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LCR-Meter über Matlab auslesen

LCR-Meter 4297A Agilent

In diesem Post möchte ich mich einmal etwas anderem widmen. Es geht nicht um Retrotechnik, sondern um eine Kleinigkeit, die mir das Arbeiten im Büro erleichtert. Eines der vielen Messgeräte mit denen ich zu tun habe, ist ein Agilent LCR-Meter. Mit dem LCR-Meter 4297A kann man bekannterweise ja die Induktivität, die Kapazität, etc. von elektrischen Bauteilen und generell von Strukturen, die dem Bereich der Elektronik/Elektrotechnik zugeordnet sind, messen. Grob gesagt, der 4297A misst eigentlich nur Strom / Spannung, die Phasenlage  zwischen den beiden und die Energierichtung. Und das bei einer bestimmten Frequenz. Mathematisch werden dann aus diesen Paramatern alle Größen wie L,C,R,X,Y,Q,PHI,… errechnet und ausgegeben. Die Frequenz hier hierbei vom 1MHz bis 3GHz (in 100kHz Schritten) einstellbar. Idealerweise kann das Messgerät nicht nur in einem Frequenzpunkt messen, sondern auch in vielen. Mit „vielen“ ist hier gemeint, dass das Messgerät Frequenztabellen mit 32 Einträgen erzeugen kann. Von diesen Tabellen existieren acht Stück. So ist es möglich, den Verlauf einer gemessenen Größe in Form einer Kurve darzustellen. Allerdings ist das ziemlich umständlich. Die Inhalte der Tabellen müssen händisch (als „csv“ Dateien) Tabelle für Tabelle exportiert und gespeichert werden. Das bedeutet, jede Tabelle muss einzeln angewählt werden. Danach ist der Dialog „Export List View“ zu selektieren – dann ein Speicherpfad und Dateiname anzugeben. Erst jetzt werden die ersten 32 Datensätze exportiert. Dieser Vorgang ist insgesamt acht mal zu wiederholen. Gespeichert wird auf eine 3,5 Zoll Floppy Disc – das einzige verfügbare Medium. Man könnte den 4297A optiona auch in ein LAN hängen und eine Dateifreigabe einrichten. Der händische Export bleibt aber nicht erspart. Auf einem „normalen“ Rechner können die  .csv Files jetzt geöffnet werden. Die müssen dann im postprocessing händisch zusammengefügt werden. Erst jetzt kann aus den Daten ein Diagramm gebastelt werden. Hier bietet sich als Tool Matlab von Matworks an, das in unseren Laboren im Rahmen der Ausbildung häufig eingesetzt wird.

NI GPIB – USB Controller

Um diesen umständlichen Prozess wesentlich zu vereinfachen, habe ich ein kleines Skript erstellt, das über die SCPI – Befehle (Standard Commands for Progammable Instruments) mit dem Messgerät kommuniziert. Das soll heissen: Das Messgerät ist über einen GPIB-USB Controller mit einem PC verbunden. Auf dem PC befindet eine Matworks Matlab Installation samt den benötigten Toolboxen. Das Matlab-Script soll nun einfach die Tabellen der Reihe nach durchschalten und die Inhalte der einzelnen Parameter auslesen und einem Array speichern. Der Inhalt der Arrays wir dann direkt in einem Plot dargestellt. Diese Methode bedient sich aber nur der Inhalte der Tabellen. Es wäre natürlich auch möglich, über das Script in einer Schleife jede gewünschte Frequenz direkt einzustellen, die Messwerte auszulesen, die nächste Frequenz anzuwählen usw.  Das würde max. 29990 Punkte über den gesamten Frequenzbereich ergeben. Die acht Tabellen á 32 Punkte erlauben hingegen nur 256 Punkte. Das ist fürs erste aber ausreichend und auch viel schneller.

Transmission Line 50 Ohm mit Abschlusswiderstand
die Leitung ist terminiert

In dem Beispiel ist der Impedanzverlauf (Z-Verlauf) einer 50 Ohm Transmissionline dargestellt. Das Ende der Leitung ist dabei mit einem 50Ohm Widerstand abgeschlossen. Der Frequenzbereich ist 1MHz bis 3 GHz. Anders sieht es aus, wenn die Leitung offen oder kurz geschlossen ist. Die elektromagnetische Welle wird dann nicht, wie bei dem „gematchten“ System am Ende der Leitung in Wärmeenergie umgewandelt, sondern zurück in das System reflektiert.

die Leitung ist kurzgeschlossen

Das folgende ganz einfache Matlabscript ermöglicht das Auslesen der Messgeräteparameter. Das Script dient als Beispiel, wie man schnell zu den Messdaten kommt. Im Programmingmanual des Herstellers vom LCR-Meter sind alle SCPI Commandos und reichlich Beispiele angeführt, mit denen man mit dem Messgerät kommunizieren kann.


%auslesen der agilent LCR Keule 4287A
%gekodet von ingmar bihlo Ende November 2017

%anschluss über gpib ni adapter
%LCR gpip adresse: 5
%%
%vorarbeiten an LCR Keule
%
% Es müssen 8 Tabellen mit je 32 Punkten definiert sein
% (power und average ist egal, wird nicht ausgelesen)
% die CALibration muss gemacht worden sein
% unter "measurement parameters" muessen vier parameter definiert sein
% zb. Z, qhi, R, L, etc... diese sind dann in den variablen param1 bis 4
% enthalten

%%

% gpib interface oeffnen und identifier lesen
g = gpib('ni', 0, 5);
g.InputBufferSize = 100000; % Set the buffer size
fopen(g);
fprintf(g, '*IDN?')
idn = fscanf(g);
fclose(g);

num1all=0; % initialisieren der variablen für den summenvector
num2all=0;
num3all=0;
num4all=0;
freq=0;

fopen(g);
%read list parameters (frequency points)
fprintf(g, ':SOUR:LIST?');
fpoint=fscanf(g);
listchar=strsplit(fpoint,',');
list=[cellfun(@str2num, listchar(:,1:end))]
clear listchat; clear fpoint;

