Bygge av en uTracer rörprovare

[carpelux]

Här är ett projekt jag håller på med. Det är kanske inget rent elektronikprojekt som involverar konstruktion, men jag tror det kan vara intressant ändå.

Bakgrund
Jag har sedan barnsben varit intresserad av radio och radioapparater, att lyssna på alla mystiska och exotiska sändningar från världens alla hörn var fantastiskt när man växte upp på 60 och 70-talet. För dagens unga som är uppväxta med den krympande världen pga internet så kanske det låter konstigt, men då gav det en magisk känsla av att kunna nå ut över hela stora världen.

På den tiden var det rörapparater som fanns att tillgå för en ung kille så rören satte ett avtryck i sinnet, med sin magiska glöd, värme som ibland tar fram lukten av bränt damm och sina farliga spänningar.
Detta gör att jag gärna pillar och lagar gamla rörradios, jag har även lite gitarrförstärkare, stereoförstärkare och en hel del annat med rör, för att inte tala om en liten samling av diverse gamla rör i okänd kondition.

Snabbt infinner sig då behovet av att kunna testa och verifiera funktionen på ett rör. Det enda man kan göra på ett enkelt sätt är ju att mäta upp så att glödtråden är hel, utöver det krävs speciell apparatur med höga spänningar. Då blir det stora, tunga och ibland smått farliga apparater man talar om. Jag har haft ögonen öppna på de vanliga annons-siterna efter någon typ av rörprovare men alltid backat eftersom det är gamla apparater i okänt skick och som med åren och den hype rör fått i audiofilkretsar hamnat i prisklasser som på inget sätt motsvarar deras riktiga värde i mina ögon.

För ett par år sedan fick jag ögonen på en alternativ lösning som verkade vara vettig och som till och med kan ge mer information än de flesta av de gamla rörprovare man kan få tag på. Det är en holländare vid namn Ronald Dekker som konstruerat en testare med en hel del nytänk i.

För det första finns inte de höga spänningarna tillgängliga i rörsocklarna konstant, utan de genereras via ett gäng boostkonverters och lagras i kondensatorer för att switchas på under en millisekund när själva mätningen sker.
För det andra styrs allt via en inbyggd mikrokontroller som i sin tur styrs via ett program i en dator. Detta program är gratis tillgängligt och kommunikationsprotokollet finns dokumenterat. På köpet får man mycket bra dokumentation över röret man testar.

Namnet på detta är uTracer och den finns att köpa via Ronalds hemsida. Han utvecklar konceptet kontinuerligt och i dagsläget finns det två varianter att köpa, uTracer3+ samt uTracer6.
Den stora skillnaden mellan dem är att version3 klara av att leverera spänningar upp till 400V och strömmar upp till 250mA medan version 6 klarar 1000V och 1A.

Priset för ett kit inklusive frakt är ca 2 500:- för v3 och ca 4 000:- för v6. Med tanke på att det ingår mjukvara (utan några prenumerationskrav) i den summan så tycker jag det är ett bra pris.
Ronalds site kan man hitta på dos4ever.com och det är en guldgruva om man har ett intresse för elektronik. Det finns en del utöver uTracer och hela utvecklingprocessen av uTracer-varianterna finns dokumenterad i en weblog. Intressant läsning vilken verkligen rekommenderas.

I vart fall, jag hade funderat på att köpa en uTracer men av olika anledningar, främst tidsbrist och för många andra projekt lagt det åt sidan. Nu håller jag på att minska ner mitt arbetsliv så när dos4ever kom upp i flödet här på EF poppade uTracer upp i minnet igen.

Målbild
Det jag vill ha är en rörprovare som kan ge mig status på de rör som vanligen förekommer i gamla radioapparater och på alla de rör jag har i min lilla samling. Jag ser inte att jag kommer behöva testa sändarrör eller rör med extrema effekter / spänningar.

Det skall finnas socklar till de vanligast förekommande rören, samt även socklar till gamla typer som UX4, UX6 och UX7.

Den skall finnas i en låda, troligen 3d-printad, och korskoppling mellan uTracer och socklar sker genom kablar och chassihylsor. Ett extra plus är om man kan förvara dessa kablar i lådan när den inte används.
Jag vill kunna spara mätningen av ett rör för att ha dokumentation över status på de rör jag har i samlingen.

Egentligen skulle det räcka med en mätning av en arbetspunkt för att få status på röret, det sätt som många rörprovare gör, men jag ser det som ett extra plus med curvetracerfunktionen. Den gör att man kan se avvikelser i lineariteten och att man kan labba och förhoppningsvis lära sig bättre förstå funktionen på röret.

Nuvarande status
Jag var i valet och kvalet mellan uTracer3+ och uTracer6 men bestämde mig till sist för att beställa en uTracer3+ då jag tror att den kommer uppfylla det jag behöver.

Den beställdes och levererades inom några dagar, en imponerande leverans med ett byggkompendium, schema, alla komponenter separerade efter typ och tydligt uppmärkta och ett mönsterkort.

