Techniek – Pagina 2

Burroughs BarGraph display

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.

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.

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.

// Simple test for Burroughs barGraph on Arduino. 
// Aart, 10-2023

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(2, OUTPUT); // Reset kathode
  pinMode(3, OUTPUT); // A kathodes
  pinMode(4, OUTPUT); // B kathodes
  pinMode(5, OUTPUT); // C kathodes
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  scan_segments(); 
}

void scan_segments() { 
  static int state = 0, segment = 0, count = 0; 
  static unsigned long lastTime = 0; 
  enum state {RESET, A, B, C}; 

  // Run once every 70 us
  if ((micros() - lastTime) < 70 ) {
    return; 
  }
  lastTime = micros(); 

  switch (state) {
    case RESET: 
      digitalWrite(2, HIGH); 
      digitalWrite(3, LOW); 
      digitalWrite(4, LOW); 
      digitalWrite(5, LOW); 
      state = A; 
    break;
    case A:
      digitalWrite(3, HIGH); 
      digitalWrite(2, LOW); 
      digitalWrite(4, LOW); 
      digitalWrite(5, LOW); 
      state = B; 
      segment++;
    break;
    case B:
      digitalWrite(4, HIGH); 
      digitalWrite(2, LOW); 
      digitalWrite(3, LOW); 
      digitalWrite(5, LOW); 
      state = C; 
      segment++;
    break;
    case C:
      digitalWrite(5, HIGH); 
      digitalWrite(2, LOW); 
      digitalWrite(3, LOW); 
      digitalWrite(4, LOW); 
      segment++; 
      state = A; 
    break; 
  }

  if (segment > (count/2)) { // end bar at count
    segment = 0; 
    count++; 
    state = RESET; 
  }

  if (count > 400) { 
    count = 0;
  }

}

// Simple test for Burroughs barGraph on Arduino.

// Aart, 10-2023

void setup() {

// put your setup code here, to run once:

pinMode(2, OUTPUT); // Reset kathode

pinMode(3, OUTPUT); // A kathodes

pinMode(4, OUTPUT); // B kathodes

pinMode(5, OUTPUT); // C kathodes

}

void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly:

scan_segments();

}

void scan_segments() {

static int state = 0, segment = 0, count = 0;

static unsigned long lastTime = 0;

enum state {RESET, A, B, C};

// Run once every 70 us

if ((micros() - lastTime) < 70 ) {

return;

}

lastTime = micros();

switch (state) {

case RESET:

digitalWrite(2, HIGH);

digitalWrite(3, LOW);

digitalWrite(4, LOW);

digitalWrite(5, LOW);

state = A;

break;

case A:

digitalWrite(3, HIGH);

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(4, LOW);

digitalWrite(5, LOW);

state = B;

segment++;

break;

case B:

digitalWrite(4, HIGH);

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, LOW);

digitalWrite(5, LOW);

state = C;

segment++;

break;

case C:

digitalWrite(5, HIGH);

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, LOW);

digitalWrite(4, LOW);

segment++;

state = A;

break;

}

if (segment > (count/2)) { // end bar at count

segment = 0;

count++;

state = RESET;

}

if (count > 400) {

count = 0;

}

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?

IBM Meteobridge display

Van een collega kreeg ik deze week een gloednieuw IBM display cadeau, van een type dat bedoeld is om op een kassa te schroeven. Omdat de ervaring leert dat zo een doosje ongemerkt een tijd in de kast kan blijven liggen, en je er dan weinig lol van hebt, besloot ik er deze regenachtige zaterdag direct iets van te maken.

Het werd een extra display voor mijn weerstation voor op mijn werkkamer.

Het display is een HD44780 compatibel met 2×20 karakters in groot formaat, 9 mm karakter hoogte. Het heeft een ietwat onhandige 2 mm pitch header.

De aanwezige IBM elektronica was voor mij niet eenvoudig opnieuw te gebruiken, en had ook geen handige functionaliteit. Deze werd daarom vervangen door een PCF8574 I2C expander printje dat ik jaren geleden maakte voor een Makerspace project, en een Wemos D1, dat is een gebruiksvriendelijke ESP8266 microcontroller module met Wifi.

Omdat het led backlight een V of 8 nodig had kwamen daar een kleine 5V step down en een 68 Ω / 1W weerstand bij. Dit opdat het geheel op een enkele netadapter van 12V kan werken. Tot slot voegde ik een drukknop toe om de legenda te tonen en het backlight in- en uit te schakelen.

Het energieverbruik uit het stopcontact is 2,7 W met de backlight aan, 2,0 W met de backlight uit.

De actuele metingen van het weerstation worden op het locale netwerk beschikbaar gemaakt door de Meteobridge als een tekstfile. Deze text wordt opgehaald door de ESP. Vervolgens wordt een selectie van acht van de beschikbare meetwaarden op het display getoond.

De Arduino code is zo simpel mogelijk. Een captive portal voor de instellingen zou fraai zijn, maar ik zit daar niet goed in en de toegevoegde waarde is beperkt. De USB aansluiting van de ESP is te bereiken zonder alles te demonteren. Het opzoeken van de te tonen waarde in de tekst gebeurd simpelweg door het aantal spaties te tellen.

Al die getallen lijken misschien wat onoverzichtelijk, maar met enige gewenning is het display in één oogopslag af te lezen. Nu kan ik ook op mijn werkkamer zien wat voor weer het buiten is zònder de gordijnen open te doen 🙂

Onderstaande de Arduino code van dit project.