%analyze list content
points=freq(1);

for i=1:8
%Tables selecten
fprintf(g, strcat(':SOUR:LIST:TABL 0',num2str(i)));
pause(1); %pause 1s zum umschalten der tabelle

%parameter1 abholen
fprintf(g, ':DATA:FDAT1?'); %parameter 1 anfragen
par1=fscanf(g); %parameter 1 holen

string1=strsplit(par1,','); %parameter 1 string nach komma zerlegen
%num1=[cellfun(@str2num, string1(:,1:end))] %parameter 1 strings in dec konvertieren
num1=[cellfun(@str2num, string1(:,1:end))];
num1all=[num1all,num1]; %parameter1 aktuell mit parameter1 aus vorherigem durchlauf concentenaten

fprintf(g, ':DATA:FDAT2?');
par2=fscanf(g);
string2=strsplit(par2,',');
num2=[cellfun(@str2num, string2(:,1:end))]
num2all=[num2all,num2];

fprintf(g, ':DATA:FDAT3?');
par3=fscanf(g);
string3=strsplit(par3,',');
num3=[cellfun(@str2num, string3(:,1:end))]
num3all=[num3all,num3];

fprintf(g, ':DATA:FDAT4?');
par4=fscanf(g);
string4=strsplit(par4,',');
num4=[cellfun(@str2num, string4(:,1:end))]
num4all=[num4all,num4];

%read list parameters (frequency points)
fprintf(g, ':SOUR:LIST?');
fpoint=fscanf(g);
listchar=strsplit(fpoint,',');
listraw=[cellfun(@str2num, listchar(:,1:end))];
list=listraw(:,2:end); %von pos2 das feld schreiben (an pos ist die anzahl der zeilen)

for c=1:3:96
freq=[freq,list(c)]; %von jedem 3. wert aus list ein neues array bilden
end

clear listchat; clear fpoint;

pause (1);
end

%%

%ausgabevariablen festlegen
frequency=freq(:,2:end);
param1=num1all(:,2:end);
param2=num2all(:,2:end);
param3=num3all(:,2:end);
param4=num4all(:,2:end);

%%
% Cell array richtig uma drahn
x1=param1(1:32);
y1=param1(33:256);
param1 = [y1 x1];

x2=param2(1:32);
y2=param2(33:256);
param2 = [y2 x2];

x3=param3(1:32);
y3=param3(33:256);
param3 = [y3 x3];

x4=param4(1:32);
y4=param4(33:256);
param4 = [y4 x4];
%%
%uerberflüssige variablen loeschen
clear c; clear i; clear list; %clear freq;
clear par1;clear par2;clear par3;clear par4;
clear string1;clear string2;clear string3;clear string4;
clear num1all;clear num2all;clear num3all;clear num4all;

fclose(g);

%plotten der ergebnisse
figure(1);
plot(frequency,param1);
grid on; hold on;
xlabel('Frequency [Hz]'); ylabel('Measurement Parameter1 |Z| [Ohm]');
title('Agilent LCR Keule');

figure(2);
plot(frequency,param2);
grid on; hold on;
xlabel('Frequency'); ylabel('Measurement Parameter2');
title('Agilent LCR Keule');

figure(3);
plot(frequency,param3);
grid on; hold on;
xlabel('Frequency'); ylabel('Measurement Parameter3');
title('Agilent LCR Keule');

figure(4);
plot(frequency,param4);
grid on; hold on;
xlabel('Frequency'); ylabel('Measurement Parameter4');
title('Agilent LCR Keule');

Kassettenrecorder SONY TC150B

Sony TC-150 Kassettenrecorder

Der Sony TC-150 ist das neueste, alte Mitglied in der Sammlung. Wiederum als Defektgerät erworben, fand dieses Schätzchen einen Platz in der Werkstatt. Nach einer schnellen Inspektion war gleich klar, hier hat der Zahn der Zeit genagt und wie oft üblich, die Antriebsriemen spröde gemacht, bzw. sie zersetzt. Ansonsten ist das Gerät in tadellosem Zustand, kaum Krazter und Beschädigungen am Gehäuse. Auch das Batteriefach war sauber. In dem Gerät befinden sich vier unterschiedlich lange Vierkanriemen.

die zu erneuernden Riemen

Geeignete Ersatzriemen bekommt man beispielsweise bei einem großen Elektronikhandel, der in Österreich mit sechs Megastores vertreten ist. Unter der Bezeichnung „Antriebsriemensortiment“ und „1.1mm Kantenlänge“ wird man schnell fündig. Weniger schnell geht das Austauschen der Riemen. Hier sollte man sich zumindest eine halbe Stunde Zeit nehmen und das Zerlegen des Laufwerks vorsichtig angehen.

Um zu den Riemenscheiben zu gelangen, bzw. diese weiter freischrauben zu können, muss die Hauptplatine abgenommen werden. Dies geht aber nur, wenn einige Leitungen abgelötet werden. Erst dann kann man die Platine hochklappen. Ist das erledigt, kann man die Haltebleche über den Riemenscheiben abschrauben.  Sie bilden den Gegenhalt der Schwungräder (Kapstanwelle). Bei dieser Gelegenheit bietet es sich an, die Kapstanwelle auf Schmutz (durch Bandabrieb) und Beschädigungen zu prüfen, bzw. sollte sie gereinigt werden. Auch die Andruckrolle darf nicht ausser Acht gelassen werden. Bei diesem Modell war beides in einem super Zustand. Die Andruckrolle war weder verglast und spröde, noch mit Bandabrieb verunreinigt oder eingelaufen. So konnte ich die neuen Riemen auflegen. Der Hauptriemen vom Motor wird mit einer Drehung von 90° aufgelegt. Hier sollte man sich, falls noch vorhanden, die Einbaulage des alten Riemens merken, oder nach dem Auflegen des neuen Riemens zumindest einen kurzen Probelauf machen.