Nu ska det lödas, testas och efter det skall det planeras mer för lådan att sätta allt i. Nätaggregatet till min 3d-skrivare behagade att explodera för ett tag sedan, ett nytt är på väg med en slowboat from china så det kommer antagligen dröja lite innan jag kan skapa en låda.

IMG_2961.jpg

Rörsocklar är beställda och levererade från Reichelt

[petertub]

Jag byggde en sådan för många år sedan. Se :
http://n.manet.nu/uTracer/

Jag insåg att men flera rörsocklar inkopplade paralellt blir det mycker kabel och en hel del överhörning.
Då blev det små lådor men EN sockel, samt en D-25 kontakt där man sätter en "strapplugg" för varje
enskild rörtyp. Detta förhindrar irriterande felkopplingar och "standardiserar" mätförloppet.

[carpelux]

Det var ingen dum idé, tål att funderas på.

[HUGGBÄVERN]

Vaffö socklar fattas du?

IMG_8851.JPG

[carpelux]

Magnus, Jag tror faktiskt jag har det jag behöver, förutom UX7. Vi får se när jag börjar designen på lådan vad som saknas och hur många socklar jag får plats med.

Nu har jag lött klart och deltestat efter varje steg. Allt gick bra förutom en mindre fadäs där den negativa gallerförspänningen var exakt en tiondel av vad det skulle vara. Jag misstänkte att det var något fel i återkopplingen till någon op-amp och det visade sig vara precis det. Efter det jag läst in mig på schemat så kunde jag konstatera att jag satt fem st 12,1K motstånd istället för tre st 12,1K och två 121K. Detta trots att det uttryckligen står i manualen att man skall vara uppmärksam på just det. Slarv!

Nåväl, I morgon blir det intrimning och test på något rör.

[carpelux]

Då har jag kalibrerat och testat lite smått. Kalibreringen gick utan problem och allt verkar fungera som det skall.

IMG_2963.jpg

Den ena kondensatorn har fått sig en törn i transporten, den fungerar som den skall men jag funderar ändå på att byta den.

Det första testet blev på ett ECC82 som jag hade i samlingen. Det är en dubbeltriod och jag testade bägge trioderna samtidigt genom att testa den ena via anodspänningen och den andra via skärmspänningen.
Först gjorde jag en snabbtest vid 250V, vilken visade att det inte var i toppskick:

Kod: Markera allt

2024-01-28 12:30:40   uTracer3, GUI  V3.11  Triode Quick Test
 

 
SECTION 1
 
Test conditions:
Va  : 250 (V)                Swing +/- 25 V (10%)
Vg  : -8,5 (V)               Swing +/- 0,85 V (10%)
 
Test results:
Ia  : 8,7 (mA)               83 % of nominal 10,5 (mA)           
Ra  : 8,46 (kohm)                                               Ra = dVa/dIa
Gm  : 2,19 (mA/V)                                               Gm = dIa/dVg
mu  : 18 (-)                                                    mu = Gm*Ra
 
 
SECTION 2
 
Test conditions:
Va  : 250 (V)                Swing +/- 25 V (10%)
Vg  : -8,5 (V)               Swing +/- 0,85 V (10%)
 
Test results:
Ia  : 9,59 (mA)              91 % of nominal 10,5 (mA)           
Ra  : 8,16 (kohm)                                               Ra = dVa/dIa
Gm  : 2,17 (mA/V)                                               Gm = dIa/dVg
mu  : 18 (-)                                                    mu = Gm*Ra
 

Här är kurvorna från det, nu testade vid 300V och som då visar ett mycket jämnare förhållande mellan de bägge trioderna. Den ena trioden har en issue vid just 250V, 10 V upp eller ner gör att det är mycket jämnare. Jag testade ett annat ECC82 och det hade inte den egenheten så jag antar att det verkligen är något knas med just detta rör.

ECC82.jpg

Det andra testet var på ett riktigt gammalt rör som sitter i en radio jag skall renovera så småningom. Radion är efter vad jag fått fram från 1946 och tyvärr har jag inte lyckats hitta så mycket data på röret jag testade, ett 6J9SGM vilket är en heptode+triode.

Det släppte dock fram ström så jag antar att det kan fungera i radion. Om inte annat verkar det fortfarande vara garanti på röret

Testade även trioden i det vilket också såg vettigt ut.

IMG_2962.jpg

IMG_2964.jpg

6J9SGM Heptode, Tjerneld 1946.jpg

[petertub]

En trevlig sak neb uTracern är att den enda kalibreringen som behövs är några spänningar.
När det är gjort stämmer allt.

Interferens och självsvängningar kan inträffa med långa ledningar och vissa rör. Det visar sig som oregelbundna
kurvor. Dubbelkolla med minimala ledningar löda direkt i en rörhållare för att diagnosticera. Avhjälp med (säger några)
ferritringar, kortade ledningar etc. Dosforever's forum har mycket erfarenheter.