EMA

Zkoušeče Elektronek 

Stránky jsou ve výstavbě - Aktualizace 30. 5. 2011

Tento článek pojednává o testerech, které se v ČR běžně používají a o pár zajímavých modifikacích. Postupně zveřejním informace o dalších pozoruhodných přístrojích tohoto druhu. 

TESLA  BM215 a BM215A

    Nejčastěji se vyskytující přístroje tohoto druhu v ČR jsou bezpochyby sériově vyráběné zkoušeče elektronek Tesla BM215 a BM215A. Jsou dosti podobné, BM215 je starší,  vyskytuje se dle mého odhadu v mnohem menším počtu.  Základní zapojení je téměř stejné, karty jsou shodné, přístroje se liší vzhledem - BM215 má jednotlivé testovací patice, nemá přepínač pro přesné nastavení síťového napětí a příslušné kontrolní tlačítko. Pole svorek (pro připojení čepiček některých elektronek, měřicích kabelů aj.) je umístěno mezi přepínači funkcí a zkušebními paticemi, u BM215A je na kraji horního panelu. Z hlediska obsluhy jde o téměř totožné přístroje.  

    U BM215A jsem objevil 2 varianty, lišící se použitím usměrňovací elektronky pro zdroj Ug1, u zřejmě novější varianty je použita polovodičová dioda místo elektronky 6Z31, u staršího provedení se asi vyskytovala i EZ80, a dále jsem narazil před časem na nesrovnalosti u zapojení usměrňovače u měřidla - možná existují varianty i v tomto. U přístrojů byla původně velká síťová přívodka ("žehlička"), u novějších je přístrojová přívodka 5913. Vyskytují se varianty s anglickými nebo českými nápisy u ovládacích prvků, s hliníkovým nebo plastovým horním panelem a také s různým odstínem lakování krabice. 

    Obsluha je jednoduchá a klade minimální nároky na znalosti. Jako vždy platí, že je nutné si přečíst návod, jeho stručná podoba byla i na kartách. Přístroj umožňuje rychle a elegantně testovat mezielektrodové zkraty, z měřidla si troufám odhadnout i svod kolem 0,5-1M Ohmu. Při testu diod je používáno malé napětí (test v obvodu nakrátko), což prakticky zkouší pouze emisní schopnosti katod, nikoliv chování při větším závěrném napětí. Z mých zkušeností plyne, že velká část usměrňovaček má problémy právě v závěrné oblasti (asi zbytky plynu) a tyto vady BM215(A) neumožňuje zjistit. Méně rozšířené sovětské L1-3 a L3-3 a mnohé další přístroje oproti tomu testují usměrňovačky prakticky v provozním zapojení do zátěže. Při zkoušce triod a elektrod s více mřížkami je první mřížka připojena na zdroj Ug, anodový obvod je napájen střídavým napětím z transformátoru a druhé mřížky tetrod a pentod jsou napájeny dalším zdrojem střídavého napětí. Příslušné velikosti jednotlivých napětí a rozsah měřícího přístroje jsou nastaveny pozicí kolíků v kontaktním poli. Proud v anodovém obvodu má charakter tepajících pulzů, jejichž tvar je ovlivněn mj. výstupní charakteristikou elektronky, elektronka jednocestně usměrňuje a měřidlo indikuje zhruba střední hodnotu průběhu. Střídavé napětí zdrojů je voleno tak, že  Va, Vg2 jsou maximální hodnotou střídavého průběhu, tedy efektivní napětí příslušné odbočky trafa je zhruba 0,707 uváděného údaje. Některé elektronky v přístroji oscilují, což se mj. projevuje  podivným údajem Ia, většinou závislým na přiblížení ruky či čehokoliv k elektronce. Tento naprosto nežádoucí jev jsem osobně zažil u elektronek EL84, 6L6, E180F a dalších.  Upozorňuji, že údaj "Ia" není údaj obvyklý při měření se stejnosměrným napájením anodového obvodu, na přístroji nelze podle tohoto údaje kvalitně párovat elektronky !  Absolutní hodnota údaje i u nových elektronek může být mimo toleranční pole, uváděná na kartách. Vyhodnotit opotřebení elektronky z tohoto údaje je podobné jako věštění z kávové sedliny. 
Pro měření strmosti se v přístroji změní napětí zdroje pro první mřížku o 1V, údaj měřidla poklesne o hodnotu proudu, odpovídající strmosti (mA/V). Zkouška vakua (v podstatě je to indikace proudu první mřížky, který je tvořen několika složkami - nemusí jít o špatné vakuum) se provádí v přístroji tak, že se do přívodu k první mřížce zařadí odpor 200 KOhmů. Proud Ig1 vyvolá na tomto odporu úbytek napětí, tak se změní napětí první mřížky a tím i proud v obvodu anody. Výrobce v návodu uvádí změnu asi 10% Ia pro vadu elektronky. Test je dost sporný, neumožňuje zjistit svod u nenažhavené elektronky a jeho výsledek není spolehlivý. Při použití správného postupu, tj. provedení všech tří měření (Ia, S, vakuum) lze dosáhnout jisté spolehlivosti výsledků zkoušek. Zajímavá možnost rozšíření je použití externího potenciometru pro plynulou změnu napětí první mřížky a připojení osciloskopu na zobrazení průběhu anodového proudu. 