Dreht sich wieder alles (und vorallem auch in die richtige Richtung) dann kann mit dem Zusammenbau begonnen werden. Drähte wieder anlöten, Platine verschrauben und schon ist die „Reparatur“ beendet. Sollte man eine Testkassette besitzen, so können hier noch einige Parameter, wie zum Beispiel Bandgeschwindigkeit oder die Spurlage des Tonkopfes überprüft und gegebenfalls justiert werden.

Der TC150 nach Austausch der Riemen
Das VU-Meter zur Aufnahmeaussteuerung und Batteriekontrolle

 

Technische Daten des SONY TC-150:

Hersteller:                             Sony
Type:                                         TC-150 (Europa) bzw. BT-50 USA
Herstellungsjahr:              ca. 1977 – 1982 (lt. diverser Internetquellen)
Modellart:                             portabler Kassettenrecorder
                                                     (Cassette Corder)
Hauptprinzip:                      NF-Audio
                                                     Magnetbandaufzeichung/Wiedergabe
Bandgeschwindigkit:      4.8cm/s
Magnetköpfe:                     1 Aufnahme-/Wiedergabekopf
                                                     1 Löschkopf (Permanentmagnet)
Halbleiter:                             8 Tranistoren, 5 Dioden, 2IC´s, 1 FET
Leistungen:                           Ausgangsleistung: max 360mW
                                                     Leistungsbedarf Versorgung: max 9W
Versorgungsspannung: Batterie 4×1.5V AA, oder Akkupack BP28
                                                     12V Caradapter bzw. 6V 4W Steckernetzteil
Betriebszeit:                         2.5h bei kontinuierlicher Aufnahme
Lautsprecher:                      Dynamischer 5cm Lautsprecher
Abmessungen:                    174 x 29.5 x 113 mm (BxHxT)
Gewicht:                                 ca. 769g

 

 

 

Technik-Spielzeug von früher – aus Kunststoff

Gar nichts mit Elektronik hat dieser Beitrag zu tun. In meinem Retrowahn war ich wieder einmal in den Kellerräumen des Elternhauses stöbern und habe dort hinter staubigen Einmachgläsern  modrig riechende Kartons mit unbekanntem Inhalt entdeckt. Also was blieb mir übrig, den Inhalt dieser Kartonagen freizulegen und anzusehen. Und was hier zum Vorschein kam, waren weitere Kartons des bekannten Spielzeugherstellers „LEGO“. Einige sehr verstaubte originale Schachteln von Lego-Technik Modellen und alte Waschpulverkartons, die mit vielen, vielen bunt gemischten Lego-Bausteinen und anderem Zeug und leider auch Müll gefüllt waren. Eigentlich, dachte ich mir, diese vielen Plastikteile kann ich in den Müll werfen, denn damit wird auch mein Sohn sicher nicht mehr spielen. Alles riecht nach Keller und ist schmutzig und die Arbeit, das alles zu reinigen und zu sortieren wird sich sicherlich niemand mehr antun. Aber anderer seits ist das wirklich altes Spielzeug aus den 70igern und 80iger Jahren – also schon über vierzig Jahre alt. Und das ist wieder genau mein´s. 🙂 Dinge aus meiner Kindheit und entsprechende Erinnerungen daran.

Also alles eingepackt und nach Hause transportiert. Und dann in mühevoller Arbeit alles einmal nach Farben sortiert und von Müll und legofremden Teilen befreit. Und jetzt begann die eigentliche Arbeit. Das Ziel sollte sein, aus den vielen Teilen wieder die alten Lego-Technik Modelle zusammen zu setzen und fehlende Teile soweit noch vorhanden, nach zu bestellen. Es sollten die „Vintage Baukästen“ so gut wie möglich in ihrer Originalität wieder hergestellt werden.

Gut durchmischte und nicht vollständige Legoboxen

Auf dem Foto ist ein kleiner Teil der „ausgegrabenen“ Legoboxen zu sehen. Hier waren zumindest die Schachteln schon einmal grob gereinigt. Was nach der mühevollen Sortier- und Aufbauarbeit herauskam kann sich allerdings auch wieder sehen lassen.

 

Nr. 853 Lego Car-Chassis

 

Die Nummer 853 ist das Autochassis. Verkauft wurde der Bausatz im Jahr 1977. Er besteht aus 601 Teilen und fertig aufgebaut ca. 52cm lang und 22cm breit.

Das Modell hat einen Vierzylinder Reihenmotor mit Zweiganggetriebe und Kardanwelle zur starren Hinterachse. Das Getriebe, sowie die Kolben sind funktionstüchtig. Ebenso funktioniert die Lenkung. Die Sitze sind in der Längsachse verschiebbar.

In dieser Serie war die Hinterachse noch starr und mit einem Differential ausgestattet. Im folgenden Bild ist der aufgeräumte, wieder hergestellte Baukasten zu sehen.

 

Nr.: 8860 Car Chassis

Aus 671 Einzelteilen ist das Auto Chassis mit der Nummer 8860 zusammenzusetzen. Das Set stammt aus dem Jahr 1980 und hat eine Grösse von 46×19 cm. Hier wurde im Vergleich zum 853er schon einiges erweitert. Die Hinterräder sind einzeln aufgehangen und besitzen eine Federung. Der Motor sitzt hinten und ist diesmal ein Vierzylinder Boxer. Auch hier gibt es ein Getriebe mit drei Stufen.