Update augustus 2024: Omdat de volgorde van de regels in het bericht blijkt te kunnen veranderen na een herstart van de Meteobridge is een nieuwe DisplayMeteo() functie geschreven die hier niet gevoelig voor is.

 /*
  *   Simple Meteobridge network display using a 2x 20 LCD, a PCF8574 I2C I/O expander and a ESP8266. 
  *   Aart 06-2023
  *
  *   Update  08-2024: New DisplayMeteo() function, not sensitive to the sequence of message lines. 
  */

// #define DEBUGMODE // Run on ESP8266 only, no button. Display not neccesary. 

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x38,20,2); // The "standard" address for a PCF8574 LCD module seems to be 0x27.  
                                  // On the ESP8266: D1 = SCL, D2 = SDA. 4k7 pullups are placed. 

const int ON_Board_LED = 2; 

const char* ssid = "WifiNetwork"; 
const char* password = "WifiPassword"; 

const char* host = "http://meteobridge:MeteobridgePassword@192.168.178.30/";

static uint32_t UPDATE_INTERVAL = 10000; 

static int BUTTON_PIN = 0;  // Pin D3 on a Wemos D1 clone.

String GetAddress, LinkGet, getData;
int id = 0;

HTTPClient http; 
WiFiClient client;

// Separates a string into substrings using a separator character. 
String getValue(String data, char separator, int index) 
{
  int found = 0;
  int strIndex[] = {
    0, -1  };
  int maxIndex = data.length()-1;
  for(int i=0; i<=maxIndex && found<=index; i++){
    if(data.charAt(i)==separator || i==maxIndex){
      found++;
      strIndex[0] = strIndex[1]+1;
      strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i+1 : i;
    }
  }
  return found>index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]) : "";
}

void connectWiFi() {
  Serial.print("Connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    digitalWrite(ON_Board_LED, LOW);
    delay(250);
    digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);
    delay(250);
  }
  digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);
  Serial.println("");
  Serial.print("Successfully connected to : ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  Serial.println();  
}

String getMeteoData(void) {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    connectWiFi();  
  }

  Serial.println("----------------Connect to Server-----------------");
  Serial.println("Get LED Status from Server or Database");
  Serial.print("Request Link : ");
  Serial.println(LinkGet);

  HTTPClient http; 
  http.begin(client, LinkGet);
  http.addHeader("Content-Type", "text/plain");
  int httpCodeGet = http.GET();
  String payloadGet = http.getString();
  
  Serial.print("Response Code : ");
  Serial.println(httpCodeGet);
  Serial.println("Returned data from Server : ");
  Serial.println(payloadGet);
  Serial.println("----------------Closing Connection----------------");

  http.end();
  return (payloadGet); 
}

void setup() {
  lcd.init(); 
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(1,0);
  lcd.print("MeteobridgeDisplay");
  lcd.setCursor(6,1);
  lcd.print("Aart 2023");

  Serial.begin(115200);
  delay(500);

  GetAddress = "cgi-bin/livedata.cgi";
  LinkGet = host + GetAddress;

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.println("");

  pinMode(ON_Board_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT); 
}

void displayLegend() {
  lcd.clear(); 
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("TEMP");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("HUMI");
  lcd.setCursor(5,0);
  lcd.print("WIND");
  lcd.setCursor(5,1);
  lcd.print("DIR.");
  lcd.setCursor(10,0);
  lcd.print("RAIN");
  lcd.setCursor(10,1);
  lcd.print("RATE");
  lcd.setCursor(15,0);
  lcd.print("SUN");
  lcd.setCursor(15,1);
  lcd.print("BARO");
} 

void DisplayMeteo(String data) { 
  lcd.clear(); 

  int i = 0, found = 0; 
  while (found < 5) {

    if (getValue(data,' ', i) == "th0") {
      Serial.print("- Index i th0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++; 
      lcd.setCursor(0,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // TEMP
      Serial.print("Temp: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
      i++; 
      lcd.setCursor(0,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // HUMI
      Serial.print("Humi: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "wind0") {
      Serial.print("- Index i wind0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++; 
      lcd.setCursor(4,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // DIR
      Serial.print("Dir: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
      i++;
      lcd.setCursor(5,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // WIND
      Serial.print("Wind: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "rain0") {
      Serial.print("- Index i rain0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++;
      lcd.setCursor(9,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // RATE
      Serial.print("Rate: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
      i++; 
      lcd.setCursor(10,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // RAIN
      Serial.print("Rain: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "sol0") {
      Serial.print("- Index i sol0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++;
      lcd.setCursor(16,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // SOLAR
      Serial.print("Solar: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "thb0") {
      Serial.print("- Index i thb0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i += 5;
      lcd.setCursor(14,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // BARO
      Serial.print("Baro: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }
    i++;   
  } 

  /* Message format, 08-2024. 
      20240829070537 th0 21.3 88 19.2 0
      20240829070621 rain0 0.0 578.8 0.0 0
      20240829070537 thb0 21.9 72 16.6 1012.9 1013.4 2 0
      20240829070617 sol0 151 0
      20240829070623 wind0 222 0.9 0.4 21.3 0
  */ 
}

void loop() { 
  static String meteoData; 
  static int state = 0, lastState = 0, lamp = 1;
  static uint32_t lastbutton, lastUpdate; 
  enum state {START, WAIT, DB_DOWN, DOWN, DB_UP, UP}; // Button state machine. DB = DeBounce. 

