzien zijn de thermische tijdconstanten zo veel mogelijk gelijk.

Eigenschappen van dit knutsel zijn:

  • Robuust en traag. Ongevoelig voor interferentie op het net.
  • Direct een toegankelijke digitale OneWire interface.
  • Behoorlijke isolatie van het net. Of het aan formele eisen voldoet is wat anders..
  • True RMS, werkt ook goed met verminkte golfvormen.
  • Nauwkeurigheid na kalibratie een paar %, vanaf 50 V.
  • Opgenomen vermogen 1W bij 230V.

Merk op dat een goede thermische isolatie tussen de weerstanden voor de werking niet nodig is, zie ook de referentie temperatuur in de grafiek. De enige eis is een stabiele thermische weerstand tussen de beide weerstanden en naar de omgeving. Een dicht kastje is belangrijk.

Kunstster

Enige tijd geleden kreeg ik de vraag om een lichtdimmer te maken die vanaf helemaal “uit” of 0 kan regelen. Deze zal ingezet worden bij een demonstratieproef over sterrenkunde, waarbij men zelf kan ervaren dat witte sterren heter zijn dan rode.

Eenvoudige dimmer-schakelingen regelen niet vanaf nul, er is een kleine sprong omdat de gewoonlijk voor het triggeren toegepaste diac 30 V nodig heeft voor hij in geleiding gaat. Deze sprong is voor deze proef ongewenst.

Een technisch juiste oplossing hiervoor, die ik zelf ook gebruik voor de kerstboom-gloeilampjes, is een variac of regeltrafo. Deze regelt prachtig vanaf helemaal donker. Ook een kleine 1A variac bleek in dit geval echter te onhandig en zwaar omdat de proef samen met andere proefjes per rugzak en trein vervoerd moet worden.

Nu is een betere fase-aansnijding een huis-tuin en keuken timing-trucje waar een 555 geknipt voor zou zijn. Zelf een nieuwe schakeling ontwikkelen bleek echter niet nodig: Zoeken op “555 triac dimmer” leidde naar een ontwerp bedoeld voor het dimmen van led lampen op de mij verder onbekende website ElecCircuit.

Het is een wat wonderlijke site en een schema vol blije kleurtjes, maar de schakeling met enkel standaard componenten die ik in huis had sprak mij direct aan. Precies wat nodig is en verder niets. Voor een schema in de volle resolutie en een uitleg zie op die site. Met de instelpotmeter van 500 kΩ kan het nulpunt van de regelpotmeter precies voor het begin van de volgende periode van de netspanning ingesteld worden.

Ik bouwde de schakeling op een stukje gaatjesprint zonder eilanden. Alles is direct verbonden met het net, er is niets aanraak-veilig. Vandaar ook de keuze voor een potmeter met een kunststof as.

555 dimmer opgebouwd op gaatjesprint.

De schakeling werkte direct. Enkel timing condensator C3 van 10 nF moest voor een goed regelbereik verkleind worden tot 6,8 nF. Waarom dit zo was is niet verder onderzocht.

555 dimmer op gaatjesprint, onderkant.

Onderkant van het printje.

150W lamp op dimmer

De dimmer als dubbel geïsoleerd apparaat met een fitting ingebouwd in een kastje. Er wordt getest met een energiemeter. Op de foto neemt een standaard 150 W gloeilamp 9 W op, dan begint hij juist zichtbaar te gloeien. De schakeling regelt overigens niet helemaal vanaf “0,0”, omdat de instelling van het nulpunt dan te kritisch wordt. Dat is echter ook niet nodig, het werkt goed genoeg. De proef wordt uitgevoerd met een speciale, grote gloei lamp en in het donker.

Al met al een prettig dagje knutselen voor het goede doel.

Binnenboorbeitel

Bij mechanica voor optica is het vaak belangrijk dat er een gat midden in het onderdeel zit om het licht door te laten. Deze gaten worden op de draaibank met een binnenboorbeitel op maat gedraaid.

