Meetkop GM6004 (Techniek Radio/TV)
door Harry B, 01.01.2011, 11:59 (5076 dagen geleden)
Na mijn eerdere vraag naar een meetkop voor de GM6004 ben ik van plan hem zelf maar te knutselen. Ik heb onderstaand schemaatje uit de Philipsdocu. De switch wordt bediend door een knopje of schakelaartje op de meetpen. Weet iemand wat de waarde moet of kan zijn van de C?
Groet,
Harry
Meetkop GM6004
door John Hupse † , Schoonhoven, 01.01.2011, 12:42 (5076 dagen geleden) @ Harry B
Voor C4 gelden een aantal eisen die deels tegenstrijdig zijn.
De capaciteit bepaalt de nauwkeurigheid van de meting bij lage frequenties (tijdconstante = C4 x R6). Dit komt uit op circa 500 pF, uitgaande van de specs van het instrument (binnen 3% bij 50 Hz).
De capaciteit van de binnenplaat t.o.v. de nul bepaalt de nauwkeurigheid van de meting bij hoge frequenties. Deze capaciteit moet dus zo laag mogelijk zijn. Gebruik dus een qua afmetingen zo klein mogelijke condensator, liefst een keramisch type.
De toelaatbare spanning moet voldoende zijn, dus minimaal 300 volt AC.
Meetkop GM6004
door Hans Steenman , 01.01.2011, 14:23 (5076 dagen geleden) @ Harry B
Bij een RC tijd van 20mS (50Hz) zit je nog op een meetfout van -3dB.
Dus een veilige RC tijd is gauw 10X zo hoog.
Ik heb even nagekeken wat de grootte van de condensator in de meetkop is bij 2 broertjes van de GM6004, beide met dezelfde ingangsweerstand als de GM6004.
De GM6009: 33nF
De GM7635: 22nF
Mocht je er aan willen rekenen, houdt er dan rekening mee dat de C een ingangsweerstand ziet van ca. 15 Megohm omdat in de meetkop voor AC een grote weerstand zit die de gemeten topspanning terugbrengt naar effectieve spanning.
Meetkop GM6004
door John Hupse † , Schoonhoven, 01.01.2011, 15:28 (5076 dagen geleden) @ Hans Steenman
Bij een RC tijd van 20mS (50Hz) zit je nog op een meetfout van -3dB. Dus een veilige RC tijd is gauw 10X zo hoog.
Hans, dit is wat kort door de bocht. De kantelfrequentie is gelijk aan 1 : (2.pi.RC) Hz. Als je die 2.pi weglaat zit je er een factor 6,3 naast.
Philips gebruikte in de meetkop van de GM6004 een speciaal hiervoor geconstrueerde condensator. Je zal ook bij nabouw hiervan een compromis moeten vinden tussen het l.f. en h.f. gedrag. "Veilig" gedrag voor l.f. leidt hier automatisch tot "onveilig" gedrag voor h.f.
De waarde die ik heb aangegeven leidt tot een kantelfrequentie van 20 Hz. Het zal niet zo eenvoudig zijn om aan de h.f. kant de aangegeven 100 MHz (binnen 10%) te halen.
Meetkop GM6004
door Harry B, 01.01.2011, 17:13 (5075 dagen geleden) @ John Hupse †
John en Hans, alvast bedankt voor het antwoord.
John, zou het dan niet veel simpeler zijn om twee meetkoppies te bouwen, één voor HF en één voor LF?
Harry
Meetkop GM6004
door John Hupse † , Schoonhoven, 01.01.2011, 18:28 (5075 dagen geleden) @ Harry B
Twee verschillende AC-koppen op zo'n meter leidt tot een ander probleem. De karakteristiek van het gelijkrichtbuisje in de probe wordt gecompenseerd via een tweede buisje dat zich in de kast van het instrument bevindt. M.b.v. R4 wordt een en ander ingesteld. Wanneer je nu gebruik maakt van 2 verschillende AC-koppen moet je dus steeds R4 opnieuw instellen.
Je kan het beste proberen de originele probe na te maken. Wanneer je het resultaat kunt controleren m.b.v. andere meetapparatuur kan je de zelfbouw probe proberen verder te optimaliseren.
Hewlett Packard gebruikte eind jaren '60 nog hetzelfde principe voor de probe van de Hewlett Packard 410C voltmeter. Deze HP probe werkt van 20 Hz tot 700 MHz, het kan dus wel met deze techniek.
Het is wel mogelijk om aparte AC- en DC- probes te maken. Hierdoor vervalt de capaciteit van het AC/DC schakelaartje.
Meetkop GM6004
door Hans Steenman , 01.01.2011, 20:36 (5075 dagen geleden) @ John Hupse †
John, je hebt natuurlijk gelijk dat mijn benadering kort door de bocht is.
Maar een feit is dat Philips een veel hogere capaciteit gebruikte. Dat scheelt een factor 100+.
We weten niet wat Harry gaat doen met z'n meter, maar in onze hobby zou ik me over de HF eigenschappen van vele honderden MHz niet zoveel zorgen maken. Met iedere inductie-arme C kan hij naar hartelust de radio HF spanningen meten.
Meetkop GM6004
door John Hupse † , Schoonhoven, 02.01.2011, 17:56 (5074 dagen geleden) @ Hans Steenman
De speciale Philips ingangscondensator voor de GM6004 meetkop is vrijwel zeker 22 nF. Dit wordt overigens niet gemeld in de documentatie. Het l.f. kantelpunt ligt daarmee op 0,5 Hz.
Het speciale van de condensator zit 'm niet zozeer in een lage zelfinductie. De belangrijkste parameter voor een h.f. probe is immers de ingangscapaciteit. Deze ligt rond de 14 pF bij deze probe. Vandaar mijn advies om een kleine keramische condensator te gebruiken, geschikt voor een wisselspanning van 300 volt (komt overeen met circa 1 kV DC). Wanneer zo'n condensator haaks op de afscherming van de probe wordt gemonteerd levert dit de hoogste ingangsimpedantie op. Bij 10 MHz is dit circa 100 Kohm voor de GM6004, bij 100 MHz circa 15 Kohm.
Wanneer het h.f. gedrag onbelangrijk is heb je natuurlijk meer keus in condensatortypes en steekt ook de montage van de probe veel minder nauw.
Nog even een foto van een dergelijke Philips condensator, dit is de probe die bij mijn Phlips GM7635 uit 1950 is geleverd. Ook met een EA50 en een AC/DC schakelaar. De diameter van de condensator is 20 mm. De afscherming is een aluminium bus, daaroverheen zit nog een rubberen mof ter isolatie.
Meetkop GM6004
door Harry B, 07.01.2011, 06:47 (5070 dagen geleden) @ John Hupse †
Hans, John, bedankt.
Ik ga twee probes bouwen. Eéntje voor AC zoals op de tekening zonder switch en met 22nF en een prikkertje voor DC met alleen de 10MOhm erin. Lijkt mij het makkelijkst om te testen.
Harry