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tech:tonohmmeter

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tech:tonohmmeter [2015/01/01 22:22] – created bullartech:tonohmmeter [2015/01/01 22:35] (current) – external edit 127.0.0.1
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 ====Motivation==== ====Motivation====
-[[Bild: Tonohmmeter.jpg|thumb|200px|Das fertige Tonohmeters]]+{{:tech:tonohmmeter.jpg?direct&200 |Das fertige Tonohmeters}}
 Jeder kennt das Problem, dass Schaltungen oder Verdrahtungen schon mal aufgrund von Kurzschlüssen oder Unterbrechungen nicht funktionieren. Dafür bietet das heimische Multimeter einen Durchgangsprüfer, der akustisch eine niederohmige Verbindung entlarvt. Schwierig wird es nur, wenn sich die Stelle des Kurzschlusses nicht gleich offenbart. Für solche Fälle kann man dann ein Tonohmmeter heranziehen. Damit wird der gemessene Widerstand in der zugehörigen Tonhöhe abgebildet. Je kleiner der Widerstand je höher der Ton. Ist der Messbereich empfindlich genug, kann man sich so dem Verursacher nähern. Jeder kennt das Problem, dass Schaltungen oder Verdrahtungen schon mal aufgrund von Kurzschlüssen oder Unterbrechungen nicht funktionieren. Dafür bietet das heimische Multimeter einen Durchgangsprüfer, der akustisch eine niederohmige Verbindung entlarvt. Schwierig wird es nur, wenn sich die Stelle des Kurzschlusses nicht gleich offenbart. Für solche Fälle kann man dann ein Tonohmmeter heranziehen. Damit wird der gemessene Widerstand in der zugehörigen Tonhöhe abgebildet. Je kleiner der Widerstand je höher der Ton. Ist der Messbereich empfindlich genug, kann man sich so dem Verursacher nähern.
  
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 ====Messprinzip==== ====Messprinzip====
-[[Bild: hantek69_1.jpg|thumb|200px|Messsignal]]+{{:tech:hantek69_1.jpg?direct&200 |Messsignal}}
 Der Widerstand wird über den Spannungsabfall gemessen. Um auch Messungen innerhalb von Schaltungen durchführen zu können wird ein Rechtecksignal mit ca. 340mV  (da machen die üblichen ESD Strukturen der ICs nicht auf) auf den unbekannten Widerstand losgelassen. Der resultieren Spannungsabfall wird dann über OpAmps verstärkt und gleichgerichtet. Der AVR übernimmt die AD-Wandlung und Tonausgabe. Der Widerstand wird über den Spannungsabfall gemessen. Um auch Messungen innerhalb von Schaltungen durchführen zu können wird ein Rechtecksignal mit ca. 340mV  (da machen die üblichen ESD Strukturen der ICs nicht auf) auf den unbekannten Widerstand losgelassen. Der resultieren Spannungsabfall wird dann über OpAmps verstärkt und gleichgerichtet. Der AVR übernimmt die AD-Wandlung und Tonausgabe.
  