2" telescope ocular adapter

Een zelfgemaakte adapter om andere optomechanica in plaats van een 2″ oculair op een telescoop te kunnen plaatsen.

Zo een binnenboorbeitel had ik al wel, maar een kleine korte die niet geschikt is voor de grotere gaten die ik nodig had. Geïnspireerd door te veel Youtube besloot ik te proberen zelf een grotere te maken uit een oud stuk stalen staf, met als voornaamste gereedschap de slijptol.

Boring bars.

De eerste poging, de bovenste op de foto, mislukte. Het slijpwerk uit de hand was te scheef om met een vijl bij te werken. Maar ook de geometrie was fout: Het snijvlak van de beitel moet in mijn draaibank ruw 10 mm boven het vlak waarop hij geklemd wordt zitten. Als het 6 mm ronde HSS beiteltje snijdt in het midden van zijn gat dat ook weer in het midden van de beitel zit, zit, moet het 10 mm dikke deel waarop geklemd wordt onder het midden zitten. Een risico van beginnen zonder echte tekening te maken..

Boring bars.

Links de achterkant van de beter geslaagde tweede poging. Het blauwe deel is niet verwijderd, de beitel kan toch maar op één manier gebruikt worden. De kop rechts was bij eerste- en tweede poging gelijk. Het gat voor de beitel is onder een hoek van ruw 30º ten opzichten van haaks geplaatst. De stelschroef om de beitel vast te zetten is M6.

Modified angle grinder.

Voor de tweede poging gebruikte ik een hulpmiddel: een stukje hoek-aluminium onder de slijptol gemonteerd zodat deze haaks, rechtop over tafel kan glijden. Dit maakt het eenvoudiger rechte sleuven te slijpen.

Grinding setup.

Ook aan het inklemmen van de staf en het opvangen van de vonken werd extra aandacht gegeven.

Boring on a lathe.

Het resultaat werkt beter dan verwacht. Het is mij al vaker gebleken dat het slijpen van HSS draaibeitels voor het aluminium en messing dat ik gewoonlijk bewerk niet erg kritisch is. Als het maar genoeg lijkt op een beitel, werkt het.

Core drilling on a lathe.

Overigens boor ik het ruwe gat met een gatzaag. Dat gaat vlot op mijn kleine draaibankje omdat er zo relatief weinig materiaal verspaand hoeft te worden. Van de kern kan zelfs nog iets anders gemaakt worden.

Regenwater in de stortbak

Deze keer geen elektronen maar watermoleculen. Het was hoog tijd voor een nieuwe stortbak. Omdat ik duurzaamheid interessant vind sloot ik de nieuwe bak aan op de regenton.

De nieuwe stortbak is voorzien van een tweede vlotterkraan, op de foto aan de linkerkant.

Het systeem werkt passief, op het hoogteverschil, wat maakt dat enkel ruw het bovenste 1/3 deel van de regenton bruikbaar is. Een pomp, met een bijkomend filter en regeling, is niet aantrekkelijk gezien de kosten en complexiteit.

Voor de leiding tussen de ton en de bak gebruikte ik een zwarte Tyleen slang van de Gamma. Dit het goedkoop, gepast materiaal en er is geen speciaal gereedschap nodig om het aan te sluiten. Het bleek mogelijk de slang in één keer met ruime bochten achter het keukenblok langs en onder het terras door te leiden. Zo is er het minste risico op lekkage. De leiding blijft overal laag, opdat er geen luchtbellen kunnen ontstaan.