Die Sitze sind in Längsrichtung verstellbar und die Neigung der Sitzlehne kann ebenfalls eingestellt werden. Auch hier ist wieder eine Zahnstangenlenkung verbaut.

Die Originalverpackung ist noch vorhanden und sieht im sortierten Zustand wie folgt aus:

 

Nr. 854 Lego GoKart

Aus dem Jahr 1978 stammt das Lego GoKart Nr. 854. Es hat die Abmessungen von ca. 21 x 13cm und wird aus 206 Teilen zusammengesetzt. An realisierten Funktionen gibt es eine Zahnstangenlenkung und einen Einzylinder-Motor, mit einem funktionstüchtigen Kolben. Die Hinterachse ist starr und die Welle über eine Übersetzung mit der Kurbel des Kolbens verbunden. Laut Angaben im Netz hat dieses Modell mittlerweile Kultstatus erreicht, da es eines der ersten Lego-Technik Modelle überhaupt sein soll. Ist hier die Originalverpackung und vorallem die Nummer 9 an der Frontseite noch vorhanden, dann soll das Modell in Sammlerkreisen richtig wertvoll sein. Leider kann ich keines der beiden Kriterien erfüllen.

Nr. 856 Lego Bulldozer

 

Mit dem Modell Nr. 856 hat Lego eines der unzähligen Baufahrzeug-Modelle auf den Markt gebracht. Der Bulldozer stammt aus dem Jahr 1979 und besteht aus 370 Teilen. Die Grundfläche beträgt 24x 11cm bei einer Höhe von 14cm. Von den Funktionen ist die Schaufel kipp-, heb- und senkbar. Zwei Ketten auf Zahnrädern stellen die Verbindung zur Auflagefläche dar.

 

Leider ist auch hier von der Originalverpackung auch nur mehr die Schachtel ohne Innenteilung vorhanden.

 

Nr. 8848 Lego Unimog

Der Unimog 8848 aus dem Jahr 1981 misst an der Grundfläche knapp 30x12cm bei einer Höhe von 14cm. Er besteht aus 398 Teilen. Als funktionierende Technik ist hier wieder die Lenkung, die kippbare Ladefläche, sowie eine heb- und senkbare, sowie kippbare Schaufel vorhanden.

Auch hier fehlt von der Schachtel leider die Innenausstattung, ansonsten ist auch das Modell komplett. Ausser den hier vorgestellten, vollständigen Baukästen sind noch einige weitere vorhanden, bei denen aber leider zu viele Teile fehlen. Aber irgend ein Flohmarkt oder online Konvolut an Legoteilen wird sich wohl einmal ergeben, um auch diese Sets zu komplettieren und vollständig in eine Retrosammlung aufnehmen zu können.

 

 

ABS Steuergerät und der Wackelkontakt

In den modernen Kraftfahrzeugen ist ja massenweise Elektronik verbaut, die über unterschiedliche Bussysteme miteinander kommuniziert. Zahlreiche Steuergeräte verarbeiten Sensordaten und führen damit Regel- und Steueraufgaben durch und senden diese an Aktoren und Geber. Doch leider ist viel Elektronik, vorallem die hochintegrierte, auch fehleranfällig. Die rauhen Umgebungsbedinungen, die in einem Fahrzeug herrschen, insbesonders im Motorraum, lassen diese Komponenten schneller altern. So treten immer wieder Ausfälle von Komponenten auf. Manchmal sind es nur Kleinigkeiten, wie Kontaktfehler durch zum Beispiel kalte Löstellen. Diese Fehler lassen sich oft auch einfach reparieren, ohne gleich ein neues Teil kaufen zu müssen. Oder zumindest provisorisch reparieren, um das Fahrzeug im betriebsfähigen Zustand zu halten, bis ein Neuteil verfügbar ist.

Dieses Mal habe ich ein Auge auf ein Steuergerät eines BMW geworfen, das für die Bremsdruckunterbrechung im Radblockier-Fall zuständig ist – also ein ABS – Steuergerät. Die ABS-Kontrolleuchten im Tachomodul signalisierten durch ein Dauerleuchten, dass hier ein Defekt vorliegt. Die Radsensoren und Verbindungsleitungen zum Steuergerät kamen als Fehlerursache nicht in Betracht – es konnte dann nur das Steuergerät sein. Vom Hydraulikblock getrennt landet es auf meinem Tisch.

Bosch ABS-Steuergerät 34.52-6750345

Die Elektronik verbirgt sich unter einer verschweissten Kunststoffabdeckung. (im Bild direkt vor dem Stecker zu sehen). Diese lässt sich nur mit gröberer Gewalt öffnen. Ich wählte hier eine kleine Trennscheibe für den Drehmel, mit dem ich die Klebestellen an drei Kanten vorsichtig auftrennen konnte.

Schnitt entlang der Klebeschweissstelle

Im Bild kann man die Schnittstelle erkennen. Die hintere Seite unter dem Stecker ist für die Trennscheibe nicht zugänglich. Das ist aber auch nicht notwendig, da der Deckel so zum Stecker hin hochgebogen werden kann und nicht vollständig entfernt werden muss.

Deckel ist hochgeklappt

Nun kann der Deckel hochgeklappt werden. Darunter kommt die Elektronik zum Vorschein. Hier ist nun höchste Vorsicht geboten. Die Trägerplatine (vermutlich Rogers-Material) ist lediglich mit Silikongel geschützt. Und darunter befinden sich nicht nur einige SMD-Komponenten, sondern auch direkt die DIEs (also die Siliziumhalbleiter – so wie sie vom Waver geschnitten werden, bevor sie in einem Gehäuse vergossen und gesichtert werden) Diese wiederum sind auf die Platine geklebt und mit Bonddrähten zu dieser verbunden. Die Drähte haben teilweise einen Durchmesser von 25µm und man kann sich vorstellen, die sind auch ziemlich empfindlich. Geschützt sind sie lediglich durch das Silikongel, das immer extrem dauerelastisch ist. Diese Konstruktion macht den extremen mechanischen Materialstress, der durch die thermischen Gegebenheiten im Motorraum und Vibrationen besteht, vermutlich am besten mit…

Betrachtet man die Platine genauer, so ist zu erkennen, dass auch die Verbindungsleitungen zur Aussenwelt (Stecker und Elektromagnete) mit unterschiedlich dicken Bonddrähten ausgeführt sind. Und hier ist in den meisten Fällen auch der Fehler zu suchen. Manche Bondstellen brechen.