#ifdef DEBUGMODE
  uint8_t button = 1; 
#else
  uint8_t button = digitalRead(BUTTON_PIN); 
#endif

  // debug
  if (lastState != state) { 
    lastState = state; 
    Serial.print("New button state: "); Serial.println(state); 
  }

  switch (state) {
    case START:
        meteoData = getMeteoData(); 
        DisplayMeteo(meteoData); 
        state = WAIT; 
    break;

    case WAIT:
      if  (button == LOW) {
        lastbutton = millis(); 
        state = DB_DOWN; 
      }
      if (millis() - lastUpdate > UPDATE_INTERVAL ) {
        meteoData = getMeteoData(); 
        lastUpdate = millis(); 
        DisplayMeteo(meteoData); 
      }
    break; 

    case DB_DOWN:
      if (millis() - lastbutton > 100) {        
        state = DOWN;   
        displayLegend(); 
        lamp = !lamp; 
        if (lamp) lcd.backlight(); else lcd.noBacklight();
      }
      else if (button == HIGH) state = WAIT;  
    break; 

    case DOWN:  
      if (button == HIGH) {
        lastbutton = millis(); 
        state = DB_UP; 
      }
    break; 

    case DB_UP:
      if (millis() - lastbutton > 100) state = UP;   
      else if (button == LOW) state = DOWN; 
    break;  
    
    case UP:  
      DisplayMeteo(meteoData); 
      state = WAIT; 
    break; 
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

* Simple Meteobridge network display using a 2x 20 LCD, a PCF8574 I2C I/O expander and a ESP8266.

* Aart 06-2023

* Update 08-2024: New DisplayMeteo() function, not sensitive to the sequence of message lines.

// #define DEBUGMODE // Run on ESP8266 only, no button. Display not neccesary.

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x38,20,2); // The "standard" address for a PCF8574 LCD module seems to be 0x27.

// On the ESP8266: D1 = SCL, D2 = SDA. 4k7 pullups are placed.

const int ON_Board_LED = 2;

const char* ssid = "WifiNetwork";

const char* password = "WifiPassword";

const char* host = "http://meteobridge:MeteobridgePassword@192.168.178.30/";

static uint32_t UPDATE_INTERVAL = 10000;

static int BUTTON_PIN = 0; // Pin D3 on a Wemos D1 clone.

String GetAddress, LinkGet, getData;

int id = 0;

HTTPClient http;

WiFiClient client;

// Separates a string into substrings using a separator character.

String getValue(String data, char separator, int index)

{

int found = 0;

int strIndex[] = {

0, -1 };

int maxIndex = data.length()-1;

for(int i=0; i<=maxIndex && found<=index; i++){

if(data.charAt(i)==separator || i==maxIndex){

found++;

strIndex[0] = strIndex[1]+1;

strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i+1 : i;

}

return found>index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]) : "";

}

void connectWiFi() {

Serial.print("Connecting");

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print(".");

digitalWrite(ON_Board_LED, LOW);

delay(250);

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

delay(250);

}

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

Serial.println("");

Serial.print("Successfully connected to : ");

Serial.println(ssid);

Serial.print("IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

Serial.println();

}

String getMeteoData(void) {

if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

connectWiFi();

}

Serial.println("----------------Connect to Server-----------------");

Serial.println("Get LED Status from Server or Database");

Serial.print("Request Link : ");

Serial.println(LinkGet);

HTTPClient http;

http.begin(client, LinkGet);

http.addHeader("Content-Type", "text/plain");

int httpCodeGet = http.GET();

String payloadGet = http.getString();

Serial.print("Response Code : ");

Serial.println(httpCodeGet);

Serial.println("Returned data from Server : ");

Serial.println(payloadGet);

Serial.println("----------------Closing Connection----------------");

http.end();

return (payloadGet);

}

void setup() {

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("MeteobridgeDisplay");

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print("Aart 2023");

Serial.begin(115200);

delay(500);

GetAddress = "cgi-bin/livedata.cgi";

LinkGet = host + GetAddress;

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

Serial.println("");

pinMode(ON_Board_LED, OUTPUT);

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);

}

void displayLegend() {

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("TEMP");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("HUMI");

lcd.setCursor(5,0);

lcd.print("WIND");

lcd.setCursor(5,1);

lcd.print("DIR.");

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print("RAIN");

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print("RATE");

lcd.setCursor(15,0);

lcd.print("SUN");

lcd.setCursor(15,1);

lcd.print("BARO");

}

void DisplayMeteo(String data) {

lcd.clear();

int i = 0, found = 0;

while (found < 5) {

if (getValue(data,' ', i) == "th0") {

Serial.print("- Index i th0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(0,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // TEMP

Serial.print("Temp: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(0,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // HUMI

Serial.print("Humi: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "wind0") {

Serial.print("- Index i wind0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(4,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // DIR

Serial.print("Dir: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(5,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // WIND

Serial.print("Wind: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "rain0") {

Serial.print("- Index i rain0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(9,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // RATE

Serial.print("Rate: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(10,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // RAIN

Serial.print("Rain: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "sol0") {

Serial.print("- Index i sol0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(16,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // SOLAR

Serial.print("Solar: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "thb0") {

Serial.print("- Index i thb0: "); Serial.println(i);

found++;

i += 5;

lcd.setCursor(14,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // BARO

Serial.print("Baro: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

i++;

}

/* Message format, 08-2024.