Als er niet genoeg regenwater is wordt de stortbak gevuld met leidingwater. Het is hierbij belangrijk dat er nooit regenwater in het leidingnet kan komen, ook niet als de druk op de leiding wegvalt. Dat gebeurd niet vaak, maar als je er een dagje mee aan het knutselen bent bijvoorbeeld wel… Hiertoe installeerde ik tussen leiding en bak een wasmachinekraan. Deze speciale kranen zijn voorzien van een beluchter opdat er nooit water aangezogen kan worden uit de wasmachine, of in dit geval uit de stortbak. Ook is een wasmachinekraan veel prettiger in het gebruik als een klein stopkraantje als hij open of dicht moet om te kiezen tussen regen- of leidingwater. Voor een goede werking moet de wasmachinekraan op enige hoogte boven het waterniveau geplaatst worden.

De regenton is voorzien van een tweede kraan, een paar nep-Gardena koppelingen en een stukje tuinslang maken de installatie af.

Dit systeem werkt dit regenachtige voorjaar goed. De wat de hoogte betreft bruikbare voorraad regenwater is echter maar klein, ruw 50 liter. Dat maakt dat dit systeem water bespaart op het moment dat er geen gebrek aan water is, ruw analoog aan het feit dat zonnepanelen elektriciteit maken op de momenten dat daar inmiddels een overschot van is. Het voelt echter goed niet nodeloos leidingwater te verspillen, en natuurlijk zijn er al fantasieën over een veel grotere, hoger geplaatste regenwater tank.

Het kleine beetje vuil in het regenwater bleek de afgelopen maanden geen probleem voor de vlotterkraan. Een extra voordeel is dat het regenwater systeem door de lage druk doodstil is.

Update 02-2025: Het afgelopen najaar bereidde ik uit met een regenwaterkraan in de bijkeuken. Fijn voor de kamerplantjes die nu een dompelbad krijgen als het regent, en het moppen van de vloer. Ook is de regenton hoger geplaatst zodat een groter deel bruikbaar is voor de stortbak. Met als voornaamste parameters 50 m2 dak, 1 Aart en 165 liter ton waren er slechts enkele dagen waarop met leidingwater gespoeld moest worden, een groter vat was dit natte jaar niet zinvol.

De waterrekening over het afgelopen jaar is opgemaakt. Het systeem blijkt ruim 1/3 van mijn drinkwaterverbruik te besparen. Hoewel men er niet rijk van zal worden is de terugverdientijd niet onrealistisch lang.

Vervuiling met zand e.d. was dit eerste jaar geen probleem, er verzamelde zich wat modder onderin de ton.

Knipperlampjes

Op een radiobeurs werden doosjes vol knipperlampjes weggegeven. Leuk, natuurlijk, maar er moet wel weer iets van gemaakt worden. Ik besloot tot een kunstwerk van knipperende lampjes. Inspiratie waren de “Blinkenlights” projecten zoals men die wel op Youtube en soortgelijks ziet. Voor een filmpje zie aldaar!

Philips bi-metal flashing bulbs. 6,5 V 3 W

Knipper lampjes, 6,5 V 3 W.

De lampjes bevatten een bimetaal en knipperen vanzelf. Hierbij maken ze zelfs een klein beetje geluid, een zachte “ping”.

Philips bi-metal flashing bulb. 6,5 V 3 W

De voeding is een 1A variac gevolgd door een stevige 12 V transformator. De constructie is zo eenvoudig mogelijk: Hout, gestript VD draad en boekbinderslinnen voor de afwerking.

36 bi-metal flashing bulbs.

Ik bouwde dit een jaar geleden. De lampjes blijken niet erg betrouwbaar, ´één is definitief gedoofd en een paar anderen willen pas na een harde tik. Mogelijk zijn het afgekeurde lampjes?. Deze zijn niet meer te koop. Dit kunstwerk zal daarom hoe dan ook een eindige levensduur hebben, en hoe verder men de spanning opdraait hoe korter er genoten kan worden. De voeding gaat tot 12 V..

De eindigheid geeft het voor mij echter iets extra’s: Carpe diem.

Relais klok

Relay clock complete.

