Vorrichtung zum Testen von Elektronenröhren
(Radio dla techników i Amatorów, Październik 1949, Rok IV, Nr 10)
In unserem monatlichen Magazin haben wir ein wichtiges und grundlegendes Instrument, das die Praxis eines Funkamateurs und Funktechnikers ist, noch nicht beschrieben - ein Gerät zum Testen elektrischer Lampen. Zweimal jedoch wurde ein solches Gerät von unserer brüderlichen Wochenzeitung „Radio i Świat“ beschrieben, nämlich 1945 Nr. 15 mit dem Titel „Instrument zur Prüfung der Emission von Elektronenröhren“ und 1947 Nr. 36/37 mit dem Titel „Instrument zur Prüfung von Elektronenröhren“. Rohre". Beide dieser Vorrichtungen verwendeten das gleiche Prinzip, das in Fig. 1 gezeigt ist. Der Netztransformator hat eine Sekundärwicklung des Glühfadens der Vakuumröhre und einige zusätzliche Wicklungen, die eine effektive Spannung von bis zu 20 Volt ergeben. Das Ende dieser Wicklung ist über einen Begrenzungswiderstand von 500 Ohm, der vor den Auswirkungen möglicher Kurzschlüsse oder Überlastungen schützt, und ein Gleichstrom-Milliamperemeter mit der Anode und anderen Hochspannungselektroden der getesteten Elektronenröhre verbunden. Andere Elektroden, wie das Steuergitter, sind mit der Kathode kurzgeschlossen, die wiederum einen gemeinsamen Punkt mit einem Glühpol hat. Wenn eine Vakuumröhre in eine geeignete Buchse gesteckt wird, fließt nach dem Erhitzen ein Strom in eine Richtung und bewirkt, dass das Milliamperemeter ausgelenkt wird. Die oben erwähnten Beschreibungen werden von Tabellen "normaler" Ablenkungen von mehreren Elektronenröhren begleitet.
Abb. 1. Funktionsprinzip des primitivsten Gerätes zum Testen von Elektronenröhren. Alle Elektroden sind entweder mit der Anode oder mit der Kathode verbunden. Man erhält ein Einweg-Gleichrichtungssystem, und das Gerät misst den gleichgerichteten Strom, der in gewissem Maße vom Emissionsgrad der Kathode abhängt. Die Mängel dieses Instruments werden im Text diskutiert.
Instrumente des in Abb. 1 gezeigten Typs arbeiten nach dem Prinzip der Einweg-Gleichrichtung. Jede Elektronenröhre ist unabhängig von ihrem eigentlichen Zweck natürlich in der Lage, gleichzurichten, und zwar in gewisser Weise abhängig von ihrer "Emission". Natürlich muss nicht betont werden, dass das System, in dem wir Vakuumröhren untersuchen, nicht einmal annähernd den Bedingungen entspricht, unter denen die von uns verwendeten Vakuumröhren in Verstärkern, Empfängern, Oszillatoren usw. arbeiten. Es kommt sogar vor, dass wir das nicht tun überhaupt eine Vakuumröhre sollte jemals unter solchen oder sogar ähnlichen Bedingungen funktionieren.
Aber bevor wir diese Dinge diskutieren, wollen wir uns überlegen, was die "Emission" einer Vakuumröhre ist. Lehrbücher, die darüber sprechen, sagen, es sei die Fähigkeit der Kathode, eine bestimmte Anzahl von Elektronen zu emittieren. Aus praktischer Sicht müssen wir dies durch die Tatsache ergänzen, dass bestimmte andere Elektroden in der Lage sind, diese Emission zu nutzen, dh durch sie einen bestimmten Strom von einer externen Wechsel- oder Gleichspannungsquelle durch die Röhre zu leiten . Hier muss gleich betont werden, dass mit Oxiden (meist Barium und Strontium) beschichtete Kathoden keine klar definierte Obergrenze der „Emission“ haben, dh der Anodenstrom kann bei angelegten Spannungen so lange ansteigen, bis die Elektroden überhitzen. Vakuumröhren mit einer Wolfram-, also Wolfram-, Rein- oder Bariumkathode haben eine bestimmte Emissionsgrenze. Der Fetisch „Emission“ stammt aus scheinbar längst vergessenen Zeiten, als Elektronenröhren mit solchen Kathoden im Einsatz waren. Tatsächlich testet keines der Geräte zum Testen von Elektronenröhren Emissionen, geschweige denn ihren "Prozentsatz". Wenn wir zeigen, ob die Elektronenröhre diesen oder jenen Anodenstrom liefert, der den gegebenen Betriebsbedingungen angemessen ist, prüfen wir natürlich, ob der Faden oder die Kathode genügend Elektronen liefern kann, damit ein solcher Strom fließt, aber auch um zu prüfen der Gesamtemissionsgrad der Kathode. Daher ist es unmöglich zu sagen, ob die Elektronenröhre verschlissen ist oder wie die Aussichten für ihre weitere Lebensdauer sind. Existierende Geräte zeigen nur den von der Elektronenröhre erhaltenen Anodenstrom unter bestimmten Bedingungen, die für ein bestimmtes Gerät spezifiziert sind, und hier können wir sie in zwei grundlegende Kategorien einteilen: solche, die einen bestimmten Arbeitspunkt zeigen, der durch die Katalogdaten der Elektronenröhre bestimmt wird, so liefern sie den Elektroden (Anode, Schirm, Gitter usw.) spezifische Gleichspannungen, die für jeden Röhrentyp ausgewählt werden. So verfügen diese Geräte meist über mehrere Gleichstromquellen und zahlreiche Spannungsabgriffe. Für eine einfache Bedienung verwenden sie normalerweise komplizierte Schalter oder Karten mit gestanzten Löchern. Für jeden Vakuumröhrentyp wird eine eigene Karte in das entsprechende