Die ersten fünf dicken Leitungen von links sehen unter dem Mikroskop wie folgt aus:

Bruchstellen an den Bondstellen

Wenn man ganz genau hinsieht kann man die Bruchstellen erkennen. Mit einer Pinzette lassen sich die defekten Leitungen einfach herunterziehen.

defekte Bonddrähte sind entfernt

Sind die defekten Bonddrähte entfernt, dann muss das Silikongel vorsichtig zur Seite geschoben werden. (Ideal wäre an dieser Stelle, das gesamte Gel zu entfernen – das würde eine professionelle Reparatur unter dem Wirebonder ermöglichen) Da ich die Möglichkeit zur Gelentfernung leider nicht habe, muss hier gelötet werden. Aber auch hier ist doch ein wenig Geschick von Nöten.

Neue Verbindungsleitungen

Es sieht zwar nicht perfekt aus, aber die Lötverbindungen halten und haben Kontakt. Ich habe hier lackierten Kuperdraht mit 100µm Durchmesser genommen, da die Silberbonddrahtbestände in dieser riesigen Dimension nicht vorrätig sind…

Jetzt kann das fehlende Silikongel ersetzt werden. Ein vorsichtiges Verstreichen des umliegenden ist bedingt ebenfalls möglich. Der Deckel kann nun mit Kleber wieder verschlossen und versiegelt werden. Hier bietet sich der KFZ-Scheibenkleber an.

Wenn alles geklappt hat und keine weiteren Bonddrähte (auch auf dem Board selbst) beschädigt sind, dann sollte das Steuergerät wieder arbeiten.  Hier ein kurzes Video zur Reparatur:

 

 

 

Raspberry PI – OS tuning

Der Raspberry PI wird mittlerweile ja in vielen Anwendungen im Dauerbetrieb eingesetzt und hat dort unterschiedlichste Aufgaben zu erfüllen. Manchmal ist er ein Webserver, eine Wettersensorstation, ein NAS, oder eine Steuerung. Was auch immer. Doch meist hat ein Raspberryboard nur eine dieser Aufgaben zu erfüllen. Die Betriebssysteme bieten jedoch wesentlich mehr Funktionen und Features an, die nicht unbedingt für alle Anwendungen benötigt werden, aber trotzdem mitlaufen und Prozesszeit benötigen, oder die SD-Karte mit unnötigen Schreibzyklen belasten. Das lässt sich aber ändern.

Mein Kollege Mario Wehr hat eine Sammlung an Optimierungen zusammengestellt, die ich hier mit seiner Genehmigung veröffentlichen darf.

Xserver/Windomanager disablen
cmd: raspi-config Menp -> Boot Optins -> Desltop/CLI -> Console only with Login

GPU Shared MEM auf 16MB
cmd: raspi-config Menü -> Advanced Config -> Memory Split ->16MB

Interfaces Disable
cmd: raspi-config Menü -> Interfaced -> Alle Interfaces disablen

Entfernen nicht benötigter Kernelmodule
Bringt: Mehr Speicher für Userspace.
Schnellerer Boot.

Kernel module werden unter:
/etc/modprobe.d/{files}
ge-Blacklistet.

IPV6 disable

File: ipv6.conf
alias net-pf-10 off
alias ipv6 off

File: raspi-blacklist.conf
blacklist ipv6

Sound disable

File: raspi-blacklist.conf

blacklist snd_bcm2835
blacklist snd_soc_bcm2708_i2s
blacklist snd_soc_core
blacklist snd_compress
blacklist snd_pcm
blacklist snd_page_alloc
blacklist snd_seq
blacklist snd_seq_device
blacklist snd_timer
blacklist snd

Bluetooth disable

File: raspi-blacklist.conf
blacklist btbcm
blacklist hci_uart

File: /boot/config
dtoverlay=pi3-disable-bt

cmd: systemctl disable hciuart

UIO disable

File: raspi-blacklist.conf
blacklist uio_pdrv_genirq
blacklist uio

Verschieben von /Temp /Log ins Ram
Bringt: Die SD hält um einiges länger Schnellerer Boot

File: /etc/fstab
tmpfs /tmp tmpfs defaults,size=8M 0 0
tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,size=8M 0 0
tmpfs /var/log tmpfs defaults,size=8M 0 0

Log anpassen
Bis auf Kernel/Daemon können alle Logs abgeschalten werden.
File: /etc/rsyslog
#cron.* /var/log/cron.log
daemon.* -/var/log/daemon.log
kern.* -/var/log/kern.log
#lpr.* -/var/log/lpr.log
#mail.* -/var/log/mail.log
#user.* -/var/log/user.log
#mail.info -/var/log/mail.info
#mail.warn -/var/log/mail.warn
#mail.err /var/log/mail.err

Log-Rotating
Da der tmpfs Space klein ist -> logrotate auf 1 bzw daliy
File: /etc/logrotate -> /etc/logrotate.d/{files}

Social Media – muss wohl sein …

Jeder spricht heute von Social Media und dank Smartphone und mobilem Internet kann auch jeder daran teilnehmen. In Wikipedia ist unter „Social Media“ folgende Definition zu finden:

Social Media (auch soziale Medien) sind digitale Medien und Technologien, die es Nutzern ermöglichen, sich untereinander auszutauschen und mediale Inhalte einzeln oder in Gemeinschaft zu erstellen. Der Begriff „Social Media“ wird aber auch für die Beschreibung einer neuen Erwartungshaltung an die Kommunikation genutzt und zur Abgrenzung von dem Begriff soziale Medien im Singular verwendet, da es sich um mehr handelt als um einzelne Medienkanäle.