    Mezi velké výhody BM215(A) patří snadná obsluha, velká univerzálnost daná kontaktním polem a množstvím patic a rychlost přípravy k provedení zkoušky. Test s jednoduchým zácvikem zvládala asi i průměrná prodavačka radiomateriálu. Pro rychlé zkoušení různých lamp ze šuplíku opraváře starých rádií je vynikající. Další velká výhoda přístroje je jeho skladnost, karty a příslušenství jsou v horním víku a přístroj je ve složeném stavu úhledný plechový kvádr s uchem.

    Osobně hodnotím BM215(A) jako rychlou zkoušečku, která umožní oddělit vadné elektronky od ostatních, možná dobrých. Na rozdíl od převážně tradovaného přesvědčení se nejedná o měřič, ale o zkoušeč. Vlastnosti přístroje i problematika vyhodnocení testovaných elektronek na tomto přístroji je popsána v návodu a hlavně v článku Ing. Tomka. Kromě zkoušení elektronek lze přístroj použít jako jednoduchý voltmetr a zkratmetr, což v době vzniku byly bezpochyby cenné funkce, měřicí přístroje byly drahé.   

    Pro testování moderních elektronek zejména do Hi-Fi přístrojů,  muzikantské či studiové techniky je použitelnost přístroje velmi omezena.  Zvládá rychlé určení základních hrubých vad: zkraty, ztráta emise, ztráta vakua, přerušené žhavení či přerušené vývody. Časté vady u předzesilovacích elektronek - šum a mikrofoničnost - přístroj není schopen identifikovat. Test výkonnějších elektronek (např. 6V6, EL34, 6L6, KT88...) je prováděn při příliš nízkém anodovém napětí, takže se mnohé vady (výboje, svody apod.) nemají šanci projevit. 

    Kromě výše zmíněného problému s oscilacemi připomínám, že se často jedná o přístroje staré téměř  půl století a jejich technický stav nebývá nejlepší. Je vhodné vyměnit zestárlé kondenzátory, přezkoušet kvalitu kontaktního pole, zkontrolovat pájené spoje, přepínače atd. a celý přístroj důkladně prověřit.

Odkazy na zajímavé Weby 

1. Návod k BM215A (pdf)
2. Zkoušeč elektronek BM215A, Ing. Jan Tomek - doporučuji (pdf)
3. Seznam originálních karet pro BM215 (pdf)
4. Generátor pro vytváření karet pro BM215
5. Support For Free Website Templates

BM215A  "PLUS"

    Tento přístroj vytvořil neznámý autor úpravou standartní BM215A. Má některé vylepšení. Kromě zvýšení odporu v obvodu g1 (větší změna Ia při testu vakua) je zdroj napětí pro první mřížku stabilizovaný, jsou provedena účinná opatření proti oscilaci zkoušené elektronky, navíc je přístroj vybaven konektorem pro externí příslušenství. 

    Autor modifikace bohužel myšlenku nedotáhnul do konce. Externí příslušenství může být stabilizovaný zdroj pro anodový obvod (BS275), osciloskop připojený v režimu Lissajouseových obrazců, potenciometr pro plynulé nastavení Ug1, milivoltmetr, generátor a popř. sledovač signálu v režimu kontrolního příposlechu. Je zde možnost měřit strmost pomocí malého střídavého napětí ve zvoleném pracovním bodě a lze provést jednoduchou zkoušku mikrofoničnosti a šumu. Při připojení ext. zdroje je elektronka napájena ss proudem, ext. potenciometrem by mělo jít plynule měnit napětí pro první mřížku a tedy ručně změřit charakteristiku. Bez příslušenství je tento upravený přístroj prakticky shodně použitelný jako neupravený, pouze není možné využívat zkratmetr a voltmetr. Umístění přípojného konektoru do prostoru zdířek nepovažuji za šťastné řešení. Přístroje v počtu 2 či 3 ks vznikly okolo roku 2005 pro potřebu rozměřování skladových elektronek, jeden z exemplářů jsem měl možnost blíže prozkoumat. Přístroj neměl žádné označení, pouze na vestavěné desce plošného spoje - nový zdroj Ug1 se zenerovými diodami - byl nápis "PLUS - elektronika".

