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Lieber Besucher meiner Webseite! Dies ist die Unterseite mit der 1. Baustufe vom 7.III.Selbstbau-Projekt. Wie Du unten sehen kannst, gibt es insgesamt 4 Baustufen. Du befindest Dich auf der Seite der 1. Baustufe.

 

7.III Selbstbau-Projekt, 1. Baustufe, 10.12.2014

Version "Mini"

Es sind 4 Baustufen vorgesehen:

1. als lötfreie Version auf Mini-Steckboard (diese Seite)

2. Hinzufügen eines lötfreien Polaritätswechslers auf weiterem Mini-Steckboard

3. Umbau zur Lötversion mit Platine

4. Gehäuseeinbau

Dieses ist die 1. Baustufe: "lötfreier Aufbau der Grundfunktion mit DC-Wandler von 5 Volt auf 60 Volt und Strombegrenzung auf 5 mA"

Bei den beiden vorhergehenden "lötfreien" Selbstbau-Projekten 7 und 7.II  hat sich die Schwierigkeit gegenüber Lötversionen mit einer Platine herausgestellt. Die Anforderungen an den Bastler sind wesentlich höher, da jedes Bauteil eine Möglichkeit für fehlerhaftes Positionieren bietet, die bei Platinen oft gar nicht gegeben ist. Hinzu kommen noch die Drahtverbindungen, hier "Brücken" genannt. Trotzdem, wer absolut nicht Löten will und es auch nicht lernen will (1/2 Stunde Übung), der ist hier richtig. Vielleicht kommt der (richtige) Impuls zum Löten ja später noch.

Die hier vorgestellte, nun letzte lötfreie Version 7.III verwendet DC-Wandler Module für die Erzeugung der 60 Volt Elektrodenspannung. Dadurch wird die Zahl der Bauteile erheblich gesenkt, und somit auch das Fehlerrisiko.

Die Betriebsspannung beträgt 5 Volt DC. Damit ist der Betrieb an allen für Handy und dergleichen weit verbreiteten Steckernetzteilen (mit 2,1mm Hohlstecker) möglich. Ebenso ist der Betrieb direkt am USB eines PC oder Notebooks mit entsprechendem Kabel möglich. Weiterhin der Betrieb an 4 Stück NimH Akkus (4,8 Volt) oder an 5 Volt Akkupacks mit Solarlader und dergleichen.

Die 1. "lötfreie" Baustufe dieses Projektes 7.III kann später mit einer Platine zur Lötversion umgebaut werden. Die Bauteile können dazu verwandt werden. Neue Bauteile, außer der Platine, sind nicht erforderlich. Weiterhin ist als 2. Baustufe eine lötfreie Polwechslerstufe vorgesehen, die auf einem zweiten Steckboard gleicher Größe aufgebaut wird. Auf der Platine für die Lötversion wird dieser Platz schon vorbereitet sein.

Die Bauteile kann sich jeder nach Belieben beschaffen. Die untenstehende Stückliste enthält mit den Bestellnummern die Links direkt zu den Bauteilen auf der Reichelt-Webseite. Außerdem kann die Stückliste auch in Word ausgedruckt werden.

 

Bild 1 

Klein und kompakt.
Neu sind die DC-Wandler Module (NMA0515DC) und die gegenüber der alten Lüsterklemmen-Version fast schon elegante Hohlsteckerbuchse mit Klemmanschluß für die Verbindung zum 5V DC Steckernetzteil. Die Elektrodenspannung wird so wie auch bei den Vorgängerprojekten mit Krokodilklemmen-Experimentierleitungen abgegriffen. Wir verwenden dazu wieder abgekniffene Stücke von einer blanken Büroklammer. (Die Enden der fertigen Stücke sind unbedingt mit einer Feile zu entgraten (eventuell alte Nagelfeile), also die Kanten etwas abzurunden. Sonst besteht die Gefahr, daß beim Einstecken in die Kontaktlöcher im Inneren des Steckboards ein zu großer Widerstand spürbar ist, der nur mit Gewalt überwunden werden könnte. Das sollte man vermeiden, denn es zerstört leicht die Kontakte im Inneren.)