20240829070537 th0 21.3 88 19.2 0

20240829070621 rain0 0.0 578.8 0.0 0

20240829070537 thb0 21.9 72 16.6 1012.9 1013.4 2 0

20240829070617 sol0 151 0

20240829070623 wind0 222 0.9 0.4 21.3 0

}

void loop() {

static String meteoData;

static int state = 0, lastState = 0, lamp = 1;

static uint32_t lastbutton, lastUpdate;

enum state {START, WAIT, DB_DOWN, DOWN, DB_UP, UP}; // Button state machine. DB = DeBounce.

#ifdef DEBUGMODE

uint8_t button = 1;

#else

uint8_t button = digitalRead(BUTTON_PIN);

#endif

// debug

if (lastState != state) {

lastState = state;

Serial.print("New button state: "); Serial.println(state);

}

switch (state) {

case START:

meteoData = getMeteoData();

DisplayMeteo(meteoData);

state = WAIT;

break;

case WAIT:

if (button == LOW) {

lastbutton = millis();

state = DB_DOWN;

}

if (millis() - lastUpdate > UPDATE_INTERVAL ) {

meteoData = getMeteoData();

lastUpdate = millis();

DisplayMeteo(meteoData);

}

break;

case DB_DOWN:

if (millis() - lastbutton > 100) {

state = DOWN;

displayLegend();

lamp = !lamp;

if (lamp) lcd.backlight(); else lcd.noBacklight();

}

else if (button == HIGH) state = WAIT;

break;

case DOWN:

if (button == HIGH) {

lastbutton = millis();

state = DB_UP;

}

break;

case DB_UP:

if (millis() - lastbutton > 100) state = UP;

else if (button == LOW) state = DOWN;

break;

case UP:

DisplayMeteo(meteoData);

state = WAIT;

break;

}

Meteobridge en WOW-NL

Een paar weken terug heb ik mijn weerstation verbonden met het WOW-NL project van het KNMI.

Een van de vele stipjes is nu dus van mij. Als je weet waar ik woon kun je mij opzoeken.

De complete Meteobridge hardware oplossingen vond ik niet zo mooi en wat duur, dus ik kocht hiervoor een eenvoudige router van TP-Link, een TP-Link TL-MR3020 versie 3.2, die ik met behulp van het TFTP protocol zelf om flashde naar de Meteobridge firmware. Het is interessant dat dat zo eenvoudig kan.

Het apparaatje hangt aan een magneet onder mijn bureau en verbruikt ongeveer 1,1W / 2,4 VA uit het net. De USB netadapter is een wat luxere, hij bleef onlangs over op werk.

Het instellen gaat via een interne website. Een handige optie is de tijd van het Davis station automatisch te synchroniseren met het internet.

Het zou ook mogelijk moeten zijn de seriële datalogger in het station via de Meteobridge met de WeatherLink software van Davis via het netwerk uit te lezen alsof het een Davis IP-logger is, maar dat is mij nog niet gelukt. Mogelijk houdt mijn router dit verkeer tegen.

Rotring CS 50 NC-scriber

Alweer een tijd geleden nam ik een Rotring CS 50 NC-scriber over, eigenlijk zonder precies te weten wat het is of hoe het werkt. Het apparaat was duidelijk kapot, het armpje voor de pen hing er scheef uit. Ook ontbrak de voeding.

Het is een elektronische vervanger voor de lettersjablonen welke gebruikt werden bij het met de hand maken van technische tekeningen. Na hem deze kerstvakantie gedemonteerd te hebben werd het defect snel duidelijk:

Rotring CS-50 NC-scriber mechanical. — Het mechaniek, met links een gebroken snaartje.

Een snaartje van de Y-beweging was gebroken, mogelijk door een klap op de arm van buitenaf. Deze snaartjes zijn extreem klein, 2 mm breed met een pitch van 1,5 mm. Vervangen ligt voor de hand, maar ze waren online niet eenvoudig te vinden.

Het uiteinde was kapot gegaan. De draden in de kern van de snaar zijn er nog, maar het rubber van de tanden is er af geschoven. Ook het messing klemringetje dat er omheen hoort werd los terug gevonden.

Het is gerepareerd door het uiteinde door de ring te rijgen, deze plat te drukken en het geheel te vullen met secondenlijm. Niet zo mooi als een nieuwe snaar, maar de reparatie houdt vooralsnog goed.

Na het bestuderen van wat Youtube filmpjes over dit apparaat wierp ik een blik op de electronica. Het ontwerp is voor zover ik kan nagaan van Rotring zelf, uit begin de jaren 80 en erg geavanceerd voor zijn tijd. Overigens is deze CS50 gezien de datums op de chips van begin jaren 90.

De microprocessor is een 16 bits Texas Instruments TMS 9995 op 12 MHz, een vroege 16 bits processor. Hierbij is RAM, een TMS 62256 (32k x 8), en firmware in twee ROM’s in voetjes.
De bipolaire microstep drivers zijn opgebouwd met een Siemens TCA1560B spanningsgestuurde stroom PWM sturing per spoel, op hun beurt aangestuurd door twee TLC7528 8-bit dual DAC’s. De golfvorm moet dan dus uit de hoofdprocessor komen. Er is een driver extra, vermoedelijk voor de hef magneet.
Het (custom-) display wordt gestuurd door een HD43160 driver, een voorloper van de bekende HD44780, welke op het moederboard zit. Op het display zelf zitten enkel zes OKI M5259 segment drivers.
De externe voeding is 15 VDC, op de print omlaag gebracht voor de logica door een 34063 5 V step-down regelaar.

