Heathkit V-7 VTVM Reparatur - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Das V-7 VTVM wurde erst 1956 hergestellt und das V-7A wurde von 1957 bis 1961 hergestellt. Dieses VTVM war eines der ersten Heathkit-Produkte, das eine Leiterplatte verwendet. Ich habe dieses VTVM für fast nichts bekommen, aber alle Teile scheinen vorhanden zu sein, außer der abgeschirmten Sonde. Ich habe eine spätere V-7a, die ich für Teile verwenden kann, wenn sich herausstellt, dass diese sie benötigt. Ich entschied mich für die Restaurierung des älteren Geräts, da es in einem besseren Zustand war.

Schritt 1: Wie funktioniert es?

Diese Schaltung ist ziemlich typisch für die Designs der Vakuumröhren-Voltmeter Mitte der 1950er Jahre. Es verfügt über einen Trenntransformator, dessen Sekundärseite die 6 VAC für die Filamente und ca. 130 VAC für die Plattenversorgung oder B+ liefert. Es gibt zwei Röhren, eine 6AL5-Zwillingsdiode und eine 12AU7-Zwillingtriode. Die Doppeltriode hat eine Filamentverkabelung, so dass sie mit 6 Volt betrieben werden kann. Die 130 VAC werden durch einen Selengleichrichter gespeist und die resultierende einweggleichgerichtete Gleichspannung wird an einen Elektrolytkondensator angelegt, um ein B+ von 70 Volt relativ zur Massemasse bereitzustellen, aber der eigentliche Kondensator hat ungefähr 160 Volt darüber. Die Masse des Chassis befindet sich ungefähr auf halbem Weg zwischen der positiven und der negativen Schiene, so dass eine negative Spannung von -70 Volt über ein Ausgleichswiderstandsnetzwerk an die Kathoden der Röhren angelegt werden kann.

Der 12AU7 ist in einer Konfiguration verdrahtet, die als "symmetrischer Differenzverstärker" bekannt ist. Die Zwillingtrioden sind so verbunden, dass ihre Anoden miteinander verbunden sind und direkt mit 70 Volt Gleichstrom gespeist werden. Eine Triode ist so konfiguriert, dass ihr Gitter über einen 10-Megohm-Widerstand mit Masse verbunden ist, so dass ein konstanter Strom durch sie fließt und an der Spitze ihres Kathodenwiderstands immer die gleiche Spannung zu sehen ist. Die zweite Triode ist mit einem 3,3-Megohm-Widerstand an ihrem Gitter beschaltet, so dass an diesem Gitter eine Gleichspannung proportional zu dem gemessenen Wert anliegt. Das Messwerk ist zwischen den Spitzen der beiden Trioden-Kathodenwiderstände angeschlossen. Wenn die oben an beiden Kathodenwiderständen gemessene Spannung gleich ist, misst das Messwerk Null, da kein Strom zwischen ihnen fließt. Wenn zwischen ihnen eine Spannungsdifferenz besteht, zeigt die Zählerbewegung eine Abweichung an, die auf die Größe der Gleichspannung im Gitter hinweist.

Die beiden Widerstandsreihen im Schaltplan sind die Multiplikatoren für das Voltmeter unten links und rechts davon die Widerstände für das Ohmmeter, wie man mit der Batterie unten sehen kann. Die beiden Dioden der 6AU5-Röhre liefern ein vollweggleichgerichtetes Signal, wenn eine Wechselspannung gemessen werden soll. Das V-7 wurde mit einer internen 1,5-Volt-Trockenzelle zur Stromversorgung des Ohmmeter-Teils des Messgeräts entwickelt.

Schritt 2: Fehlersuche bei der Schaltung 1

Die Schaltung war komplett, als ich sie auseinandernahm, ohne dass Komponenten fehlten. Das Netzkabel war noch intakt. Ich habe den Filterkondensator schnell mit einem Kapazitätsmesser überprüft und es zeigte einen Wert, der mit dem übereinstimmte, was darauf gestempelt war. Ich habe den Selengleichrichter mit einem Ohmmeter überprüft und es schien in Ordnung zu sein. Ich habe das Netzkabel mit einem Ohmmeter doppelt überprüft, um sicherzustellen, dass es keine unterbrochenen Verbindungen oder einen kurzgeschlossenen Transformator gab. Nachdem ich entschieden hatte, dass alles sicher war, steckte ich das Gerät ein und schaltete es ein. Die Röhrenfilamente leuchteten auf und ich überprüfte die Spannung am Elektrolytkondensator, es waren 70 Volt DC. Ich habe auch die Spannung am Filterkondensator auf eine hohe Wechselstromkomponente überprüft und sie war viel niedriger als vermutet. Ein Bruchteil eines Volts.