Fenster gesteckt und in deren Löcher Kontaktstecker gesteckt, die die Elektroden mit allen richtigen Spannungen versorgen. Ein großes Messgerät zeigt die „Emission“ oder „Prozent des Verbrauchs“ an, was eigentlich, wie wir bereits wissen, der dem eingestellten Arbeitspunkt entsprechende Anodenstrom ist. Das Milliamperemeter hat eine dreifarbige Skala und jeder Abschnitt lautet: SCHLECHT - MÖGLICH - GUT. Das Gerät wird nicht sofort gegen den Strom im letzten Spannungssystem eingeschaltet, sondern zunächst werden die Elektroden auf Kurzschluss mit anderen oder Bruch (Faser) geprüft. Bei diesen Tests spielt das Messgerät die Rolle eines Ohmmeters, das mit einer Gleichspannung von mehreren Volt gespeist wird. Dieser Versuch ist außerdem vollständig mechanisiert, da die Vorrichtung mit einem Mehrstellungsschalter eingeschaltet wird. An den Ausgangspositionen werden nacheinander mit allen Elektroden Vorversuche durchgeführt, erst an der letzten die eigentliche Qualitätsprüfung. In der vorletzten Stellung des Schalters erhält das Steuergitter der Vakuumröhre eine kleine zusätzliche negative Spannung. Auf diese Weise können Sie überprüfen, ob das Gitter auf eine Spannungsänderung reagiert, es handelt sich also um einen ergänzenden "dynamischen" Test im Gegensatz zu einem "statischen" Test, den wir als Überprüfung des Anodenstroms betrachten. Der ordnungsgemäße Betrieb der Elektronenröhre ist genau die Arbeit aufgrund der Anregung des Gitters.
Foto 1. Ein modernes Gerät zum Testen von Vakuumröhren von Philips. Die Karte der getesteten Vakuumröhre wird auf die Seite gelegt, der Hebel nach links gedreht und alle Verbindungen werden automatisch hergestellt. Die neun Tasten unten geben Ihnen, wenn sie gedrückt werden, alle Versuche, die Sie brauchen. Für andere Vakuumröhrentypen gibt es entsprechende Adapterbuchsen.
Die Verbesserung und Verbesserung des gleichen Prinzips ist die Philips-Kamera. Die Karten hier sind aus einem harten, ziemlich dicken Material. Sie werden eingeführt, in einen speziellen Schlitz geschoben und dann mit einem Hebel an der Seite der Box gedrückt. Als Ergebnis dieser Bewegung drücken 140 Federkontaktlamellen gegen die Ebene der Bakelitkarte, aber natürlich gehen nur die den Löchern gegenüberliegenden durch und kontaktieren, wobei die erforderlichen Spannungen automatisch und nicht wie manuell an die entsprechenden Elektroden angelegt werden in dem zuvor beschriebenen Modell. Es gibt acht Knöpfe auf der Frontplatte, die nacheinander eingeschaltet werden und die Vakuumröhre wird getestet, zunächst auf Kurzschlüsse zwischen den Elektroden und schließlich auf Güte oder, wenn Sie es vorziehen, auf "Emission".
Foto 2. Layout für automatische Verbindungen. Links Spannungsschienen, rechts Federkontakte.
Foto 3. Ein Beispiel einer Karte für die Vakuumröhre AL4. Die Löcher erlauben nur den Durchgang der Kontakte, die für die zu testende Lampe benötigt werden.
Beide Geräte sind recht fortschrittlich und erfüllen ihre Aufgabe weitgehend, ohne eine Antwort auf die aus Sicht des Autors grundlegende Frage zu geben: Funktioniert die Elektronenröhre unter normalen Betriebsbedingungen gut? Andere wichtige Dinge, wie zB ob die Elektronenröhre nicht brummt oder knistert etc. etc., werden von keinem der bekannten Geräte geprüft, dafür verwenden sie es, wohl aber nur in Laboratorien oder Fabriken, Großgeräten oder Prüfschränken . Obwohl die beschriebenen Vorrichtungen noch einige Mängel aufweisen, sind sie jedoch bereits sehr kompliziert. Es ist unmöglich, sie mit Amateurmitteln herzustellen, und ich rate niemandem, es zu versuchen.
Wir möchten auch betonen, dass wir die Notwendigkeit oder gar die Notwendigkeit nicht im Geringsten missachten, zu testen, ob die Elektronenröhre mit ihrem normalen Anodenstrom arbeitet, der, wie wir bereits mehrfach darauf hingewiesen haben, im Volksmund, aber fälschlicherweise als der bezeichnet wird "Emissions"- oder "Verbrauchsprozentsatz"-Test. Daß aber die Prüfung der Vakuumröhre unter aktiven Arbeitsbedingungen, d.h. der sogenannte "dynamische Test", als ebenso wichtig erachtet wurde, beweist das neueste Modell der Weston-Apparatur. Und hier haben wir den "SCHLECHT - MÖGLICH - GUT"-Test für den Anodenstrom. Aber abgesehen davon verwandeln wir die Schaltung durch einfaches Drücken des Schalters in einen Röhrenverstärker mit normaler Gleichstromversorgung. mit einer Frequenz von 5000 c/s. An den Anodenkreis der Vakuumröhre und ein Parallelgerät, diesmal als empfindliches Wechselspannungs-Voltmeter, wird ein auf die gleiche Frequenz von 5000 c/s abgestimmter Schaltkreis angeschlossen. Diese Bedingungen stimmen zwar nicht ganz mit denen überein, die die Elektronenröhre später erfüllen soll, aber wenn sie beide Tests zufriedenstellend besteht, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie Mängel aufweist, vernachlässigbar und Sie können sie guten Gewissens verwenden.