Rotring CS-50 NC-scriber electronics. — Het main board van de CS50. Boven het display.

Na hem langzaam weer op de normale spanning gebracht te hebben blijkt het apparaat te werken. Ik ben er in het algemeen niet zo voor allerlei componenten preventief te vervangen (met de mogelijke uitzondering van RIFA rookbommetjes ;), maar de gele elco’s op de 5V zijn duidelijk aan de beurt, en als er iets mis gaat met deze voedingsspanning zou dat schade kunnen doen.

Ik heb de schrijver gebruikt om mijn kerstboodschap te schijven. Hierbij waren twee lastigheden: De antieke Rotring inkt bleek niet goed zwart meer te zijn, en de bediening is ook met de manual er bij relatief moeizaam.

De functionaliteit is wel heel erg uitgebreid, ik ben onder de indruk dat dit alles zo lang geleden in een paar kB ROM gerealiseerd is!

Een leuke toepassing is ook al bedacht: Het schijven van nette kaartjes voor mijn honderden laadjes met componenten. Of ik daar de tijd en het geduld voor kan opbrengen is nog even de vraag.. Eerst maar goede inkt vinden.

Philips capaciteits decade

Onlangs kreeg ik een Philips capaciteits decade cadeau. Volgens de typeplaat is het een 3E93102 uit juni 1954 van Philips E.B.M. H.I.G.A. Verder is er niets over bekend en zag ik dit model ook niet eerder.

Antique Philips capacitance decade. 3E93102, juni 1954, Philips E.B.M. H.I.G.A. — Philips capaciteits decade, zo uit een stoffige garage.

Het instrument was in weinig fraaie staat. Het zat vol stickers en gaf een wild verspringende capaciteit. Na schoonmaken van de buitenkant en de schakelaars was dat gelukkig veel beter.

Inside an old Philips capacitor decade. — Het inwendige van de decade. Condensatoren en draaischakelaars.

De schaal is in micro-micro farad, wat we nu picofarad ofwel pF noemen. De decade heeft een bereik van 1000 micro-micro farad, dat is 1 nF, tot 1 µF.

Er zijn vier condensatoren per decade. In bijvoorbeeld de 1 nF decade zijn waarden van 1, 2, 3 en 4 nF aanwezig, waarmee door parralelschakelen dan ook 5 (4+1), 6 (4+2), 7 (4+3), 8 (4+3+1), 9 (4+3+2) en 10 (1+2+3+4) nF gemaakt kan worden. De grootste condensator bestaat uit twee condensatoren van 200 nF parallel. Alles lijkt speciaal gemaakt te zijn, met een constructie gericht op zo min mogelijk restcapaciteit.

Maar hoe goed is zo een bijna 70 jaar oude decade nog? De condensatoren zijn voor zover zichtbaar 0,5% mica (opschrift van de 1 nF) condensatoren van 500V, en voor hun capaciteit behoorlijk groot en zwaar.

Om dit te testen zocht ik (bijna) alles in huis wat redelijk capaciteit kan meten bij elkaar, en voerde drie complete sets metingen uit.

Agilent U1253B, Peak LCR45, ESI 250DE Impedance bridge used for testing. — Agilent U1253B multimeter, Peak LCR45 LCR meter en de ESI 250DE Impedance bridge

De volledige meetresultaten kunt u hier zien.

Het meten met de meetbrug, dertig keer met twee handen het minimum zoeken terwijl men intussen de versterking opdraait, was een prettig meditatief klusje. Wat niet aangetekend is, is dat de condensatoren op de meetbrug een uitstekende, lage, verliesfactor D hadden.

De onvermijdelijke offset werd gemeten met de decade op 0 en afgetrokken van de metingen. Door delen door de verwachte waarde werden alle metingen genormeerd naar 1. Tot slot werd van iedere set de standaarddeviatie berekend. Deze zal kleiner zijn als de decade en het betreffende meetinstrument het beter met elkaar eens zijn, afgezien van een schaalfactor waar we door deze manier van rekenen niet gevoelig voor zijn.

We weten hierbij niet wie er gelijk heeft, maar de kans dat de decade en een meetinstrument op precies dezelfde manier afwijken lijkt verwaarloosbaar. Als ze goed overeen komen bouwt dat dus vertrouwen in zowel de meter als de condensatoren.

In de tabel is te zien dat de ESI meetbrug de laagste standaarddeviatie haalt. De Peak LCR meter geeft ongeveer 1,5 keer zo veel “ruis”, en de Agilent multimeter ruim 10x.

Graph of deviation to capacity. — Met excuses voor de ontbrekende x-as met daarop de 30 verwachte waarden, er ging iets mis met de punt-en-komma settings in Google Drive.

In de grafiek van de genormeerde waarden zien we dat de ESI en de Peak lijnen een zelfde vorm hebben. Vermoedelijk ontstaan de gezamelijke hobbels daarom door afwijkingen van de decade. Ook lijkt het er op dat het meten van grotere capaciteiten gemakkelijker nauwkeurig verloopt dan dat van kleine.

Gekrast, maar schoon en behoorlijk werkend.

Tot slot is nog even gekeken of we met de kennis over de opbouw van de decade de voorspelling dat bijvoorbeeld 5 gelijk moet zijn aan 4+1 kunnen bevestigen. Hoe goed dit gaat is vooral een indicatie van de kwaliteit van de instrumenten. De waarde van de condensatoren doet er hier niet meer toe, parasitaire capaciteiten en dergelijke in de decade nog wel.