Ich habe das V-7-Meter in den niedrigsten Bereich gestellt und den positiven DC-Eingangsanschluss mit einem Schraubendreher berührt und es gab keine Auslenkung. Da ich dachte, dass der 12AU7 schlecht sein könnte, habe ich ihn auf einem Röhrentester überprüft. Beide Röhren wurden ohne Kurzschlüsse stark getestet. Ich setzte sie wieder in den Stromkreis ein und stellte fest, dass sie möglicherweise keine B + -Spannung erhalten, und überprüfte die Anodenanschlüsse auf 70 Volt. Die Anoden bekamen ihr B+, was könnte die Ursache des Problems sein? Ich dachte, ich prüfe besser auf kalte Lötstellen und gebrochene Platinenverbindungen, müsste aber die Platine herausnehmen.

Schritt 3: Fehlerbehebung bei der Schaltung 2

Ich habe die Platine vom Chassis und dem Batteriehalter getrennt. Der Batteriehalter wird mit zwei schwer zugänglichen Muttern am vorderen Chassis des Zählers befestigt. Die Platine ist zwischen diesem Batteriehalter und dem Chassis eingeklemmt. Es ist mit einer kleinen Mutter und einer Metallhalterung am Chassis befestigt. Es gibt zwei große Messingmuttern, die die Platine mit der Rückseite des Zählerwerks verbinden. Die beiden Anschlüsse, die den Zählerstromkreis mit dem Zähler verbinden, werden ebenfalls unter diesen Messingmuttern angebracht.

Sobald ich die Platine heraus hatte, um die Kupferspuren und die Lötverbindungen zu untersuchen, überprüfte ich den Durchgang mit einem Ohmmeter. Es gab einige Brüche und kalte Lötverbindungen in verschiedenen Teilen der Platine. Vorsichtshalber habe ich alle Anschlüsse neu gelötet und ihnen neues Lot hinzugefügt.

Ich habe die Platine wieder mit dem Chassis verbunden und die Flachstecker für die Zählerbewegung unter den Messingmuttern montiert. Ich habe den Batteriehalter zurückgelegt und ihn mit zwei Muttern auch am Chassis befestigt. Um zu überprüfen und erneut zu überprüfen, ob nichts fehl am Platz war, steckte ich das VTVM in die Steckdose, nach ein paar Minuten konnte ich sehen, wie sich das Messgerät nach rechts bewegte, und stellte es mit dem Nullstellknopf auf der Skala auf Null. Als ich den Bereichsschalter auf die kleinste Skala stellte, berührte ich die Eingangsklemme und sah eine Bewegung. Ich verband Alligatorklemmen mit den beiden Eingangsklemmen und verband sie mit einer 9-Volt-Batterie. Ich habe eine 32-Volt-Wechselstromquelle an die Wechselstromanschlüsse angeschlossen und einen ziemlich genauen Messwert erhalten. Der Spannungsteil scheint in Ordnung zu sein. Das einzige, was getan werden muss, ist die Konstruktion einer hochohmigen Sonde, um genaue Messwerte zu erhalten. Sobald dies abgeschlossen ist, werde ich eine Batterie in das VTVM einlegen und das Ohmmeter überprüfen.