Soziale Interaktionen in sozialen Medien gewinnen zunehmend an Bedeutung und wandeln mediale Monologe(one to many).

Zudem sollen sie die unbehinderte Verbreitung von Wissen und Informationen unterstützen und den Benutzer von einem Konsumenten zu einem Produzenten entwickeln. Demnach besteht weniger oder kein Gefälle zwischen Sender und Rezipienten (Sender-Empfänger-Modell). Als Kommunikationsmittel werden dabei Text, Bild, Audio oder Video verwendet. Das gemeinsame Erstellen, Bearbeiten und Verteilen von Inhalt, unterstützt von interaktiven Anwendungen, betont auch der Begriff Web 2.0.

quelle: wikipedia

Na dann… wird´s ja Zeit, da auch mit zu machen 🙂 Googles youtube und google+ verwende ich ohnehin, um videos zu den Blogbeiträgen zu verlinken. Und mit der Platform Instagram lässt sich ein kurzes Intro zum Blog verlinken. Das sollte dann mit den gewohnten Buttons zu realisieren sein …

Hameg Oszilloskop HM1508

Ein besonderes Dankeschön möchte ich in diesem Beitrag an die Firma Rohde und Schwarz Österreich GmbH für die kostenlose Überlassung eines Hameg Mixed Signal CombiScope HM1508 aussprechen. Vielen Dank für diese Spende.

Das Hameg HM1508 ist ein Vier-Kanal Oszilloskop mit zwei analogen Kanälen und zwei Logic-Eingängen. Die Samplerate beträgt 1GS/s bei einer Speichertiefe von 106 Punkten pro Kanal. Die analoge Bandbreite beträgt 150MHz. Das Gerät ist noch mit einer klassischen Monochrom-Anzeigeröhre ausgestattet und bietet etliche Funktionen der modernen Speicheroszilloskope.

So sind beispielsweise Messungen am Signal im Amplituden- und Zeitbereich per Cursor und auch automatisch möglich.

Die Datenpunkte werden per Interpolation (sinx/x, pulse, bzw. linear) verbunden. Die Dataaquisition kann in den Modi: single, average, envelope, roll und refresh erfolgen. Die vertikale Darstellung ist in den Bereichen von 1mV bis 20V pro Division einstellbar. Weiters bietet das Hameg einige Math-Funktionen sowie die Moglichkeit, die erfassten Daten zu speichern und exportieren.

Eine USB-Schnittstelle, sowie eine RS232 DB9 Buchse dienen als Schnittstelle zur Aussenwelt.

Ebenso im Lieferumfang enthalten: Die Signalprobes (eine pro Channel)

Die Abmessungen betragen: 285 x 125 x 380 mm 
Gewicht: 5,6kg
Leistungsaufnahme: 35W bei 240VAC und 50Hz

 

Philips Radio Recorder 22AR090

Philips 22AR090

Ein riesiges Dankeschön muss ich an dieser Stelle ich an Herrn Matthias Haselberger aussprechen. Als ehemaliger Entwickler bei dem Elektronikkonzern Philips und jetzigem Kollegen an der FH Kärnten, hat mir Matthias es möglich gemacht, den Radio-Recorder Philips 22AR090 aus meiner Jugendzeit wieder zu bekommen, um ihn in die Sammlung aufnehmen zu können. Vielen Dank für diese Spende!

Der Radiorecorder Philips 22AR090 wurde 1981/1982 von Philips in Österreich entwickelt und hergestellt. Er war damals einer meiner ersten Recorder und hat mich mit den Hits der Zeit versorgt. Leider war, wie bei vielen technischen Geräten zu der Zeit, mein Interesse am Innenleben auch sehr groß, was aber oft aufgrund des fehlenden Wissens, den Tod des Gerätes zur Folge hatte. So kam es beispielsweise vor, dass ein im Gerät untergebrachter Schalter zur Spannungsumschaltung 110/220V, aus reiner Neugier während dem Betrieb umgeschaltet wurde. Das Resultat war ein Rauchzeichen aus dem Transformator und dem anschliessenden Schweigen des Radios…

Ein Bild aus 1982. Leider ist der AR090 rechts im Bild nicht gut zu erkennen

zu den technischen Daten des Philips 090:

Modellbezeichnung:     Radio-Recorder 22AR090 /50
Hersteller :                         Philips – Österreich
Herstellungsjahr:           1981/1982    
Kategorie:                           Rundfunkempfänger mit Kassettenrecorder
Halbleiter:                           BF324 BF495 BC548 BC549 TDA1011                                                  
                                                   TDA1220 TDA1059
Hauptprinzip:                    Superhet allgemein; ZF/IF 468/10700 kHz
Wellenbereiche:              Mittelwelle und UKW (FM)

Funktionen:                        UKW/Mittelwellenempfänger &  
                                                   Kassettenrecorder und -spieler
Energieversorgung:       Netzbetrieb:  127V, 220 V
                                                   Batteriebetrieb: 6 × 1,5 Volt
Lautsprecher :                  Dynamischer Lautsprecher Ø 11 cm Ausgangsleistung:          1 W
Material:                              Plastikgehäuse, Thermoplast
Abmessungen (BHT) :  320 x 175 x 70 mm / 12.6 x 6.9 x 2.8 inch
Nettogewicht:                  1.5 kg

Eine grosse, übersichtliche Skala zeigt die Frequenzen und Bänder für UKW und MW Bänder an.

