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Casimeter

Aufgaben

Das Gerät dient dazu, die Leistung am Faserausgang von mehreren Faserstrecken zu überwachen. Gegeben sind 15 Strahlengänge, in denen je ein Shutter und Photodiode installiert sind.

  • Im Normalfall sollten alle Shutter offen sein.
  • Bei einer Messsung sollten alle Shutter bis auf einen geschlossen sein.
  • Die Spannung der Photodiode des jeweiligen Kanals soll gemessen werden.
  • Das Ergebnis der Messung soll an einen angeschlossenen Computer über eine DA-Karte weiter gegeben werden.
  • Parallel soll das Messergebnis an einer LCD-Anzeige abzulesen sein.
  • Der Kanal soll alternativ durch den Computer über vier Bits einer DA-Karte, oder durch einen Kodierschalter gesetzt werden.
  • Der Normalfall wird vom Computer, oder manuell durch die Wahl von “0-0-0-0” eingstellt.

Status

Ein Exemplar ist aufgebaut und erfolgreich getestet.

Aufwand für Nachbau: Es gibt eine weitere Leiterplatte.

Entwickler

K-M. Knaak / Neda Meshksar

Anwender

Atlas

Schaltungsprinzip

Die Shutter werden geschlossen, indem ein Relais einen geladenen Kondensator paralll schaltet. Nachdem der Kondensator entladen ist, fließt weiterhin ein Strom, der von eiem LM317 geregelt wird. Maximal acht Shutter werden in Reihe an der Versorgungssspannung von 12 V betrieben. Auf diese Weise können viele Shutter geschlossen werden, ohne dass zu viel Strom fließen muss.

Schaltplan

Layout

  • Abmessungen: 178mm x 180mm
  • Versorgung: ±12V
  • Eingang: FIXME
  • Ausgang: FIXME
  • Anzeigen: FIXME
  • Die Source des Layouts im pcb-Format sollten auf der Download-Seite des Wiki liegen FIXME
  • Bestückungsdruck casimeter_layout.pdf
  • Die gezippten Gerberdaten für die Bestellung der Platine
  • Artikelnummer für Nachbestellung bei Basista: 209516
  • Screenshot vom Layout:
    Layout im png-Format

Aufbau

  • Gehäuse: Einschub in NIM-Crate.
  • Bedienelemente:
  • - Ein Umschalter, ob der Kanal von Hand, oder vom Computer ausgewählt wird.
  • - Ein Umschalter x10 / x1 / x100 für die Verstärkung der Anzeige
  • Anschlüsse:
  • - Versorgung: XLR-3Pol
  • - Computer: SubD9
  • - 15 Photodioden: SubD25, male
  • - 15 Shutter: SubD2, female
  • Anzeigen:
  • - Ein LCD-DMM mit 3.5 Stellen für den aktuellen Messwert
  • - 16 LEDs, die anzeigen, welcher Shutter offen ist.