Schritt 4: Austausch von Teilen

Mein spezielles VTVM hatte einen Filterkondensator, der in Ordnung zu sein schien und im Laufe der Jahre möglicherweise irgendwann ersetzt wurde. Um auf der sicheren Seite zu sein, sollte der Kondensator durch einen neuen ersetzt werden, der ungefähr den gleichen Wert von 15 Mikrofarad und mindestens 200 Volt Arbeitsspannung hat. Der Selengleichrichter ist im obigen Bild als schwarzer Kasten ganz links oben im Bild neben dem Siebkondensator zu sehen. Einige Restauratoren ersetzen automatisch jeden Selengleichrichter, den sie finden, aber meine Politik ist es, ihn zu behalten, wenn er noch funktioniert. Wenn ein Selen-Gleichrichter durch einen Silizium-Gleichrichter ersetzt wird, muss beachtet werden, dass der Selen-Gleichrichter einen viel höheren Spannungsabfall hat als ein Silizium-Gleichrichter. Die 70 Volt, mit denen dieses VTVM arbeiten soll, würden auf etwa 90 Volt ansteigen, was dazu führen könnte, dass das Messgerät falsche Messwerte liefert. Ein Vorwiderstand müsste in Reihe mit der Siliziumdiode geschaltet und der Wert und die Wattzahl berechnet werden, um einen Spannungsabfall von ungefähr 20 Volt zu ergeben. In den späten 1950er bis frühen 1960er Jahren war es für Fernsehtechniker Routine, die großen und sperrigen Selengleichrichter, die in den Fernsehgeräten der 1950er Jahre gefunden wurden, durch viel kleinere Siliziumdioden mit einem in Reihe geschalteten Thermistor zu ersetzen.

Schritt 5: Umlöten der alten Verbindungen zu den Switches

Da ich die Anschlüsse auf der Unterseite der Platine nachgelötet hatte, beschloss ich, auch die Anschlüsse an den Drehschaltern und den Balance- und Nullstellpotentiometern an der Frontplatte neu anzulöten. Es schien ein Problem mit den Schalterverbindungen zu geben, also sprühte ich etwas Kontaktspray ein und "übte" die Drehschalter, indem ich sie etwa 20 oder mehr Mal durch ihren Weg bewegte. Danach ließ ich die Kontakte über Nacht an der Luft trocknen und trainierte sie erneut, sobald alles trocken war.

Schritt 6: Herstellen eines Phono-Klinken-zu-Bananen-Stecker-Adapters

Benötigte Teile

1) 1/4 Zoll Phonobuchse

2) Zwei weibliche "Panel Mount"-Bananenbuchsen (rot und schwarz).

3) Zwei kurze schwarze und weiße Anschlusskabel. (3 Zoll)

4) Kleine Projektbox aus Kunststoff (Hammond 1551G) oder gleichwertig

5) Ein 1 Megaohm Widerstand 1/2 Watt.

Alle diese Teile sind bei Radio Shack erhältlich.

Ich hatte die Idee, einen Adapter für dieses Messgerät zu bauen, damit generische Messgerätekabel für alle Funktionen, Wechsel- und Gleichspannung sowie Widerstand, verwendet werden können. Die Original-Gleichspannungssonde, die mit diesem Messgerät geliefert wurde, bestand aus einem Phono-Stecker, der mit einem abgeschirmten Kabel verbunden war, mit einer Sonde am Ende, in der sich ein 1-Megohm-Widerstand befand.

Nachdem alle Teile erhalten sind, sollte die Dose auf eine Größe gebohrt werden, die nur geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der schwarzen Kunststoffabdeckung des Steckers. Entfernen Sie das Metallteil des Steckers und legen Sie es beiseite. Stellen Sie sicher, dass der Teil mit dem Innengewinde herausragt. Stecken Sie das andere Ende wie im Bild gezeigt in die schwarze Plastikbox. Wenn es nicht leicht reinrutscht, reiben Sie das Loch mit einer Reibahle oder etwas Sandpapier größer auf. Einmal drinnen, befestigen Sie es mit etwas Heißkleber. Nehmen Sie die Schachtel und bohren Sie auf der anderen Seite zwei kleine Löcher für die roten und schwarzen Bananenbuchsen / Bindepfosten. Löcher bohren und wie im Bild oben gezeigt installieren. Löten Sie die Drähte wie im Bild gezeigt, außen schwarz und innen weiß. Installieren Sie das Metallteil der Buchse in das schwarze Kunststoffgehäuse. Löten Sie den schwarzen Draht an den schwarzen Pol und löten Sie einen 1-Megohm-Widerstand zwischen dem weißen Draht und dem roten Pol an. Legen Sie die Drähte und den Widerstand ordentlich in die Box und installieren Sie die obere Boxabdeckung. Ihr Adapter ist nun fertig.