Dit is een digitale 24-uurs dochter klok met analoge uitlezing, door mij gemaakt met relais. Zoiets had ik willen bouwen toen ik als klein Aartje met relais en draadjes prutste, maar ik wist niet hoe het moest en er was nog geen internet. Vorig jaar kwam ik echter een interessante tweedeler opgebouwd met twee relais tegen. Dit was de inspiratie om eens nostalgisch te gaan knutselen.

De klok is in werking te zien op de AartTube.

Een animated GIF van de test van de twee-deler.

Ontwerpen voor digitale delers met relais zijn er inmiddels in meerdere varianten, die allemaal zo hun slimmigheden en beperkingen hebben. De schakeling welke mij inspireerde (link naar de pdf) maakt gebruik van het feit dat twee relais in serie aan kunnen trekken. Hij is niet gevoelig voor de puls duur en gebruikt ook geen serieweerstanden en grote condensatoren, wat ik in de context minder elegant vind.

Toggle flip flop. From "A 4-Bit Counter Using Relays", Peter Hiscocks, 2001.

Schema overgenomen uit bovenstaande: “A 4-Bit Counter Using Relays”, Peter Hiscocks, 2001.

De gebruikte onderdelen komen overal en nergens vandaan. De Siemens relais, de voeten, het draad, een doosje fraaie 4,99 kΩ 1% weerstanden van Ti en de ontmantelde T6.5 lampjes komen uit verschillende erfenissen van andere knutselaars. Vooral het schoon en in orde maken van de uit-gesoldeerde relais voeten was veel (priegel) werk. Voor dit soort grofstoffelijke elektronica werkt ouderwetse gaatjesprint zonder koper het best.

Relay clock, inside.

De schakeling bestaat uit een ingang-relais als interface naar het klokkennet in huis, dat een bipolaire minuut puls voert, gevolgd door de minuten- en de uren delers.

Op elke deler zijn twee contacten over, deze zijn gebruikt voor het bij de juiste stand (59 minuten, 23 uur) resetten van de deler en voor de uitlezing. De uitlezing bestaat uit twee R2R DAC’s en metertjes. De analoge referentie is een 10 V zener diode, de meters zijn van Philips en hebben een gevoeligheid van 100 µA volle schaal.

De lampjes zijn aangesloten via 1N4004 diodes, ooit op rol gekregen van een vorige werkgever, zodat ze centraal schakelbaar zijn. Inschakelen van de lampjes maakt het geheel overigens flink trager omdat deze in serie op moeten gloeien: Zonder lampjes wordt een paar Hz gehaald, met hooguit 2 Hz. Dit is voor de toepassing, waar maar 1 puls per minuut komt, geen probleem.

Mijn audio-achtergrond is zichtbaar in dat de stroomkringen van de delers en het analoge deel in de bedrading gescheiden zijn, wat bij stromen tot 1 A niet helemaal irrelevant is. De klok verbruikt een beschaafde 5 W met de lampjes uit, 20 W met de lampjes aan, bij 24 V.

Relay clock, wiring.

Ik heb geen schema getekend en ben direct begonnen met het bouwen en testen van de eerste tweedeler. Zo onvoorbereid bouwen en tegelijk experimenteren is een fijne afwisseling. Het moest niet op werk lijken. Dit maakte wel dat een paar zaken niet handig gekozen zijn, zo blijkt lampje uit een logische “1” op de uitlezing en zullen de nog te maken wijzerplaten wat vreemd moeten worden, met een dood stuk tussen 23 en 31 ( = 0 ) uur en de 59 – 00 minuten uur-overgang in het midden van de schaal. Maar dat geeft karakter 🙂

Zoals de schrijver van de PDF al aangeeft is een deler een belangrijk onderdeel van een complete relais computer. Die zal ik echter niet bouwen. Dat heeft Willem van der Poel al gedaan met zijn Testudo, en wel in een tijd dat dit technisch nog een belangrijke prestatie was. Het lijkt mij leuk zijn ontwerp eens te bestuderen. Hoewel er veel over de geschiedenis te vinden is, is er weinig informatie over de logische werking van deze machine te vinden.