 ====Hardware==== ====Hardware====
-[[Bild: Schaltplan_Tonohmmeter.png|thumb|200px|Schaltplan des TonOhmMeter]] +{{:tech:schematic_tonohmmeter.png?direct&200 |Schaltplan des TonOhmMeter}} 
-[[Bild: Tonohmmeter_offen.jpg|thumb|200px|Die Hardware des Tonohmeters]]+{{:tech:tonohmmeter_offen.jpg?direct&200 |Die Hardware des Tonohmeters}} 
 ====Spannungsversorgung==== ====Spannungsversorgung====
 Zentrum der Spannungsversorgung ist ein LiPo mit nominal 3.7V. Geladen wird er mit maximal 4.2V und 500mA. Die gesamte Ladekontrolle übernimmt eine MAX1811 (IC5). Der AVR wird über einen Regler (IC1) stabil mit 3.0V versorgt. Für die OpAms benötigte negative Spannung (-2V) kommt auch der Charge Pump C6/D1. Der analoge Teil kann im Ruhezustand über Q1 abgeschaltet werden. Der Ladestand wird durch den Spannungswert am LiPo abgeschätzt (R25/R26). Zentrum der Spannungsversorgung ist ein LiPo mit nominal 3.7V. Geladen wird er mit maximal 4.2V und 500mA. Die gesamte Ladekontrolle übernimmt eine MAX1811 (IC5). Der AVR wird über einen Regler (IC1) stabil mit 3.0V versorgt. Für die OpAms benötigte negative Spannung (-2V) kommt auch der Charge Pump C6/D1. Der analoge Teil kann im Ruhezustand über Q1 abgeschaltet werden. Der Ladestand wird durch den Spannungswert am LiPo abgeschätzt (R25/R26).
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 Das Gerät wird nur über eine Taste (U1) bedient. Die Hardware-Entprellung (C8/R3/R4) vermeidet die sonst nötige Software. Die Messbereichsanzeige erfolgt über drei LEDs (LED2-4) und die Tonausgabe übernimmt ein kleiner Lautsprecher der kapazitiv an den Digitalport angeschlossen ist. Das reicht für einfache Töne aus. Schließlich wollen wir ja kein MP3 ausgeben. Das Gerät wird nur über eine Taste (U1) bedient. Die Hardware-Entprellung (C8/R3/R4) vermeidet die sonst nötige Software. Die Messbereichsanzeige erfolgt über drei LEDs (LED2-4) und die Tonausgabe übernimmt ein kleiner Lautsprecher der kapazitiv an den Digitalport angeschlossen ist. Das reicht für einfache Töne aus. Schließlich wollen wir ja kein MP3 ausgeben.
 ====Platine==== ====Platine====
-[[Bild: Tonohmmeter_pcb.png|thumb|100px|Die Platine des Tonohmeters]]+{{:tech:tonohmmeter_pcb.png?direct&100 |Die Platine des Tonohmeters}} 
 Da es mir das Handheld-Gehäuse von HAMMOND angetan hatte, war es schwierig einen von den Dimensionen her passenden LiPo zu finden. Leider fand ich nur einen für die Vorderseite, so dass die Platine etwas eng wurde und beidseitig bestückt wird. Am einen Ende sind die beiden Klinkenbuchsen für die Messstrippen und an der Unterseite die Ladebuchse mit Ladeanzeige. Die unbenutzte Routingfläche ist als Massefläche ausgelegt. Links ist der AVD-ISP Anschluss zuerkennen, der uns das On-Board-Programming ermöglicht. Da es mir das Handheld-Gehäuse von HAMMOND angetan hatte, war es schwierig einen von den Dimensionen her passenden LiPo zu finden. Leider fand ich nur einen für die Vorderseite, so dass die Platine etwas eng wurde und beidseitig bestückt wird. Am einen Ende sind die beiden Klinkenbuchsen für die Messstrippen und an der Unterseite die Ladebuchse mit Ladeanzeige. Die unbenutzte Routingfläche ist als Massefläche ausgelegt. Links ist der AVD-ISP Anschluss zuerkennen, der uns das On-Board-Programming ermöglicht.
  
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 ====Downloads==== ====Downloads====
-  * [[Media:Tonohmmeter_v11.c|Firmware Source Code]] in C +  * {{:tech:Tonohmmeter_v11.c.zip|Firmware Source Code}} in C 
-  * [[Media:TonOhmMeter_HEX.zip|HEX Dateien zum schnellen Programmieren]] +  * {{:tech:TonOhmMeter_HEX.zip|HEX Dateien zum schnellen Programmieren}} 
-  * [[Media:Tonohmmeter.pdf|Bohrschablone Frontseite]] +  * {{:tech:Tonohmmeter.pdf|Bohrschablone Frontseite}} 
-  * [[Media:Tonohmmeter_bom.pdf|Bestückungsliste (BOM)]] +  * {{:tech:Tonohmmeter_bom.pdf|Bestückungsliste (BOM)}} 
-  * [[Media:TonOhmMeter_BOTTOM.pdf|Bestückungsplan Rückseite]] +  * {{:tech:TonOhmMeter_BOTTOM.pdf|Bestückungsplan Rückseite}} 
-  * [[Media:TonOhmMeter_TOP.pdf| Bestückungsplan Vorderseite]]+  * {{:tech:TonOhmMeter_TOP.pdf| Bestückungsplan Vorderseite}}
  
 ====Links==== ====Links====
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 Die Platine kann zum Selbstkostenpreis von 7,- EUR bei mir bezogen werden (so lange der Mustervorrat reicht). Die Platine kann zum Selbstkostenpreis von 7,- EUR bei mir bezogen werden (so lange der Mustervorrat reicht).
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tech/tonohmmeter.1420150921.txt.gz · Last modified: 2015/01/01 22:22 (external edit)

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