 

Bild 2

Größenvergleich: Links das alte Selbstbau-Projekt 7.II, rechts das neue Selbstbau-Projekt 7.III.

 

Bild 3

Detailfoto

 

Bild 4

Detailfoto

 

Bild 5

Detailfoto

 

Bild 6

Detailfoto 

 

Bild 7

Detailfoto: 2,1mm Hohlsteckerbuchse mit Klemmanschluß

 

Bild  8

Details, Bauteile und Drahtbrücken

 

Bild 9

Draht-Brücken und Anschluß

 

Bild 10

Die DC-Wandler

 

Bild 11

Schaltplan

 

Bild 12

Elektrodenhalter

 

Bild 13

Elektrodenhalter Modell "Neandertal" 

 

Bild 14

ppm-Tabelle

Die verwandten Gleichungen für Excel basieren auf dem Faradayschen Gesetz zur Elektrolyse.

 

ppm-Tabelle als PDF-Download 


Anleitung

Am besten beginnt man mit der Anfertigung und dem Einstecken der Drahtverbindungen ("Brücken" genannt). Hier haben wir auch gleich die erste Hürde. Reichelt, unser Hauptlieferant, ist nicht fähig, dünnen Schaltdraht in sein Lieferprogramm aufzunehmen. Man findet dort lediglich  als 10 Meter-Rolle. Wir brauchen aber nur ein paar Zentimeter. Also gehen wir zum Elektriker und fragen nach einem Rest "Telefon-Installationskabel". Keine weiche, biegsame "Telefonanschlußschnur", sondern richtiges dünnes Kabel mit mehreren Drähten. Am besten 0,6mm Drahtdurchmesser. Also auf gar keinen Fall "Litze". 1/2 Meter genügt. Die einzelnen Drähte kann man leicht aus dem Kabel herausziehen und so haben wir sogar ein kleines Sortiment mit verschiedenen Farben. (Vielleicht hat der Baumarkt das auch als Meterware.)

Als Erstes aber kneifen wir uns aus einer blanken Büroklammer 2 Stücke ab (wie auf Bild 9 abgebildet), runden die Enden wie weiter oben schon beschrieben mit einer Feile etwas ab und stecken sie bei +Out und -Out in die Löcher des Steckboards. (Wer nur Kunststoff-Büroklammern hat, muß die Enden einritzen und den Kunststoff dort abziehen bzw. blank machen. Meist geht das sehr leicht.)

Auf Bild 9 sind die verschiedenen Brücken dargestellt. Wir müssen die Brücken nicht so exakt anfertigen. Es schafft aber mehr Ordnung und Übersicht. Die Brücken dürfen jedoch auch länger sein.
Wenn die Brücken angefertigt sind, kommen sie wie abgebildet in die zugehörigen Löcher des Steckboards. (Prüfen durch Abzählen der Löcher ist unumgänglich.)  Dabei ist wichtig, die Drähte mit etwas Gefühl in die Kontaktlöcher zu drücken und keinesfalls gegen spürbaren Widerstand.

Danach stecken wir gemäß Bild 10 die Fassungen für die DC-Wandler ins Steckboard. (Die Fassungen geben den DC-Wandlern mehr Halt, ansonsten ginge es auch ohne Fassungen.)
Hier ist aber schon "auf die Markierung der Bauteile" zu achten. Die Fassungen haben links eine halbrunde Einbuchtung. Die DC-Wandler, wenn sie später eingesetzt werden, haben links unten einen Markierungspunkt, der auf der anderen, rechten Seite nicht gegeben ist. Nachdem die Fassungen eingesteckt sind, können wir uns das Einstecken der DC-Wandler für später aufheben.