Umso mehr liegt der Bau eines solchen Gerätes und vor allem dessen Kalibrierung außerhalb der Reichweite eines Funkamateurs. Wir wollten nur die Tendenzen im Bau der betreffenden Kameras andeuten. Kommen wir zu dem eingangs beschriebenen und in Abb. 1 dargestellten extrem vereinfachten System. Es hat einen großen Vorteil für den Laien: Es ist extrem einfach, das Einfachste, das man sich vorstellen kann. Darüber hinaus hat die Praxis gezeigt, dass es besser ist, die "Emission" oder die Fähigkeit der Kathode, Elektronen zu emittieren, bei niedriger als bei hoher Spannung zu untersuchen. Es stellt sich heraus, dass, wenn die Kathode schwach ist, die Erkennung dieser Schwäche bei höherer Spannung schwieriger wird, weil Hochspannung dazu neigt, Elektronen von der Kathode zu "ziehen". Andererseits kann Niederspannung nur die Zufuhr von Elektronen nutzen, die in Form der sogenannten erzeugt wird. Raumladung, d. h. eine Elektronenwolke um die Kathode, und es ist einfacher, Mängel darin aufzuzeigen.
Ein Gerät in solch primitivem Design bringt uns oft in eine peinliche Situation: Eine "getestete" Elektronenröhre mit scheinbar guter Emission - will im Empfänger nicht funktionieren. Was erfahren wir darüber, wenn beispielsweise das Gitter mit der Kathode kurzgeschlossen wird? Das System in Abb. 1 schließt das Gitter mit der Kathode extern kurz, was ändert sich also am Anodenstrom, wenn es infolge einer Beschädigung auch intern kurzgeschlossen wird? Nichts wird sich ändern, wir erhalten keinen Hinweis, keine Warnung. Dasselbe gilt für den inneren Kurzschluss des Schirms mit der Anode, dasselbe für den Kurzschluss der Kathode mit dem Heizfaden, der bei universellen Vakuumröhren, insbesondere gleichrichtenden (z. B. CY1, UY1 usw.), so gefährlich ist. ). Außerdem, was sagt uns dieser Tester über die Reaktion des Netzes auf eine angelegte Spannung, DC oder AC? Nein, definitiv reicht so ein Gerät, obwohl es natürlich besser als nichts ist, für die primitivste Werkstatt nicht aus. Nach ein paar Enttäuschungen verlieren wir das Vertrauen in ihn und suchen nach etwas Besserem. Ein solches Gerät einer höheren Kategorie, das uns, wenn nicht alle, dann zumindest viele der notwendigen Daten über den Zustand jeder Vakuumröhre liefert, wird unten beschrieben. Gleichzeitig ist es so einfach im Aufbau, dass es jeder Funkamateur herstellen kann. Es ist natürlich nicht frei von einigen grundlegenden Fehlern, auf die wir hinweisen werden, aber es lohnt sich und wird einen Dienst leisten, der mehr wert ist als seine Kosten und seine Arbeit.
Das schematische Diagramm des Probenehmers ist in Abb. 2 dargestellt. Die Erläuterungen dort machen es verständlich, aber wir werden ein paar erklärende Worte hinzufügen. Zunächst einmal haben wir einen Begrenzungswiderstand von 400Ω 15 Watt in Reihe mit der Primärwicklung des Netztransformators: Über diesen Widerstand schließen wir das Gerät zunächst immer an das Netz an. Es wird das Milliamperemeter nicht daran hindern, sich zu verbiegen, da es es nur geringfügig reduziert - wenn alles in Ordnung ist. Kommt es hingegen zu Fehlern, z. B. Kurzschlüssen, zu hohen Strömen usw., begrenzt der Widerstand die Auswirkungen dieser Fehler auf einen unschädlichen Wert, sowohl für die Röhre selbst als auch für den Transformator. Milliamperemeter usw. Wenn wir sehen, dass alles in Ordnung ist, überspringen wir schnell den Widerstand und haben dann eine zuverlässige Stromanzeige.
Die Basis, das Zentrum unserer Apparate ist der Netztransformator. Es muss sehr gut gemacht sein mit einer großen Anzahl von Abgriffen zur Auswahl der Heizspannung. Da es sehr schwierig ist, eine so große Anzahl von Abgriffen herzustellen, empfehlen wir Ihnen, einen solchen Transformator bei einem zuverlässigen Fachunternehmen zu bestellen. Hier sind seine Daten:
- primärwicklung: 120V (Draht ø 0,5) oder 220V (ø 0,3).
- sekundär: 0 - 1,25 - 2 - 2,5 - 4 - 5 - 6,3 (ø 1) - 13 - 16 - 20 - 26 - 30 - 35 - 45 - 50 - 55 - 60 - 90 - 110 - 120 V (ø 0,4).
- allgemeine Leistung 30 - 40 Watt.