Klok pulsgever

Het doel was een aantal dochter- of nevenuurwerken op de Oude Leidse Sterrewacht weer op tijd te laten lopen. Het klokkennet op de Sterrewacht is helaas verdwenen bij het opknappen van het gebouw, en de modernere pulsgever waar de buitenklok van Faverger boven de voordeur op liep was al enige jaren defect.

Voor hun behoud is het belangrijk dat klokken zo veel mogelijk lopen. Niet iedereen ziet de waarde van een rare oude klok die het niet doet.

Moser Swiss made 24h siderial slave clock with illumination.

Op de foto een van de Moser-Baer uurwerken met verlichting uit 1962. Deze hangt op de noordzuil van de Fotograaf en geeft sterrentijd aan. De sticker is om de wijzerplaat niet te beschadigen geplakt op Scotch Removable tape.

Uitdagingen in dit project zijn dat het gaat om uurwerken die werken op een seconde impuls, en die geen voorzieningen hebben om ze gelijk te zetten. Gelijkzetten kan dan enkel door (iets) sneller te lopen of door stilstaan en wachten. Het is ongewenst en bij de klok boven de voordeur praktisch ondoenlijk om de wijzers met de hand bij te stellen. Een extra uitdaging is dat bij een deel van de telescopen de lokale sterrentijd of siderische tijd noodzakelijk is. Anderen klokken op de Sterrewacht geven UTC aan. De klok boven de voordeur loopt om historische redenen op de lokale zomertijd, dat is UTC + 2 uur. Tot slot zijn de klokken in de donkere koepels voorzien van gloeilampjes in de rand, die natuurlijk ook moeten werken.

Slave clock impuls electronics.

De 3.0 elektronica van de pulsgever. De IC’s zijn een Atmega 328 en een LM358.

Deze pulsgever voorziet in alle genoemde punten. Hij houdt bij waar de wijzers van het uurwerk zijn, slaat de positie op als de netspanning wegvalt, en zorgt dat de klok bij terugkeer van de spanning vanzelf weer gelijk gaat lopen. Op de kast van de klok is een enkele drukknop om de lampjes te schakelen en het uurwerk een klein stukje bij te stellen. Uitlezen van de status en instellen van de wijzer-positie kan via een terminal, maar het laatste kan ook met de drukknop. Een indicatie-led toont de data en status van de DCF. Het geheel is compact en wordt op de DCF ontvanger en een ingekochte 24V netadapter na ingebouwd in of vlakbij de uurwerken.

Één van de 24-uur uurwerken van W. Moser-Baer bij het schoonmaken. De door ons gebruikte olie is Dr. Tillwich Clock 859. Omdat deze uurwerken met secondewijzer 60x zo hard draaien als die op een minuten-impuls is enig onderhoud noodzakelijk. De schakelaar pulst 1x per minuut en gebruiken wij niet. Dit zal een terugkoppeling naar de klokkencentrale geweest zijn.

Dit project is geen moederklok omdat het voor de juiste tijd geheel afhankelijk is van het DCF77 tijdsignaal. Er is geen andere mogelijkheid de interne klok gelijk te zetten, DCF77 is de feitelijke moederklok.

De hardware is gebaseerd op de Arduino Uno, maar dan met een 16 MHz kristal in plaats van de gebruikelijke resonator, en de voortreffelijke DCF77 bibliotheek van Blinkenlight. De laatste implementeert een filter, wat de ontvangst van DCF sterk verbetert als er flinke interferentie is. De H-brug voor het bipolair met 24V sturen van het uurwerk is opgebouwd rond een eenvoudige LM358 opamp. Voordeel van deze oplossing boven andere mogelijkheden is dat hij compact en kortsluitvast is. Er werd gekozen voor draadcomponenten omdat daar nog veel van in huis was. Met het oog op de betrouwbaarheid onder de “buiten” omstandigheden in de koepels is gekozen in de elektronica, buiten de netadapter, geen elco’s toe te passen.