Bei Anschluß der Hohlsteckerbuchse mit Klemmanschluß (Bild 7) ist darauf zu achten, daß der Draht von der +Klemme an den +IN und der Draht von der -Klemme an den -IN auf dem Steckboard geführt wird.

Wenn wir damit soweit fertig sind,  stecken wir die übrigen 6 Bauteile gemäß Bild 8 ins Steckboard. Hier ist unbedingt "die Bauteilmarkierung" zu beachten. "hab ich nicht" oder "meine haben keine" gibt es nicht. Außer bei den beiden Widerständen R1 und R2. Bei den Widerständen ist es immer egal (auch bei anderen Schaltungen)l, wie herum sie eingesetzt werden. Ebenso  bei der Sicherung F1.

Markierungen haben hingegen: Die beiden Dioden D1 und D2, die Leuchtdiode LD1 und der LM317 = IC3. Letzterer durch seine Baulage oder Positionierung. Das "Halbrunde" gehört wie abgebildet "nach oben".
Bei den Vorgänger Selbstbau-Projekten ist diese Thema "Bauteile-Markierung" mehrfach beschrieben und abgebildet, so auch zum Beispiel bei Selbstbau-Projekt 7.II, Bild 8.

Wenn alle Bauteile eingesetzt sind, außer den beiden DC-Wandlern IC1 und IC2, müssen wir eine Spannungsmessung zur Kontrolle machen. Das Meßgerät auf "Volt" und "DC" oder "=" stellen, das heißt "Gleichspannung". Das Steckernetzteil an der Buchse anschließen. Dann an den beiden Fassungen, wo später die DC-Wandler sitzen, links unten Minus (Schwarze Meßleitung) und links oben Plus (Rote Meßleitung) dranhalten. Es muß auf dem Meßgerät etwa 5 Volt ohne ein "-" als Vorzeichen angezeigt werden. (4,9 oder 5,1 Volt wären übliche Toleranzen)
Da alle Multimeter im Wesentlichen zwar gleich sind, in Details aber unterschiedlich, hat es keinen Sinn, hier weitere Erklärungen zur Bedienung abzugeben. Das muß man sich einfach mittels der Bedienungsanleitung beibringen. Man kann es ja auch notfalls von jemanden mit Sachkenntnis messen lassen.

Wenn Die Spannung 5 Volt ohne ein "-" vor der Zahl, also nicht falsch gepolt anliegt, wird die Stromzufuhr wieder unterbrochen, also Stecker wieder raus. Die beiden DC-Wandler werden in die Fassungen gesteckt. Gemäß der Markierung mit dem Punkt unten links.

Dann wird das Netzteil wieder angeschlossen und die Spannung für den Elektrodenanschluß an +Out und -Out  gemessen. Sie muß etwa 59 Volt betragen. Hierzu schaltet man das Multimeter natürlich auf einen Meßbereich, der höher als 60 Volt ist.

Wenn die Elektrodenspannung korrekt ist, wird als Letztes die Funktion der Strombegrenzung geprüft. Dazu ist das Meßgerät auf "Ampere", "DC" oder "=" zu stellen, und nicht gleich auf mA, das erst später, damit wir uns nicht die Sicherung im Inneren ruinieren. (Nebenbei: Die Sicherungen legt man sich am besten irgendwann im Zehnerpack auf Vorrat, man wird sie mit Sicherheit brauchen.)
Das Schwarze Meßkabel halten wir an -Out, das Rote an +Out. Das Meßgerät muß etwa 5mA anzeigen. Wenn das korrekt ist, können wir den Meßbereich herunterstellen auf einen niedrigeren mA-Meßbereich und genauer messen.

Beim Messen von Strom (mA) muß übrigens die Blaue LED aufleuchten. Beim Messen von Spannung (Volt) wird sie vielleicht ganz schwach leuchten, ebenso wenn wir mit feuchten Fingern an die Anschlüsse -Out und +Out fassen.

Wenn bis dahin alles wie beschrieben ist, dann ist das Gerät fertig. 