Mit dem Mode-Umschalter wird zwischen Kassetten-, Radio und Microfonbetrieb gewählt. Der „Selektor“ wählt die Radiobänder aus.

Die Tasten für die Bedienung des Kassetten-Laufwerks befinden sich auf der linken oberen Seite. Die Lautstärke wird mit einem Schiebepotentiometer eingestellt. (das nach 35Jahren noch immer nicht „kratzt“)

Ein Blick ins Innere – das Bandlaufwerk. Tonkopf, Löschkopf und Andruckrolle sind in super Zustand. Es sind kaum Einschleifspuren zu sehen.

Die Platine ist mit diskreten, bedrahteten Bauteilen bestückt und wartungsfreundlich aufgebaut.

Hier ist die Übersicht aller Baugruppen dargestellt. Die Gehäuseteile werden mit Kreuzschrauben zusammengehalten. Der Lautsprecher ist mit einer Klemmfeder am Gehäuse befestigt und kann mit einem Hangriff samt dem Board und Laufwerk schnell ausgebaut werden.

Das Mainboard samt Laufwerk.

 Rechts unten im Bild ist der Netztransformator, gut abgesetzt von der Niedervoltseite, zu sehen. Das ist Gerät ist 35 Jahre alt und funktioniert wie am ersten Tag. Man beachte das Typenschild samt Herstellungsland 🙂

 

 

Der Sony EV-S9000 und wenn es nach „Fisch“ riecht

Aus den Zeiten der analogen Videoaufzeichnung auf Magnetband stammt der SONY EV-S9000E Recorder. Es handelt sich dabei um einen „Pro-Consumer“ Recorder der etwa Anfang der 90iger Jahre auf den Markt kam. Er besitzt ein 8mm Videobandlaufwerk, das sowohl die Formate Video8, als auch HI8 (vergleichbar mit S-VHS) wiedergeben und aufzeichnen kann. Zu seinen Besonderheiten gehört wohl das elektrisch ausfahrbare Bedienpanel, auf dem sich unter anderem auch ein JogShuttle-Drehrad und eine integrierte Schnittsteuerung befindet. Mit dem Recorder war es möglich, über die Schnittstellen „LANC“ bzw. „Control S“ einen weiteren Recorder zu steuern und ihn als Zuspieler zu verwenden.  Die Besonderheit hierbei war, dass beide Videosignale (sowohl vom Player als auch vom Recorder) auf dem Monitor in Fenstern angezeigt wurde. So konnten alle Schnitte des Quellbandes per Timecode vordefiniert werden. Per Knopfdruck wurden alle Schnitte dann automatisch abgearbeitet. Die Maschinen arbeiteten und spulten die Bänder und man konnte zusehen, wie das Masterband entstand.

Mittlerweile arbeitet niemand mehr mit linearem Schnitt und zeichnet auf Analogbänder auf. Die Technik wurde von den Digitalbändern (D8, DVHS, DV, DVCam…) abgelöst. Auch die Bänder wurden mittlerweile abgelöst und durch Speicherkarten ersetzt. Der Fernsehstandard wurde bekanntlich ja neu definiert (HD, 4K UHD etc).

Aber: Es gibt noch Unmengen an alten Analogbändern in schlechter SD-Auflösung, die viele viele Jugenderinnerungen beinhalten. Und diese sollen ja auch in die Zukunft gerettet werden. Darum lohnt es sich, die alten Bandbaschinen am Leben zu halten, um die Erinnerungen digitalisieren und in die neuen Formate konvertieren zu können. (mp4…)

Genau eine solche Digitalisierung musste ich schnell mit einem alten Videoband durchführen. Doch falsch gedacht. Der EV-S9000 wollte nach dem Einstöpseln kein Lebenszeichen mehr von sich geben. Also: Deckel runter, Servicemanual herausgesucht und die Betriebsspannungen am Ausgang des Netzteils überprüft. Hier war schon das erste Problem zu finden. Es stimmte fast keine der Ausgangsspannungen mehr. Das Netzteil benötigte also ein Service. Wie immer bei alten Geräten werden zuserst die Elektrolytkondensatoren geprüft. Auch hier war wie erwartet, keine einzige Kapazität mehr dem Aufdruck entsprechend. Abweichungen bis zu -90% waren hier messbar. Daraufhin habe ich ausnahmslos alle Elkos erneuert. (den kleinen 56µF Elko habe ich mangels Verfügbarkeit im Lager gegen eine Parallelschaltung eines 47µF und eines 10µF ersetzt). Nach dem Reinigen der Platine und Wiedereinbau in den Metallkäfig folgte der erste Test. Und siehe da: Der Recorder startet wieder. Das Panel wurde ausgefahren aber ausser den Leds an den Tastern, keine Anzeige im Floureszenzdisplay. Ich erinnerte mich, dass das Display beim letzten Mal auch schon nicht funktionierte, ich aber zu faul war, mich darum zu kümmern. Nach längerem Betrieb des Recorders war auch der Geruch von faulem „Fisch“ wahrzunehmen, der langsam den Raum füllte. Das roch wieder nach Elkos, die ihr ganzes Inneres offenbarten. Also startete ich einen Riechangriff und versuchte die Quelle des Übels zu erriechen. Ich wurde schnell fündig und machte das Bediepanel als Verursacher aus. Ein kurzer Blick in den Schaltplan verriet mir, dass auf dem Panelboard ein Schaltwandler untergrabracht war, der sowohl die Heizspannung, als auch die hohe Spannung zwischen Anode und Kathode erzeugt. Also wurde die Platine ausgebaut um sie zu untersuchen.