Van dit project zijn de volgende bestanden beschikbaar:

Hoewel ik dit project in 2018 begonnen ben werken wij er inmiddels met meerdere WLS vrijwilligers aan. Het zal mogelijk nooit helemaal “af” zijn, maar de eerste klokken lopen naar tevredenheid.

In een terzijde verkoopt Het Uur complete pulsgevers voor nevenuurwerken. Die werken enkel op gewone tijd, kennen geen gelijk-zet functie en waren daarom niet bruikbaar voor onze toepassing. Hoewel ik er geen ervaring mee heb wil ik ze hier toch graag promoten omdat goed verkrijgbare pulsgevers kunnen voorkomen dat nevenuurwerken gesloopt worden om ze te voorzien van een goedkoop kwartsuurwerk. Dat soort barbaarse praktijken zijn verdrietig voor liefhebbers van deze interessante oude uurwerken. Hoe een klok loopt is onderdeel van zijn identiteit.

Korte afval grijper

Hoewel ik gewoonlijk als technicus door het leven ga heb ik sinds enige tijd een verborgen tweede leven. Als pick-up artist 😎

Dat komt; begin dit jaar deed ik een cursus in het determineren van planten, waarbij bij het veldwerk begon op te vallen hoeveel zwerfafval in onze omgeving ligt te wachten totdat het opgeruimd wordt. Dit afval ontstaat door kinderen, die het nog moeten leren, en ouderen die om enige reden geen bandbreedte hebben om het zelf (goed) op te ruimen. Dat is geen verwijt, maar ik heb de luxe niet in één van die categorieën te vallen en wil bij gelegenheid op mijn vele wandelingen best wat helpen. Dat doen meer mensen.

Al snel blijkt dan echter dat voor veel afval handschoenen wenselijk zijn. Die zijn echter onhandig, ze worden vies en je wilt natuurlijk niet meer afval maken dan dat er al was. Een grijper-stok zoals tegenwoordig te koop bij de bouwmarkten grijpt ook afval zeer comfortabel, maar is zo’n 75 cm lang en bepaald onhandig om mee te nemen op een wandeling.

Daarom heb ik een goedkope stok van de Gamma flink ingekort zodat hij in een apart vak van mijn rugzak past. Het inkorten is een eenvoudig klusje. De stok kan uit elkaar door de twee metalen pinnetjes vanaf de kant zonder kartels uit het plastic te tikken of te drukken.

Grijper gedemonteerd in onderdelen.

De ingekorte knijperstok in onderdelen.

De ronde buis en het ijzerdraad voor de bediening daar binnen in werden 35 cm ingekort. Het resultaat is een grijper van 42 cm lang. De ijzerdraad moet bij het afknippen 6 mm langer blijven zodat er een nieuw haaks uiteinde gebogen kan worden.

Dit grijp-instrument heeft overigens best een slimme constructie, de hoeveelheid metaal is minimaal en de knijper kan vrij draaien ten opzichten van het handvat. Hoewel hij niet zo degelijk voelt bleef hij dit jaar prima grijpen, en pakt hij ook gemakkelijk een peuk op.

Als verzameltas gebruik ik bij voorkeur polyester boodschappentasjes zoals men die tegenwoordig wel cadeau krijgt. Dit materiaal is super glad, wat hier praktisch is, en als dat nodig is eenvoudig te wassen. Het is echter niet waterdicht.

Ingekorte grijper.

De ingekorte knijper en de polyester boodschappentas waar hij in gaat.