Die zweite sehr wichtige Komponente ist der Heizspannungsstufenschalter. Für unseren Zweck ist nur ein sehr solides, zuverlässiges und langlebiges Bauteil geeignet, wobei die Anzahl der Kontakte 20 beträgt, obwohl dies auf Kosten der Wahl der Heizspannungen etwas reduziert werden kann. Beispielsweise kann die Spannung von 2,5 V (für alte amerikanische Elektronenröhren), dann 16, 35, 55 und 120 V in der ersten Reihe weggelassen werden, nachdem zuvor im Katalog der Elektronenröhren nach ihrer Wahl gesucht wurde. Kontaktsprünge können aufgrund des begrenzenden Widerstands im Netzwerkkabel kurzgeschlossen werden (benachbarte Kontakte - während der Sprünge). Schalten Sie die Heizspannungen der Reihe nach ein, beginnend mit der kleinsten. Die erste Position des Schalters schaltet den Glühfaden durch eine Neonlampe bei 120 Volt ein. Es ist ein Test der Unversehrtheit des Glühfadens, denn wenn er gebrochen oder verbrannt ist, zündet die Neonlampe nicht. Wie die Erfahrung zeigt, ist dies jedoch kein absolut sicherer Test, denn manchmal zeigt eine verbrannte Faser einen bestimmten Fluss in der Größenordnung von Hunderten oder Tausenden von Ohm, und die Neonlampe zeigt dies nicht an, sie leuchtet unmerklich auf Schwächung. Es gibt nicht viele solcher Fälle, aber im Glühstromkreis bieten wir normalerweise geschlossene Buchsen für den möglichen Anschluss eines externen Amperemeters zur Überprüfung des Glühstroms. Wenn eine gebrochene Faser einen Kurzschluss verursacht, schützt sie erneut den Widerstand im Netzkabel.
Wir erhöhen die Glühspannung allmählich, mit Pausen, geduldig ohne unnötige und schädliche Eile, mit dem Netzwiderstand im Stromkreis. Hier sehen wir jedenfalls einen kleinen Vorteil unseres Systems gegenüber den "Karten"-Systemen, die zwangsläufig sofort die Heizspannung einschalten, was bekanntlich bei Universal-Vakuumröhren mit hoher Heizspannung und niedrigem Strom sehr schädlich ist, also das gleiche zarte Filament. Wenn sich also die Glimmspannung normalisiert, warten wir, bis das Milliamperemeter auftaucht und den Strom ermittelt, und wenn wir der Meinung sind, dass alles in Ordnung ist, zumindest in Bezug auf Kurzschlüsse oder andere Anomalien, schalten wir auf volle Netzspannung um und nach einer kurzzeitig wird sich der endgültige Stromwert im Milliamperemeter einpendeln. Wir stellen fest, ob es im Normbereich liegt oder nicht und machen dann schnell ein paar Tests, nämlich: Netzreaktionstest: Der Schlüssel (im Modell die Telefontaste, der sogenannte Kellog) schaltet das Netz auf Vorspannung Null, also gleich der Kathode, auf eine Spannung von 6 Volt variabel, aber so gewählt, dass sie mit der Anodenspannung in Phase kommt. Dadurch erhöht sich der Anodenstrom und zeigt deutlich und positiv an, ob und wie die Steuerelektrode in der Röhre arbeitet und wie der Anodenkreis reagiert. Wir haben bereits mehrfach betont, dass dies ein grundlegender Test ist, ohne den es niemals Gewissheit geben wird, dass die Elektronenröhre funktioniert. Wir betonen natürlich, dass die Elektronenröhre in unserem System nicht unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet, weil sie nicht mit Gleichspannung, sondern mit Wechselspannung betrieben wird und außerdem ihre einzelnen Elektroden keine Spannungswahl haben, wie in der Katalog, aber nur 0 - 6 - 120 Volt AC. Es arbeitet als Gleichrichterdiode, wie im primitiven System in Abb. 1, mit dem Unterschied, dass bei einer höheren Spannung, dank derer verschiedene mehr oder weniger gefährliche Schäden leichter erkannt werden können, und bei Netzsteuerung aktiv und effektiv auch bei Wechselspannung Anode und Schirm.
Wir haben oben geschrieben, dass wir feststellen, ob der Anodenstrom normal ist oder nicht. Dies ist natürlich nicht der Strom, der in den Katalogen von Elektronenröhren angegeben ist. Dieser Wert ist spezifisch für unsere Arbeitsbedingungen. Wir können es am besten durch Vergleich mit guten, zuverlässigen Röhren bestimmen oder indem wir nach und nach mehr Röhren testen und den Durchschnitt angleichen. Kommt nach gründlicher Einarbeitung in das Gerät und seine Auslenkungen eine neue, unbekannte Vakuumröhre hinzu, kann diese durch den Vergleich mit analogen einer anderen Serie mit ähnlichen Eigenschaften beurteilt werden. Jedenfalls ist eine Definition des sogenannten Der sogenannte "Emissionsprozentsatz" bei diesem Gerät mit Vorsicht zu genießen - bei anderen Geräten habe ich auch ernsthafte Zweifel. Natürlich wird bei schwachen und verschlissenen Vakuumröhren ihre Schwäche klar und eindeutig aufgedeckt, aber wir legen hier mehr Wert auf den Betrieb des Gitters und damit auf die Arbeit der Vakuumröhre. Wie wir sehen werden, gehen beide Hand in Hand.