BM215  "DIGI"


    Tento přístroj vzniknul přestavbou standartní BM215A, ale má podstatná vylepšení, větší možností měření a uživatelský komfort. Přístroj znám podrobněji, protože jsem spoluautor provedených úprav. Kromě náhrady původního ručkového měřidla je zde aplikována řada dalších obvodů, které zásadně rozšiřují možnosti testování. Při návrhu elektroniky bylo použito několik obvodových řešení z modernějších zahraničních přístrojů (AVO, Bruel & Kjaer]. Napětí pro obvod první mřížky je stabilizované, stejně tak je automaticky stabilizované síťové napětí (tím se minimalizuje odchylka a kolísání ostatních napětí, zejména žhavícího). V jednom režimu je možné provádět zkoušky stejně jako na původním BM215A, v dalším je prováděno měření se ss napájením. Interní zdroj má s ohledem na zvlnění omezený proud, postačující pro méně výkonné elky, pro měření s vyššími proudy a napětím je nutný externí zdroj. Měřidlo umožňuje zobrazit napětí sítě, zobrazovat proud v mA i v % zařazeného rozsahu a přímo indikovat strmost. 

Výhody přístroje:

- přesnější odčítání na 3 místném digitálním měřidle, v některých režimech                        automatická volba rozsahů

- akustická i optická indikace poruchových stavů při měření (vyhodnocují se zkraty, oscilace,           přetížení apod.)

- síťové napětí si přístroj  stabilizuje sám (sada relé s automatikou), nadpětí či podpětí je               indikováno,  při přepínání stupňů je aktivovaná akustická návěst a indikátor problikne

- indikace zkratů (pod 500 ohmů) a svodů (pod 10M ohmů) kontrolkou ve dvou stupních,                testováno při cca 50V ss,

- měření žhavícího proudu elektronky při nažhavení (rozsah A, mA)

- měření v absolutních hodnotách i v %, % z rozsahu, nebo v absolutním přírustku

- přímé měření strmosti stiskem tlačítka, odčítání přímo v mA/V

- měření strmosti u malovýkonných elektronek je prováděno při změně Ug1=200mV

- měření strmosti v DC režimu střídavým napětím (2500Hz), nevhodný pracovní bod                        (zakřivení charakteristiky) je indikován jako porucha

- měření proudu druhé mřížky stiskem tlačítka

- Life test (měření při sníženém žhavícím napětí)

- anodový i g2 obvod je jištěn (na 2-3násobek zvoleného rozsahu) vratnými PTC                             pojistkami, zkrat nebo výrazný nadproud je indikován akusticky a  blikáním indikace

- zkouška vakua původní metodikou testování, v DC režimu je možné přímé měření Ig1 

- měření při ss anodovém napětí s interním i externím zdrojem, interní zdroj je schopen      dodat max. cca 50mA Ia s vyhovujícím zvlněním (dostačuje na měření                          předzesilovacích elektronek)

- měření s externím anodovým zdrojem - proudové omezení je stejné, jako s interním        zdrojem (okolo 200% proudového rozsahu kromě rozsahu 500mA, kde je cca              150%), maximální napětí ext. zdroje bylo uvažováno 600V

- měření s plynule nastavitelným napětím první mřížky 10 otáčkovým potenciometrem, volba         kolíkem Ug1 v krajní poloze

    Vestavba elektroniky do přístroje nebyla jednoduchá, z původní sestavy ubyla usměrňovací elektronka zdroje Ug1, přepínač síťového napětí a obvody měřidla, ale přibylo toho mnohem víc. Výčet montážních bloků obsahuje mj. další síťový transformátor, panelové měřidlo s vestavěnými tlačítky, aripot, desku řídicí elektroniky s MCU, desku analogové části s operačním usměrňovačem, generátorem a obvody detekce chyb, desku zdroje Ug1 a filtrů Ua, Ug2 s jistícími prvky, desku automatické stabilizace sítě s relátky a druhým MCU a ventilátor pro chlazení elektroniky.V přístroji je mj. použito 19 relátek. Dost značným problémem bylo vlastní prostorové řešení vestavby (v přístroji jsou ponechány oba původní transformátory), odstranění oscilací některých elektronek v měřícím zapojení a zejména odstranění citlivosti řídicího počítače a měřící elektroniky na rušení. 

Přestavba byla provedena na dvou kusech, nepatrně se lišících software,  na prvním kusu se některé detaily odlaďovaly. 

Podrobnější popis a fotogalerie přístroje bude následovat.