Na een tijdje zo af en toe wat geraapt te hebben kwam ik tot de volgende gewoontes:

  • Alleen grijpen wat je bij toeval tegenkomt en als je er zin in hebt.
  • Overdrijf het niet, en laat altijd wat liggen voor anderen 🙂
  • Niet bij anderen voor de deur, op een bedrijfs parkeerterrein etc.
  • Het afval gaat in de dichtstbijzijnde afvalbak.

Burroughs BarGraph display

Burroughs Bargraph BG-12201-2

Op zoek naar iets anders in de schuur van mijn vader kwam ik deze displays tegen. Het zijn Burroughs BarGraph glow-transfer displays, type BG-12201-2. De displays zijn uit 1972 en geven twee neon bar graph uitlezingen met 201 streepjes. Een soort moderne bar-variant van een Nixie. Zij werden typisch toegepast voor L en R audio levels in allerlei professionele studio apparatuur.

Het was onbekend of ze nog werkten, dus besloot ik te proberen ze te testen.

Een eerste lastigheid was de connector, of het gebrek daar aan. Ik loste dit voor de test op door het display op een blokje hout te plakken, losse draadjes in de 0,6 mm brede contact-sleuf tussen glasplaat en keramiek te steken en het geheel met plakband te fixeren.

Burroughs Bargraph BG-12201-2

De displays bestaan uit een witte keramische plaat waarop de kathodes, hun verbindingen en een afdeklaag ge-zeefdrukt zijn, dan iets van 0,5 mm ruimte voor het neongas afgedekt met een glasplaat met daarop de anodes.

Op het internet is de nodige informatie te vinden over hoe de displays werken. Als eerste wordt een start kathode ontstoken, het eerste streepje, waarna de ontlading door middel van een drie fasen klok over de rest van de streepjes loopt. Dit spel herhaald zich tientallen malen per seconde, zodat het display niet knippert.

Burroughs noemt dit het glow-transfer principe. Omdat de anode spanning bij een actieve ontlading door de stroombegrenzingsweerstand daalt tot onder de ontsteek spanning kan enkel een naast de actieve kathode gelegen volgende kathode ontstoken worden. De driefasen klok zorgt dat dit steeds het streepje rechts naast het op dat moment brandende zal zijn. Feitelijk is de aansturing zo dus digitaal.

Op deze slimme manier is met relatief weinig aansluitingen en elektronica een lange bar met hoge resolutie te realiseren. Ook een logaritmische schaal is geen probleem, wat voor audio wenselijk is.

Als de gewenste indicatie bereikt is wordt de anodespanning van de betreffende bar voor de rest van de cyclus uitgeschakeld.

Burroughs Bargraph BG-12201-2 circuit.

Overgenomen uit Burroughs Bulletin BG101C, July 1976.

Om eenvoudig een snelle test te kunnen doen gebruikte ik een Arduino als besturing, en liet de anode sturing weg. Door de klok te stoppen en een reset te geven kan de bar ook afgebroken worden. De uitlezing is dan wel altijd voor beide kanalen gelijk, en de helderheid wordt een beetje afhankelijk van de lengte.

Ik tekende geen schema, maar de keep-alive anode weerstand is 1 MΩ, voor de twee gewone anodes is dat 22 kΩ (ze worden heet..) en de gebruikte transistoren zijn MPSA42’s van de Baco met een 10 kΩ basisweerstand. De voedingsspanning van het geheel is 250 V uit een Delta E300-0.1.

Burroughs bargrap display on breadboard with Arduino Micro.

Op Breadboard.

De gebruikte Arduino code is als volgt. Deze doet een “looplichtje”, voor de foto’s gebruikte ik een langere sluitertijd en zette ik de bar stil.

Het lijkt mogelijk te zijn door middel van het sturen van stroom en tijd enige variatie in de helderheid van de uitlezing te realiseren.

Dit was een plezierige middag uitzoeken en knutselen. Tijd om een mooie audio level meter te bouwen?