Gleichzeitig mit dem Bau des Gerätes legen wir einige Notizbücher an, in denen wir fleißig die Ergebnisse der Tests jeder Vakuumröhre mit Kommentaren zu ihrem Verhalten im Empfänger oder Verstärker festhalten. Nur auf diese Weise lernen wir die Eigenschaften von jedem von ihnen kennen, und die Notizen werden uns die ganze Zeit nützlich sein. Ein Beispiel: Mischrohre schwingen bei kurzen Wellenlängen nicht. ECH11 und insbesondere UCH11 haben diesbezüglich einen besonders schlechten Ruf. Wir notieren also sorgfältig die Auslenkungen, die der Triodenteil dieser Röhren (zwei: bei Nullgitter und bei 6 Volt auf dem Gitter) liefert, und markieren, welche von ihnen bei kurzen Wellen nicht oszilliert hat. Bei einer bestimmten Anzahl von Proben können wir mit hoher Wahrscheinlichkeit im Voraus feststellen, welche der getesteten Vakuumröhren in dieser wichtigen Hinsicht gut und welche schlecht ist. Die „Verschiebung“ des Anodenstroms beim Anlegen von 6 Volt an das Gitter ist dabei wichtiger als der Ruhestrom, denn der Betrieb des Gitters bestimmt in erster Linie, ob die Elektronenröhre unter schwierigen Arbeitsbedingungen kurzfristig schwingen kann Wellen. Eine ähnliche Situation ist auch beim Betrieb von Verstärkertrioden zu beobachten, insbesondere in kombinierten Vakuumröhren VCL11, ECL11, UCL11, Lautsprecherpentoden, insbesondere direkt beheizten wie RES64, 964, AL1 usw.
Wenn die Elektronenröhre beschädigt ist, beispielsweise ein Kurzschluss zwischen dem Bildschirm oder der Anode und dem Gitter vorliegt, zeigt unser Milliamperemeter (Gleichstrom) keine Auslenkung an, aber die Anodenlampe leuchtet, deren Strom ausgewählt ist entsprechend der Versorgungsspannung (120 Volt) und dem Begrenzungswiderstand ( 1000Ω). Das Aufleuchten der Glühlampe ohne Kippen des Gerätes (der Pfeil zittert leicht um die Nullstellung) ist ein Indiz für einen Kurzschluss. Wenn das Gitter zur Kathode kurzgeschlossen ist, wird der Anodenstrom nicht nach oben verschoben, ein möglicher Kurzschluss kann untersucht werden, wie wir etwas später geben werden.
Ein weiterer wichtiger Test ist die Bestimmung der Isolierung zwischen der Kathode und dem Heizfaden von indirekt beheizten Elektronenröhren. Diese beiden Tests werden beim Modellgerät mit einem Telefonschalter ("Kellog") durchgeführt, der in der normalen Ruhestellung in der Mitte das Gitter mit O und die Kathode mit O verbindet. Position verschiebt er den Anodenstrom um 6 Volt auf das Gitter aufzunehmen, in der Position zu sich hin öffnet er, die Verbindung zwischen Kathode und O wird unterbrochen. Der Anodenkreis wird somit unterbrochen und die gesamte oder fast die gesamte Anodenspannung wird zwischen der Kathode und dem Heizfaden abgelegt. Bei ausreichender Isolation sinkt der Anodenstrom auf Null, ansonsten fließt er ganz oder teilweise weiter. Die Prüfung der Kathodenfaserisolation ist bei diesem System klar und eindeutig und die Prüfspannung richtig gewählt. Bei einer niedrigeren Spannung bleiben die im Betrieb auftretenden Einflüsse manchmal aus, während bei einer höheren Spannung sogar eine gute Vakuumröhre Schaden nehmen kann.
Auf diese Weise können eventuell auftretende Kurzschlüsse erkannt und behoben werden, ohne die Röhre oder eine Komponente des Testers zu beschädigen. Jeder Arzt wird zugeben, dass diese Tests notwendig sind.
Wir haben noch einen als Vakuumtest markierten Test im Gerät. Nun ist bekannt, dass bei schlechtem Vakuum bei Netzspannung Null ein gewisser mehr oder weniger starker Netzstrom fließt. Wenn ein relativ großer Widerstand (0,5 MΩ) durch Öffnen des Tasters an den Gitterkreis angeschlossen wird, tritt aufgrund des Spannungsabfalls an diesem Widerstand eine gewisse Verschiebung seiner Spannung auf, diesmal in negativer Richtung. Der Anodenstrom nimmt dann natürlich ab und aus der Tiefe seines Abfalls wissen wir über die Qualität des Vakuums Bescheid. Dies ist ein sinnvoller Versuch, aber natürlich nicht der primäre und gibt keine eindeutigen Hinweise. Einige Lautsprecherröhren zum Beispiel geben einen ziemlich deutlichen Abfall des Anodenstroms, wenn der oben erwähnte Widerstand in das Gitter eingefügt wird, und funktionieren dennoch perfekt in Empfängern, in ihren offensichtlich normalen Betriebsbedingungen, mit negativer Gittervorspannung . Trotzdem hat sich der Autor an diesen Test gewöhnt, weil er eine gewisse Verschiebung des Anodenstroms nach unten ergibt und die Menge an Informationen über den Betrieb der Vakuumröhre erhöht. Direkt beheizte Elektronenröhren reagieren fast nicht auf den "Vakuum" -Test.
Im System sehen wir noch einen Schalter, nämlich das Einschalten der Spannung zur Anode entweder 120 Volt oder 6 Volt. Diese niedrigere Spannung wird nur zum Testen von Dioden verwendet, da sie erstens bei hoher Spannung gefährlich werden können und zweitens bei niedriger Spannung ihre möglichen Mängel leichter zeigen. Bei der durch den 50-kΩ-Widerstand eingeschalteten Hochspannung gibt es kaum eine Diode, die nicht die Norm anzeigt, während sich bei 6 Volt mehr als eine als schwach herausstellte. Dies ist natürlich ein zusätzliches Sample, das im Laufe des Experimentierens mit verschiedenen Möglichkeiten des Samplers entstanden ist.