Hier zien we in de standaard deviaties eenzelfde beeld verschijnen. De ESI voorspelt het beste, gevolgd door de Peak en, op ruime afstand, de Agilent.

De specificaties van de nauwkeurigheid van de meetinstrumenten zijn kort door de bocht 0,2% voor de ESI meetbrug, 1,5% voor de Peak en 1% voor de Agilent. Dat maakt deze wat oudere multimeter niet meer waar. De decade is vermoedelijk nog binnen 1% juist.

Temperatuur logger

Om, uit nieuwsgierigheid, te onderzoeken hoe mijn koelkast regelt en reageert op zijn omgevingstemperatuur bouwde ik een simpele temperatuur logger op basis van een Arduino Uno en ingegoten Dallas 1-Wire temperatuursensoren uit China.

De data logger en de omgevingstemperatuur sensor.

Het gebruikte shield is een merkloos “Arduino data logger shield” met daarop een ds1307 I2C real time klok en een SD-kaart slot. Hierop bouwde ik de 1-Wire interface voor ds18b20 sensoren, feitelijk een header en een enkele pull-up weerstand op pin 8. Verder zijn er een kleine groene led om de cpu belasting te tonen en een grotere rode om een waarschuwing te geven dat er geschreven wordt naar de sd kaart, en het te melden als dat onverhoopt mislukt.

Het geheel is op een plaatje aluminium met daar onder een harddisk magneet met plakfluweel geschroeft, zodat het zonder schade als een koelkastmagneet op de deur geplakt kan worden. De verbindingen naar de sensoren in de koelkast en het vriesvak gebruijken flatcables voor een zo goed mogelijke afsluiting van de deuren.

Voordat de datalogger code geladen wordt moet de klok gestart en gelijk gezet worden door middel van bijvoorbeeld het ds1307-voorbeeld dat met de Adafruit RTClib bibliotheek mee komt. Dit programma neemt de tijd van compileren mee als tijd om de klok gelijk te zetten, wat in de Arduino omgeving goed werkt omdat er weinig tijd zit tussen het compileren en de daaropvolgende eerste start van de firmware. De klokt loopt overigens keurig, hij blijft binnen een minuut afwijking per maand.

Ook moeten de unieke 64-bit OneWire adressen van de individuele temperatuursensoren bekend zijn. Deze zijn eenvoudig uit te lezen met het DS18x20_Temperature-voorbeeld van de OneWire bibliotheek. Hierbij worden ze één voor één aan de logger hardware aangesloten en wordt het adres gekopieerd naar de code van de logger.

1-Wire adressen in de code. Deze zijn voor mijn sensoren, en met zekerheid anders dan die van alle andere 1-Wire sensoren.

Als een sensor door de logger vanwegen slecht contact of interferentie een periode niet uitgelezen kan worden is zijn waarde in de log “nan”, van “Not A Number”. Om de sensoren eenvoudig uit elkaar te kunnen houden zijn ze gemerkt met gekleurd PVC tape.

De logging firmware, te vinden op mijn Github, kent systeemtikken van 100 ms. De sensoren worden door een non-blocking routine in twee stappen uitgelezen omdat hier een conversie-wachttijd van 800 ms bij inbegrepen zit. Deze routine heb ik ooit geschreven voor gebruik op de ESP8266. Efficient gebruik van de CPU tijd is hier niet meer dan elegant, het is echter van levensbelang als er nog meer moet gebeuren dan het lezen van de sensoren, zoals het onderhouden van de Wifi verbinding op de ESP.

De gekozen instellingen zijn: 1x per 2s uitlezen, 1x per minuut een gemiddelde temperatuur berekenen en loggen en tot slot deze log 1x per tien minuten naar de kaart schrijven. Er is op de Atmega 328 microcontroller 2 kB RAM, waarvan zo een paar honderd bytes in gebruik zullen zijn voor de verzamelde data voordat deze op de kaart opgeslagen wordt. Dat lijkt nog veilig gezien er bij het compileren 606 bytes voor lokale variabelen over blijven, en werkt in de praktijk goed.

In zowel het vriesvak als de koelkast zijn twee sensoren geplaatst, ´één in een blikje met water en één gewoon los. Dit om tegelijk eens te kijken hoe deze bekende methode voor een betere meting van de temperatuur van een koelkast uitpakt.

Het eerste resultaat is een fraaie grafiek:

Temperatuur in koelkast gemeten met Arduino datalogger. — De temperatuur in de koelkast en het vriesvak over twee dagen.

Hier is te zien dat de duty cycle van het koelen vrij sterk afhankelijk lijkt van de temperatuur. Om een uur of vijf de tweede dag werd de instelling van de mechanische thermostaat omlaag aangepast. Het bevriezen van het water in het vriesvak is in de gele lijn fraai te zien. Later bleek dat hierbij het blik is geknapt door de druk van het ijs! Ook is te zien dat de temperatuur in het blikje met water altijd onder die in de koelkast lijkt te liggen. Komt dit door verdamping? Of wijkt deze sensor af? In het viesvak is de amplitude in het blikje met ijs nog aanzienlijk. Zat de sensor te veel aan de buitenkant in het blik?