Im Bild unten ist die VFD (VakuumFloureszenzDisplay)-Anzeige zu sehen und links oben die kleine Metallbox unter der sich die DC/DC Converterschaltung verbirgt.

Man kann schon erkennen, dass hier etwas nicht ganz in Ordnung sein kann. Der dunkle Fleck rechts neben der Box sollte nicht sein.  Die Schirmbox ist schnell entfernt und der Blick darunter wird frei:

Auf der Bauteilseite ist schnell zu erkennen, dass hier ein Elko undicht ist und der ausgelaufene Elektrolyt die Leiterbahnen beschädigt hat.

Auch auf der Lötseite sieht es nicht besser aus. Darum habe ich zuerst einmal alle Elkos entfernt, um dann mit der Reinigung und Restauration der verätzten Leiterbahnen zu beginnen.

Nach dem Wiedereinbau der Elkos werden beidseitig wieder die Schirmbleche befestigt. Auch alle weiteren, auf dem Board befindlichen Elektrolytkondensatoren, werden geprüft und ggf. erneuert. Das folgende Bild zeigt die Ausbeute an defekten Teilen:

Jetzt kann das Panel wieder zusammengebaut und einem Funktionstest unterzogen werden.

Bingo! Gleich nach dem Einschalten wird das Timecodedisplay und die Audiopegelanzeige wieder sichtbar. Die VFD-Anzeige lebt wieder.

 

YouTube, und interessante Favoriten aus dem Bereich Technik

Dieses Mal berichte ich nicht über ein Projekt oder eine „Altgeräte-Vorstellung“, sondern möchte einige interessante Nutzer bzw. deren Beiträge aus dem Portal YouTube vorstellen. Es sind dies Beiträge aus dem Bereich Computer, Technik und Wissenschaft, die ich persönlich sehr gerne ansehe.

Als allererstes ist hier die Legende der modernen Computergeschichte zu erwähnen, die mich schon seit Jugendzeiten in den Bann gezogen hat. Der ComputerClub aus WDR Zeiten mit Wolfgang Rudolph und Wolfgang Back. Die beiden Moderatoren haben ab Anfang der 80iger bis 2003 beim Westdeutschen Rundfunk die Sendung Computerclub moderiert. In den Themen beschäftigen sich die beiden Herren allgemein mit Computern und Peripherie, neuen Entwicklungen im Bereich Elektronik und stellen hier alle möglichen Dinge vor.  Auf YouTube sind  viele Sendungsmitschnitte unter anderem vom user janbras archiviert.

Am 22. Februar 2003 wurde die letzte Sendung beim WDR ausgestrahlt.

Doch die beiden Protagonisten haben den Computerclub nicht aufgegeben und ihn am 24.Juli 2007 über einen deutschen Privatsender (NRW-TV) wieder auferstehen lassen.

Der Privatsender NRW-TV musste jedoch 2016 seinen Betrieb einstellen und so wurde die Sendung Nr.186 als letzte in den Studios des NRW aufgezeichnet.

Doch Wolfgang Rudolph hat es geschafft durch Spendenaufrufe, ein eigenes Studio auf die Beine zu stellen und produziert den CC2 nun in eigener Regie aus seinem privaten Studio.

Im Hintergrund hat sich auch einiges geändert, das die Zuschauer und Freaks ein wenig verwirrte. Parallel zu den Sendungen existierte die Seite cczwei.de die von beiden Herren befüllt wurde. Nach dem 13.12.2016 tauchte plötzlich eine neue Seite auf. Die neue Domain cc2.tv wurde erstellt. Die betreibt nun Herr Rudolph alleine. Die domain cczwei.de wird weiterhin von Herrn Back betrieben. Ihm zur Seite steht Herr Heinz Schmitz der nun mit Herrn Back YouTube Sendungen produziert. Anscheinend gab es zwischen den Herren ausreichend Gründe, sich von der langjährigen Gemeinschaftsarbeit zu trennen. Eine offizielle Erklärung dazu gab es nie.

 

Aus dem Bereich Computer berichten die Jungs von VirtualDimension. Sie nennen Ihren Kanal VD Hurrican und produzieren die Formate: Virtuelle Welten, Back in Time, Retroplay und Vor Ort.  Die Beiträge sind absolut professionell gestaltet und behandeln hauptsächlich das Thema Homecomputer. Mit viel Hintergrundinformation werden hier die alten 8 und 16 Bit’er vorgestellt. Gameplays sowie Messeberichte und Beitrage von Community-veranstaltungen gehören ebenfalls zu ihrem Repoertoire. Als Beispiel hier ein Link zum Unboxing eines Amiga500 und dessen Geschichte. Anlässlich ihres 1000ten Abonnenten auf YouTube haben sie ein 1000-Abonnenten-Special mit einer Studiotour veröffentlicht.

Vom Australischen Kontinent aus bloggt Dave Jones, ebenfalls ein eingefleischter Techniker. Auf seinem YouTube Kanal EEVblog, Stellt er ebenso elektronische Geräte vor, erklärt deren Aufbau und Funktionsweise. Eine besondere Rubrik in seinem Kanal sind die sogenannten Mailbags. Hier bekommt Dave Pakete von Leuten aus der Community zugesandt die er vor laufender Kamera öffnet und deren Inhalt vorstellt. Das können alte Computer und Platinen, oder auch neue Entwicklungen und Prototypen von Startup´s sein, die hier präsentiert werden.

 

Ein etwas anderer Kanal ist der eines Engländers. Er nennt sich Photonicinduction und zeigt Experimente mit hohen Leistungen. Alle möglichen Geräte, wie Staubsauger, Heizlampen, Waschmaschinen, Lautsprecher, etc. werden bis an die Grenze ihrer maximalen Leistungsdaten betrieben – und noch weit darüber hinaus. Das Ende des Gerätes durch Zerstörung ist hierbei das Ziel.