Wir besprechen nun das System, bei dem die einzelnen Elektroden der Vakuumröhre mit den im Diagramm in Abb. 2 gezeigten Buchsen verbunden sind. Diese Buchsen haben alle für jede mögliche Elektrode vorgesehenen Spannungen, sie müssen nur richtig angelegt werden. Buchse Z gibt die Glimmspannung vom Schalter, O - Masse, K geht durch den Schalter nach Masse, ist also für Kathoden gedacht, G geht entweder auf Masse oder auf 6 Volt, dient also als Gitter, A gibt schließlich Anodenspannung D die gleiche Spannung, aber durch einen Reduzierwiderstand von 50 kΩ und ist für Dioden bestimmt.
Abb. 2. Schematische Darstellung des Geräts. Die Buchsen Z, O, K, G sind doppelt, A - dreifach, G hat ein Kabel mit einer Kappe, A - ein Kabel mit einer Spitze. Die Vakuumröhre wird auch im Einweg-Gleichrichtungssystem getestet, aber es ist möglich, die Isolierung aller Elektroden und die Reaktion des Gitters auf den Anodenstrom zu testen.
Die Modellsonde hat sieben Steckdosen, die in unseren Verhältnissen am häufigsten vorkommenden, nämlich: die alte fünfpolige (zum Beispiel für RENS 1284, RES 164, C 443 usw.), die alte siebenpolige (ACH 1 usw. ), seitlich achtpolig (für z. B. AL 4 , ECH 3 etc.), seitlich kleiner fünfpolig (für z. B. AB 2, VY 1), achtpolig für Stahlvakuumröhren (ECH 11, ECL 11 etc.), amerikanisches Achtkontakt-„octal“ (für Vakuumröhren z. B. 6A8, 6F6 etc.) und schließlich das amerikanische „loctal“ (z. B. 7C5, 7B8 etc.), das auch für die europäische „Pressglass“-Reihe verwendet wird (UCH 21, UBL 21 usw.). Hinzu kommt, dass es kaum noch benötigte Stative gibt, sodass eine dauerhafte Installation kaum gerechtfertigt ist, obwohl es natürlich von der Bereitschaft und dem Ermessen des jeweiligen Instrumentenbauers abhängt.
Buchstaben und Zahlen werden neben den Kontakten jeder Basis platziert. Das Kennenlernen des Prinzips ihrer Markierung ist wichtig, denn es erklärt eine weitere Eigenschaft unseres Testers, nämlich die größtmögliche Flexibilität und die Fähigkeit, mit allen Arten von Vakuumröhren umzugehen. Jede Reihe von Vakuumröhren hat im Allgemeinen eine gewisse Einheitlichkeit in der Anordnung der Elektroden. Manche haben zum Beispiel eine Heizung immer an einer Stelle, andere haben eine Kathode oder Metallisierung. Diese für eine gegebene Fassung und alle dazugehörigen Elektronenröhren ein für alle Mal hergestellten Kontakte werden direkt mit den Spannungsquellen verbunden, die bekanntlich mit selbstübersetzenden Buchstaben bezeichnete Fassungen sind. Wo also beim Basiskontakt der Buchstabe O (Glühbeginn und Masse), Z (Glühende, also die Spannung, die wir mit dem Glimmschalter einstellen), K (Kathode) – diese Elektroden sind untrennbar mit dem verbunden erwähnten Punkte des Systems. Außerdem ist das G (Gitter) an einem flexiblen Kabel mit einer Kappe befestigt und für alle Vakuumröhren gedacht, mit Ausnahme einiger alter Fünfbeiner, die eine Anode über den Glühbirnen haben. Für diese Vakuumröhren ist ein zweites flexibles Kabel vorgesehen, das mit einer Spitze endet und mit A (Anodenspannung) verbunden ist. Wir haben die Buchstaben O, Z und K innerhalb der Kreise platziert, die die Buchsen markieren, um anzuzeigen, dass es sich um interne, dauerhafte Verbindungen handelt.
Zahlen von 1 bis 7, die sich außerhalb der Ränder der Buchsen befinden, beziehen sich auf Anschlüsse, die keine festen Ziele haben und je nach Elektronenröhrentyp unterschiedliche Potentiale erhalten. Wir haben sie in Form von flexiblen, mehrere Zentimeter langen Kabeln, vorzugsweise in verschiedenen Farben, mit gleichfarbigen Bananensteckern abgeschlossen, nach draußen geführt. Diese Stecker werden in die Buchse gesteckt, die die Elektrode mit dem richtigen Potential versorgt, und die Buchsen werden multipliziert, da wir die gleiche Spannung an die Anode und die Abschirmung liefern. Bei einigen Typen gibt es zwei oder mehr Gitter usw.
Abb. 3. Beispiel für die Prüfung einer Vakuumröhre: AL4. Durch Manipulation der Pins Nr. 1, 2, 3 und 5 erhalten alle Elektroden die richtigen Spannungen und Verbindungen. In dieser Buchse ist das Glühen fest angebracht, man muss nur den Schalter auf die richtige Spannung stellen, hier 4 Volt.