Hier is duidelijk ruimte voor nader onderzoek. De logger werkt prima, hij logt weken lang zonder problemen. Ik had nog geen ervaring met loggers. De eenvoud van het gebruik van een SD kaartje in vergelijking met het direct loggen naar de cloud of een eigen server bevalt goed.

Geknapt blikje door het ijs in het vriesvak. Het lijkt er op dat de sensor te zien is, en dus helemaal aan de buitenkant zat.

Stopcontacten op zee

Vorig weekeinde was het Dag van de Bouw. Dit is een jaarlijkse gelegenheid om een kijkje te nemen bij bouwprojecten, vaak op plaatsen waar dat daarna nooit meer kan. Met mijn vader bezocht ik het transformatorstation dat Tennet bij Wijk aan Zee aan het bouwen is voor het aansluiten van windparken op zee op het 380 kV koppelnet.

De windmolens leveren hun energie met 66 kV aan een platform op zee. Hier transformeert een transformator het omhoog naar 220 kV, waarna het met twee kabels per platform, zes in totaal, aan land wordt gebracht.

De kabels sluiten aan op het grote transformatorstation dat wij bezochten. Het totale geplande vermogen voor dit station loopt in fases op tot 2,1 GW!

Hier troffen wij, tot onze verbazing, naast de te verwachten transformatoren van 220 naar 380 kV en grote schakeltuinen ook enorme 220 kV zelfinducties aan, bijna net zo groot als de bijbehorende transfomator. Helaas was er geen hoogspanningsdeskundige ter plaatse om een en ander te verklaren.

Siemens 220 kV high voltage inductor in Wijk aan Zee — Een van de zes 220 kV zelfinducties in zijn geluidsabsorberende hok. Aart in rood voor schaal.

De avond na het bezoek kwam de gedachte op dat deze zelfinducties wel eens belangrijk konden zijn in verband met het compenseren van de capaciteit van de tientallen kilometers lange coaxiale hoogspanningskabels op zee. Maar is dat zo? Gelukkig hadden we veel foto’s gemaakt.

Als eerste de eigenschappen van de spoel:

Typeplaat Siemens 220 kV high voltage inductor Wijk aan Zee — Een deel van de typeplaat van de zelfinductie. Deze is voorzien van aftakkingen, er kan via meerdere schakelaars een impedantie tussen afgerond 500 tot 1300 j Ω per fase ingesteld worden.

De eigenschappen van de 220 kV kabel op zee:

AC 220 kV AL XLPE 3 x 1600mm2 Submarine Cable — De 220 kV kabel voor op zee. 3x 1600 qmm met XLPE isolatie.

Op de foto zien we de oppervlakte en materiaal van de geleiders, het isolatiemateriaal XLPE en, met wat pixels tellen, dat de diameter van het scherm ruw 2x die van de mantel is. Uit de oppervlakte berekenen we de diameter van de kern, 45 mm. De diëlectrische constante van XLPE is volgens internet 2.2. Nu hebben we genoeg gegevens om in een online coax rekenprogramma te stoppen:

De kabels zijn tientallen km lang. Moeten we deze bij 50 Hz beschouwen als een transmissielijn? De verkortingsfactor met dit diëlectricum is 1/sqrt(2,2) = 0,67. De golflengte van 50 Hz in de kabel wordt dan 4000 km. Tientallen km is in vergelijking daarmee kort, dus overheerst eenvoudigweg de capaciteit.

2 pF/in komt neer op een kleine 80 nF/km.

Als de spoel in het station en de capaciteit van de kabel in resonantie zijn is de impedantie van de parallelschakeling van beiden maximaal en hoeft er geen blindstroom te lopen door de transformatoren aan beide uiteinden van de kabel, wat wenselijk lijkt. De impedanties van spoel en condensator moeten hiertoe elkaars geconjungeerde zijn, gelijk maar met tegengesteld teken.

Een impedantie van -500 jΩ bij 50 Hz komt overeen met een condensator van 6,4 µF. Bij -1300 jΩ is dat 2,4 µF. Delen we dat door de kabelcapaciteit per km dan komen we op te compenseren lengtes van 30 tot 80 km, hetgeen niet onrealistisch lijkt!

Met een vermogen tot 100 MVAr van deze spoel zal deze compensatie belangrijk zijn. Ik weet niet hoeveel vermogen door deze 220 kV verbinding kan gaan, maar dit zou bij een lange kabel tot tientallen procenten van het totaal kunnen zijn. Dat is zonde om te vermorsen aan blindstroom.

Het was een interessante open dag, en een leuke puzzel. Het lijkt er op dat de natuurkunde hetzelfde blijft, of het nu om mW of vele MW gaat.

Een meting met de field mill

Een paar weken terug, op zondag 5 juni, was er onstuimig weer met mogelijk onweer voorspeld. Op het laatste moment besloot ik deze gelegenheid aan te grijpen om met de field mill een meting te doen.

Field mill graph, june 05, 2022 Haarlem The Netherlands. — Meting van half tien ’s ochtends tot elf uur ’s avonds. Na drie uur ’s middags kwam de dikkere bewolking en wisselde het veld sterk.

Er was hier uiteindelijk geen onweer, wel periodes met regen. Het blijkt dat ook niet-onweerswolken al sterk negatief geladen zijn, en de gaten daartussen een positief veld geven. Mijn achtertuin is vrij afgeschermd en het instrument keek hier vanaf 1m60 omlaag, tegen de regen. Dit maakt dat de kalibratie niet zal kloppen, de aangegeven waarde van een paar kilovolt per meter zal echter eerder te laag dan te hoog zijn.