Die Beschreibungen für den Polwechsler und für den Umbau auf Platine folgen. Die unten stehende Stückliste enthält bereits die Bauteile dafür. (bis auf die Platine)

* * * 

Stückliste Selbstbau-Projekt 7.III 

Nachfolgende Stückliste kann zum Ausdrucken als Word-Datei heruntergeladen werden

(Die Preise? Einfach die Bestell-Nr. anklicken!)

www.reichelt.de  Tel. 04422-955333

Stückliste Selbstbau-Projekt 7.III

1 Stück Zener-Diode D1                              Reichelt Best.-Nr.      ZD 5,1
1 Stück Zener-Diode D2                              Reichelt Best.-Nr.     
ZF 62

1 Stück elektronische Sicherung F1            Reichelt Best.-Nr.      PFRA 010

2 Stück IC1, IC2                                          Reichelt Best.-Nr.      NMA0515DC
1 Stück IC3       
                                          Reichelt Best.-Nr.      LM 317 TO 92
1 Stück Leuchtdiode LD1                            Reichelt Best.-Nr.      LED 5MM BL

1 Stück Widerstand R1                                Reichelt Best.-Nr.     
1 Stück Widerstand R2                                Reichelt Best.-Nr.      METALL 249

1 Stück Hohlstecker-Buchse-Klemmen      Reichelt Best.-Nr.    
2 Stück IC-Fassungen  14-pol.                    Reichelt Best.-Nr.      GS 14P
1 Stück Mini-Krokoklemmensatz               Reichelt Best.-Nr.     
MK 612S
1 Stück Steckboard                                     Reichelt Best.-Nr.      STECKBOARD MW
1 Stück Steckernetzteil 5V DC                   Reichelt Best.-Nr.      SNT 1000 5V

1 Stück Kunststoffbox                                Reichelt Best.-Nr.      RAACO POCKET 1

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Stückliste Polaritätswechsler

3 Stück Elkos C1, C2, C3                             Reichelt Best.-Nr.      RAD 105 100/35

2 Stück Dioden D2.1, D2.2                          Reichelt Best.-Nr.      1N 4148

1 Stück IC2.1                                               Reichelt Best.-Nr.      LM 358 DIP
1 Stück Leuchtdiode LD2.1                         Reichelt Best.-Nr.      LED 5 RG

1 Stück Widerstand R2.1                              Reichelt Best.-Nr.      METALL 133K
2 Stück Widerstand R2.2, R2.3                    Reichelt Best.-Nr.      METALL 100K

1 Stück Widerstand R2.4                              Reichelt Best.-Nr.      METALL 806K
1 Stück Widerstand R2.5                              Reichelt Best.-Nr.     

1 Stück Relais Rel.2.1                                  Reichelt Best.-Nr.     HFD2-L 12V
1 Stück Schiebeschalter S2.1                       Reichelt Best.-Nr.      T 217

1 Stück IC-Fassung 8-pol.                           Reichelt Best.-Nr.     
1 Stück IC-Fassung 16-pol                          Reichelt Best.-Nr.     

1 Stück Steckboard                                     Reichelt Best.-Nr.      STECKBOARD MW

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Was sonst noch benötigt wird:

2 Silberelektroden 2,5 mm, 75, 85 oder 100 mm lang
1 Stück Plexiglas als Elektrodenhalter 8 x 23 x 108 mm (es geht auch dünneres ab 4 mm)
0,5 Meter Schaltdraht isoliert 0.4 bis 0,8 mm stark (auch "Klingeldraht" genannt), keine Litze!

Wer keinen Draht findet, schaue sich mal "Telefonkabel" für die Hausinstallation an. Da kann man sich genügend Drähte herausziehen. 50 Zentimeter genügen schon. (keine Litze)

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Impressum:

© April/2005 by HANS-DIETER TEUTEBERG •  hans-dieter.teuteberg@t-online.de

 

Illustrationen
 © H.D.T.