Das Funktionsprinzip des Geräts und seine Fähigkeiten lassen sich am besten am Beispiel in Abb. 3 erklären. Dort haben wir ein Elektrodensystem der Vakuumröhre AL4. Wir sehen, dass die Anode an Stecker 1 angeschlossen ist, die Abschirmung an Stecker 2, das Gitter an 3, die Kathode an 5. Also nehmen wir diese Stecker einen nach dem anderen und stecken sie in die entsprechenden Buchsen, um dieser Vakuumröhre die gesamte Leistung zu geben Es muss die Spannung testen. Wir tun dies, bevor wir den Strom einschalten, und nachdem wir diesen Vorgang abgeschlossen haben, überprüfen wir erneut, um vorsichtig zu sein, ob wir keinen Fehler gemacht haben. Dann schalten wir den Strom ein, natürlich über den Sicherheitswiderstand und schauen auf die Neonlampe, die aufleuchten sollte, denn beim ersten Kontakt des Schalters zeigt sie gerade den ganzen Glühfaden. Dann springen wir langsam und vorsichtig über die Kontakte, beobachten das Glühen der Elektronenröhre und halten bei 4 Volt Glühen an. Jetzt müssen Sie eine Weile warten, bis sich die Elektronenröhre erwärmt und das Milliamperemeter anfängt auszulenken (der Shunt sollte angeschlossen sein, die Empfindlichkeit des Geräts beträgt 50 Milliampere). Wenn kein Verdacht besteht, Schlüssel auf volle Versorgungsspannung schalten und die oben beschriebenen Tests zu Netzempfindlichkeit, Kathodenfaserisolation und Vakuum durchführen. Die Werte, auf die das Milliamperemeter ausschlagen sollte, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Sie wurden durch sorgfältiges Notieren der mit allen Elektronenröhren erzielten Ergebnisse erhalten. Zu diesem Zweck verfügt der Autor über vier Notizbücher, wobei jede Reihe von Vakuumröhren ihr leicht zugängliches Kapitel am Anfang oder Ende des Notizbuchs hat. In der oberen Ecke ist der Röhrentyp oder mehrere sehr ähnliche Typen (z. B. EF5 und EF9 usw.) markiert. Unter jedem Typ ist die Heizspannung angegeben, was besonders bei Universal-Vakuumröhren wichtig ist, wo sie nicht auf dem Etikett der Vakuumröhre enthalten ist. Direkt neben oder unter der Aufschrift befindet sich ein Sockel einer Vakuumröhre mit Buchstaben und Zahlen aus Abb. 4, die sofort anzeigen, wo die Bananenstecker eingesteckt werden müssen.
Abb. 4. Elektronenröhrenfassungen, die im Modellapparat verwendet werden, zusammen mit Markierungen, die zur Herstellung fester Verbindungen (O, Z, K) und numerischen Variablen 1 - 7 erforderlich sind. Alle gleichen Nummern oder Nummern sind miteinander und mit jeder gemeinsamen Schiene verbunden mit dem entsprechenden Systempunkt.
Für vollständiges Vertrauen und Effizienz wird dasselbe in Worten daneben wiederholt, also wieder für unser Beispiel mit der AL4-Vakuumröhre:
1 und 2 bis A, 3 bis G, 5 bis K.
Das Stecksystem ermöglicht diverse Zusatzversuche. Indem wir beispielsweise Stecker 1 von der AL4-Vakuumröhre entfernen, überprüfen wir die Anodeninteraktion (hier sehr schwach, der Bildschirm verbraucht den gesamten Strom). Mit Plug 2 können Sie den Bildschirm separat überprüfen.
Außerdem - was äußerst wichtig ist - können Doppelvakuumröhren völlig separat getestet werden, jede separat. Nehmen Sie zum Beispiel die Triode - ECH4 Hexode. Hier ist unser Rezept:
Triode - 3 bis G, 5 bis A.
Hexode - 1 und 2 bis A, 4 bis G.
Indem wir beide Elektrodensysteme unabhängig voneinander untersuchen, können wir feststellen, ob beispielsweise eine Triode bei einer ganz guten Hexode nicht schwach ist. In dem in Abb. 1 gezeigten primitiven System hätte eine solche Elektronenröhre, als Ganzes betrachtet, sicherlich eine gute "Emission", "100%" und das Ergebnis? - der Receiver spielt nicht auf Kurzwelle und unser Funktechniker sucht nach einem Defekt, z.B. in den Spulen, dem Schalter und Gott weiß was noch.
Durch die Manipulation der Stecker gibt es keinen Kurzschluss, der nicht eindeutig erkannt werden kann, abgesehen von den automatischen Überprüfungsmöglichkeiten.
Auch gebrochene Leitungen der Elektroden können lokalisiert werden. Nehmen wir wieder unseren AL4. Wenn wir den Stecker 2 entfernen, schalten wir den Bildschirm aus. Der Anodenstrom wird sehr stark abfallen. Wenn wir also eine AL4-Lampe mit ähnlich niedrigem Strom haben, müssen Sie den Schirmstecker 2 entfernen, wenn der Anodenstrom nicht reagiert - ein Beweis dafür, dass der Schirm gebrochen ist und Sie ihn im Sockel überprüfen sollten. Wenn der Schaden überprüft wurde, kann er manchmal repariert werden. Wir werden das nicht reagierende Gitter oder die Anode auf die gleiche Weise erkennen.
Wenn wir eine Vakuumröhre untersuchen, deren Boden nicht in unserem Instrument montiert ist, ist es auch in diesem Fall recht einfach, damit umzugehen. Verbinden Sie die Elektroden der Vakuumröhre mit Kabeln, die auf der einen Seite mit Krokodilklemmen und auf der anderen mit Bananensteckern enden, mit den entsprechenden Buchsen, indem Sie die Sockelanordnung gemäß Katalog verwenden. Dies muss natürlich sehr sorgfältig geschehen, am besten mit Hilfe einer weiteren Person. So hat der Autor beispielsweise die Mehrfach-Vakuumröhren von Loewe untersucht.