Field mill in the garden. — De meetopstelling. De field mill kijkt omlaag en was ingepakt in dun aluminium, afgeplakt met alu tape. De blauwe/zwarte draad gaat naar de aardpen, de Macbook gebruikt voor het loggen was niet geaard.

Buienradar screenshot. — De buienradar van die dag rond 15:00 uur. De buien schoven van uit het zuiden binnen. Er werd gemeten in Haarlem.

Al met al een inspirerende meting.

Field mill

Onlangs maakte ik een field mill, een meetinstrument voor elektrostatische velden. Hiermee kan men potentiaalverschil meten zonder dat er stroom loopt. De elektrische veldsterkte wordt gemeten in volt per meter.

De molen werkt door twee sets elektroden beurtelings af te dekken met een ronddraaiende, via een sleepcontact geaarde sluiter. Het verschijnen en verdwijnen van het elektrische veld voor de elektroden resulteert een wisselstroom in de ingangen van de voorversterkers. Beide signalen worden omgezet in een spanning, aangeboden aan twee adc kanalen van een Arduino en door synchrone detectie in de firmware omgezet in een meetwaarde.

Het synchroon samplen van twee kanalen in tegenfase zorgt voor een goede onderdrukking van ongewenste common-mode signalen zoals die van het lichtnet.

Oudere ontwerpen gebruiken na de voorversterker gewoonlijk een analoge synchrone detector, opgebouwd rond bijvoorbeeld een CD4066. De hier gekozen ‘moderne’ opzet lijkt goed te werken en kost wat minder hardware. Het geheel wordt gevoed uit de USB. De TL072 opamp wordt gevoed met + en – 10V door een kleine DC/DC converter.

Circuit diagram of the field mill. — Schema van de field mill. Het meeste gebeurd in een Arduino.

De schakeling is opgebouwd als spin, onder op het PCB materiaal waar de molen zelf van gemaakt is. De motor is een vierdraads CPU fan. De tacho uitgang bleek direct juiste timing te hebben voor de synchrone demodulatie, mits de sluiter juist geplaatst wordt. De montage van de sluiter op de motor en voor de motor zijn 3D geprint.

De PWM ingang van de fan wordt continu laag gehouden, wat bij de 5 V voeding bij deze fan resulteerde in de minimale snelheid en een meetsignaal van ongeveer 15 Hz. De meetwaarden worden over 11 periodes gemiddeld.

Rear of field mill. — De elektronica, die aan de onderzijde geplakt is.

De Arduino firmware is gedeeld op mijn Github.

Calibrating a field mill. — Kalibratie opstelling voor de field mill.

De kalibratie vond plaats met een metalen plaat op een vaste afstand welke op een instelbare potentiaal gebracht werd door een 300 V labvoeding. Dit resulteerde na instellen in de firmware in onderstaand trapje. Hiebij was de molen steeds geaard via de aarde op de labvoeding. Omdat de Macbook geen aarde heeft en dus op 115 VAC zweeft is er in deze opstelling zonder aparte aarding alsnog vrij veel interferentie van het lichtnet.

Calibration of a field mill. — Kalibratie trap in de Arduino plotter. De treden zijn 1430 V/m.

De firmware beschikt als compile optie over een ‘scope’ modus voor gebruik met de Arduino plotter. Hierin wordt niet gemeten, maar worden enkel beide ingangssignalen en de tacho ingang (hier ‘rotor’ genoemd) tegelijk getoond.

Dit geeft gelijk een duidelijk beeld van de werking van de synchrone detectie:

Scope function of the field mill. — De scope uitgang bij een iets toenemend veld. Er werd hier een geladen PVC buis boven de mill gehouden.

Reparatie Fluke 8502A multimeter

Enige tijd geleden kocht ik een oude Fluke 8502A 6,5 digit multimeter in onbekende staat. Dat zou ik normaal niet zo snel doen, maar voor de uiterst beschaafde prijs kon ik hem niet laten staan.

Het instrument bleek zoals verwacht defect te zijn, alleen het power lampje ging nog aan, verder niets. De kast was gelukkig wel behoorlijk gevuld met modules. Van de gebruikelijke functies onbreekt alleen de stroom optie.

Fluke 8502A inside. — De keurig nette binnenkant. Zelfs het plastic bleek nog in goede staat.

Een eerste vermoeden was dat er een probleem was in de voeding, dit werd inderdaad gevonden in de vorm van een kortgesloten tantaal condensator. Het display bleef echter donker.

Hierna werd met enig zoekwerk aan de hand van de uitstekende manual nog een defecte 4046 PLL op het controllerboard gevonden. Zie hier voor mijn technische aantekeningen van deze reparatie.

Deze PLL is vervangen, waarna het instrument weer opstartte! 🙂

Zoals te zien klopt de DCV meting nog behoorlijk, of in elk geval binnen de specificaties van de moderne multimeter. Alleen de weerstandmeting werkt nog niet.

Het controllerboard gebruikt overigens een 8080 processor, de tweede acht bit processor van Intel uitgebracht in 1974. Deze NMOS chip heeft niet alleen +5 V maar ook -5 V, +12 V en een tweefasen kloksignaal met specifieke timing en 12 V amplitude (!) nodig. Naar moderne maatstaven ietwat onpraktisch, maar hij doet het nog prima.

CD4046, tantalum, LM317 — De vervangen componentjes, de schade bleef beperkt.