Schritt 7: Auschecken und Kalibrierung des Messgeräts

Nehmen Sie die Rückseite des Messgeräts ab und installieren Sie den Adapter in der vorderen Phonobuchse. Besorgen Sie sich ein digitales Messgerät, das genau abliest, und verwenden Sie dieses als Referenz. Besorgen Sie sich eine neue 1,5-Volt-Batterie und eine 9-Volt-Batterie für die Kalibrierung. Lassen Sie das Messgerät etwa 30 Minuten lang aufheizen und stecken Sie zwei allgemeine Messgerätkabel in den Adapter. Stellen Sie den Spannungsbereichsregler auf die 15-Volt-Einstellung. Nullen Sie das Messgerät mit dem DC-Regler auf der Vorderseite. Lesen Sie zuerst die 9-Volt-Batterie mit dem digitalen Messgerät ab und vergleichen Sie sie dann mit dem Messwert, den Sie auf dem VTVM sehen. Wenn es innerhalb von 3 Prozent liegt, sollte es in Ordnung sein. Nehmen Sie die 1,5-Volt-Batterie und messen Sie die genaue Spannung mit dem digitalen Messgerät und stellen Sie das VTVM auf die 1,5-Volt-Skala. Schauen Sie sich den Messwert an, wenn er innerhalb von 3 Prozent liegt, sollte er in Ordnung sein. Der AC-Teil kann auf die gleiche Weise mit einem Funktions- oder Signalgenerator und einem 10K-Widerstand kalibriert werden. Stellen Sie den Signalgenerator auf eine niedrige Frequenz wie 100 Hz ein und stellen Sie sicher, dass er eine reine Sinuswelle ausgibt. Verbinden Sie den Ausgang des Signalgenerators über einen 10 K Widerstand. Messen Sie so hohe Spannung wie möglich und vergleichen Sie die Spannung zwischen dem digitalen Messgerät und dem VTVM auf der entsprechenden Skala. Verwenden Sie eine niedrigere Spannung wie 1,5 Volt RMS und prüfen Sie, ob sie korrekt ist. In meinem Messgerät waren die DC-Spannungen sehr nahe, aber die AC-Spannungen lagen etwas daneben. Auf der Platine befinden sich Kalibrierpotentiometer. Sie sind eindeutig für die AC- oder DC-Kalibrierung gekennzeichnet.

Schritt 8: Auschecken des Ohmmeters

Das Ohmmeter benötigt eine 1,5-Volt-Batterie, um zu funktionieren. Es wird mit einer Standard-C-Zelle installiert, wobei der Minuspol die Feder und der Pluspol die Schraube im Halter berührt. Es wäre eine gute Idee, den Schraubenkopf mit einem Radiergummi zu reinigen und die Oberfläche, wo der negative Teil der Batterie die Feder berührt. Sobald die Batterie eingelegt ist, schalten Sie das Instrument ein und warten Sie zehn Minuten, bis es sich erwärmt hat. Stecken Sie die Prüfspitzenkabel in die gemeinsamen und AC/Ohm-Buchsen. Schließen Sie die Prüfspitzen zusammen und stellen Sie die Nullpunkteinstellung für 0 Ohm auf der Skala ein und nehmen Sie sie auseinander und stellen Sie das rechte "Ohm-Einstellrad" für eine unendliche Anzeige ein. Wenn das Messgerät auf Null setzt, Sie es jedoch nicht auf unendlich einstellen können, haben Sie entweder eine schlechte Batterie oder eine schlechte Verbindung zwischen Batterie und Schraube oder Feder oder in der Verkabelung. Es besteht auch die Möglichkeit von Widerständen, die ihren Wert geändert haben, aber das ist das letzte, was zu überprüfen ist. In meinem Fall erlaubte der "Ohm"-Anpassungsregler nicht, dass das Messgerät auf unendlich ging. Das Problem war letztendlich eine schlechte Batterieverbindung.

In meinem bei Amazon verkauften Buch "Das Beste aus Ihrem Multimeter herausholen" von mr electro, gehe ich auf die Geschichte des Multimeters und VTVM und deren Bedienung und des modernen Digitalmeters ein. Die V-7 wird vorgestellt und erklärt, wie das VTVM immer noch einen nützlichen Platz auf der modernen Werkbank hat.