Das Gerät ermöglicht noch eines, nämlich den Test von Elektrolytkondensatoren. Stecken Sie dazu die Vakuumröhre AZ1 oder AZ11 in die Steckdose, schalten Sie die Stromversorgung ein, schalten Sie die Lampe ein und schließen Sie den Kondensator zwischen Stecker 1 (Minus) und Buchse A (Plus) an. Das Milliamperemeter schwingt je nach Kapazität des Kondensators schnell (Empfindlichkeit auf 50 mA reduziert) auf etwa die Hälfte der Skala und beginnt dann langsam abzufallen. Sie können dann die Empfindlichkeit des Milliamperemeters erhöhen, indem Sie den Shunt trennen und nach einer Weile die Auslenkung des Instrumentenpfeils beobachten. Bei guten Kondensatoren liegt er unter 1 mA. Bei diesem Test besteht keine Gefahr, selbst wenn der Kondensator kurzgeschlossen ist, vorausgesetzt natürlich, dass das Milliamperemeter auf 50 mA eingestellt ist. Bei einem Kondensatorkurzschluss zeigt das Milliamperemeter so viel an wie die verwendete Gleichrichterröhre, normal eingeschaltet.
Wir haben betont, dass es sehr wichtig ist, zu unserem Gerät Notizbücher zu haben, in denen wir die Ergebnisse der getesteten Vakuumröhren festhalten. Der Einfachheit halber geben wir daher eine Durchschnittstabelle der Ergebnisreihe an, die es dem Auftragnehmer ermöglicht, sich sofort ein Bild von der Qualität des Rohrs zu machen, ohne auf weitere Erfahrungen warten zu müssen. Dies ist ein Auszug aus dem Notizbuch des Autors, den wir mit den Lesern teilen möchten. Die Tabelle ist nach Vakuumröhrentyp und in alphabetischer Reihenfolge geordnet. Sie ist natürlich nicht vollständig, insbesondere was die amerikanischen Vakuumröhren betrifft, aber sie dient als Ansatz und Vorbild und ist ergänzungsbedürftig.
(Die Tabelle wird in der nächsten Ausgabe gegeben - siehe unten)
Neben dem Typ der Vakuumröhre geben wir die Heizspannung, den Typ der Vakuumröhre, dann die Anschlüsse der Elektroden an die entsprechenden Spannungen an, d.h. einfach in welche Buchse die von 1 bis 7 nummerierten Stecker eingesteckt werden sollen. Dann wird der Anodenstrom im Ruhezustand markiert und infolge des Drückens der Spannungsumschalttastenmasche erhöht. Beim Einschalten schließen wir das Milliamperemeter immer auf 50 mA und wenn seine Auslenkung weniger als 10 mA beträgt, schalten wir den Shunt aus.
Wir drücken immer die Kappe entsprechend G auf die Spitzen der Vakuumröhren. Bei den wenigen Röhren, wo die Anode oben ist, ist sie extra gekennzeichnet.
Instrumentendesign
Das gesamte Instrument mit allen Komponenten und Anschlüssen ist auf einer Bakelitplatte montiert. Bei einer größeren Dichte von Elementen können diese Größen zum Vorteil der Tragbarkeit der Vorrichtung leicht reduziert werden. Das Modell nutzte die vorhandene Platine vollständig und machte aus Gewohnheit auch den Fehler, dass die Sockel der Vakuumröhren auseinander gerückt wurden, wobei vergessen wurde, dass mehr als eine Vakuumröhre hier nicht möglich ist. Die Fassungen der Vakuumröhren können dicht nebeneinander platziert werden.
Foto 4. Vorrichtung zum Testen von Elektronenröhren von unten.
Foto 5. Gerät zum Testen von Elektronenröhren - Draufsicht.
Bei der Herstellung des Geräts sollten die Teile sorgfältig positioniert und ihre Position und der erforderliche Platz für lange Zeit analysiert werden. Es ist besser, dreimal nachzudenken, als einmal den Rekord zu brechen. Da die Elemente, aus denen der Funkamateur das Gerät zusammenbaut, nicht die gleichen sein werden wie im Modell, geben wir nicht ihre genauen Abmessungen an. Die Anordnung der Elemente wie im Modell hat jedoch die Prüfung bestanden und sich als bequem und praktisch erwiesen.
Die Frontplatte ist mit einer Holzkiste abgestimmt, auf der die Platte aufliegt und mit der sie verschraubt wird. Die Tiefe der Box richtet sich nach der Höhe des Netztransformators als größtem Bauteil.
Verbindungen
Die Anschlüsse sind grundsätzlich in den Diagrammen dargestellt, bedürfen aber einiger Erläuterungen. Wir haben im Grunde zwei Layouts zu tun. Das Stromversorgungssystem in Abb. 2, an dem es wahrscheinlich keine Zweifel gibt, und das eigentliche System, nämlich die Sockel der Vakuumröhren, die wir untersuchen werden, aus Abb. 4. Die Enden der Sockel der Vakuumröhren mit die Markierungen O, Ż und K (befindet sich innerhalb der Kreise) verbinden miteinander und gemeinsame "Schienen" - mit richtig gekennzeichneten Spannungsbuchsen. Die Enden der mit Nummern von 1 bis 7 gekennzeichneten Buchsen werden zunächst miteinander verbunden und jeweils wieder mit einer Schiene mit Bananenstecker mit der entsprechenden Nummer. Wir werden diese Klemmen mit Spannungsbuchsen verbinden, indem wir den Stecker dort einstecken, wo es der jeweils getestete Vakuumröhrentyp gemäß der Tabelle erfordert.
Verbindungen sollten mit isoliertem Draht hergestellt werden, vorzugsweise in einer anderen Farbe, sehr sorgfältig isolieren und löten.