Test

FIXME

Bedienung

FIXME

Bilder

FIXME

Kalkulation

Bauteile Casimeter
value description qty price total
1000u generic polarized capacitor 16 0.13 EUR 2.08 EUR
100uF/16V generic polarized capacitor 2 0.05 EUR 0.10 EUR
1u capacitor, SMD 1 0.05 EUR 0.05 EUR
100n capacitor, SMD 16 0.03 EUR 0.48 EUR
10n capacitor, SMD 1 0.03 EUR 0.03 EUR
WSL-10 connector, 2 col., 10pin 1 0.08 EUR 0.08 EUR
WSL-26 connector, 2 column, 26pin 1 0.13 EUR 0.13 EUR
SUBD25-female-lay SUBD-25 connector 2 0.40 EUR 0.80 EUR
PS+BNC BNC connector 2 2.10 EUR 4.20 EUR
PS-25/5G BR connector IL-G, 5 pin 1 0.63 EUR 0.63 EUR
PS 1x3PIN XLR 3 pin 1 0.43 EUR 0.43 EUR
1N4001 diode universal silicon 33 0.04 EUR 1.32 EUR
LED+PS-2Pin generic LED, 3mm 15 0.25 EUR 3.75 EUR
JMP jumper, 1x UM 15 0.10 EUR 1.50 EUR
Jumper jumper 18 0.07 EUR 1.26 EUR
BSS123 MOSFET, n-channel 60 0.04 EUR 2.40 EUR
10 resistor, SMD 1 0.01 EUR 0.01 EUR
1k resistor, SMD 22 0.01 EUR 0.22 EUR
4k7 resistor, SMD 15 0.01 EUR 0.15 EUR
10k resistor, wire soldered 1 0.01 EUR 0.01 EUR
10k resistor, SMD 20 0.01 EUR 0.20 EUR
100k resistor, SMD 4 0.01 EUR 0.04 EUR
4R7, 3W resistor, SMD 2 0.30 EUR 0.60 EUR
MS500AVT simple switch 1 1.85 EUR 1.85 EUR
ELMA_C08T111LT coded switch, 4 bit 1 11.40 EUR 11.40 EUR
APEM TL39WW toggle switch 1 4.97 EUR 4.97 EUR
COPAL CHS-04 dipswitch 4x 1 2.00 EUR 2.00 EUR
DG212 analog switch, DG212 1 2.18 EUR 2.18 EUR
DG211 analog switch DG211 1 0.87 EUR 0.87 EUR
DG406 Multiplexer 16 Kanal 2 9.50 EUR 19.00 EUR
OP07 operational amplifier, OP07, SO8 3 0.26 EUR 0.78 EUR
74HC32 4 OR gates with 2 inputs each 5 0.20 EUR 1.00 EUR
Relay-FP2 relay AXICOM FP2, 2x Um 15 2.15 EUR 32.25 EUR
LDP 340 LCD LCD-Voltmeter 1 6.95 EUR 6.95 EUR
505.6131 Drehknopf, metall, schwarz 1 1.80 EUR 1.80 EUR
AK 644 SubD-Buchse, 25-pol, mit Flachbandkabel 1 1.35 EUR 1.35 EUR
AK 661 SubD-Buchse, 9-pol, mit Flachbandkabel 1 0.98 EUR 0.98 EUR
Summe 107.85 EUR

Meckerliste

Was für die nächste Version zu tun ist: (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt)

  1. :ok: Der Footprint vom Kodierschalter schließt zwei Kontakte über das Gehäuse kurz.
  2. :ok: Bei den Bauelementen : S4, U2, 1U19 und CONN1 fehlen jeweils die Verbindungen an Masse über die 10K Widerstände.
  3. :ok: Bei CONN2 fehlt die Verbindung eines Pins mit der Masse. (Alternative: Die Pins 17 bis 25 mit Masse verbinden.)
  4. :no: Die Verbindungen zwischen dem Multiplexer (1U19) und den OR-Logik-Gattern sind nicht in der Reihenfolge 1 bis 15.
  5. :ok: Die Stromregelung mit den Spannungsreglern LM317 funktioniert nicht.--> Bei den Bauelementen 1U17 und 1U31 müssen die jeweiligen Pin1 mir der Shutter-Leitung und die jeweiligen Pin2 mit dem Widerstand und der Diode verbunden werden.
  6. :ok: Der Photodiodenverstärker U11 (OP07) muss durch TL081 ersetzt werden (Transimpedanzverstärker braucht FETs in der Eingangsstufe).
  7. :ok: R22 muss 100k durch einen 1K Ohm Widerstand ersetzt werden.
  8. :ok: C12 muss durch einen 10 mikro Farad Kondensator ersetzt werden.
  9. Im Schaltplan fehlt die Beschriftung des Schteckverbinders der Anzeige.
  10. :ok: Offset fehlt: zwischen den Pins 1 und 8 der Baulement U13 (OP07) soll einen 10K Ohm Trimmer eingebaut werden. Der mittlere Pin des Trimmers soll mit +Ub verbunden werden.
  11. :no: Es fählt einen haupt Schalter : On / Off