Anschluss von Impulssonden an Geräte mittels "M8"-Stecker: GZF446

[DG0MG]

Ich möchte hier einen kleinen Standardisierungsvorschlag machen.

Falls das niemand nützlich findet, hab ich es wenigstens für mich selbst und die Zukunft wiederfindbar dokumentiert. Zu DDR-Zeiten gab es numerierte TGL (technische Güte- und Liefervorschriften), heute gibts DIN (Deutsche Industrienormen). Hier im Forum gibts nachnutzbar dokumentierte "GZFs", die nachfolgende Zahl ist die Nummer des Threads. Deshalb: "Vorschlag GZF446".

Ein "normaler", irgendwie portabler Geigerzähler (wir denken jetzt mal an einen der älteren Bauart oder einen Eigenbau) ist ja im Groben aus folgenden Komponenten aufgebaut:

• Stromversorgung (Batterie, Akku)
• Hochspannungserzeugung samt Impulsauswertung
• Anzeige (Zeigerinstrument oder digitaler Zähler)

etwa so:



Will man die eigentliche Sonde vom Grundgerät getrennt haben, so wird gerne das Zählrohr mit einem Stückchen spannungsfesten Koaxkabel angeschlossen, der Anodenwiderstand muss dabei wie bekannt direkt ans Zählrohr. Bei den Amis scheint diese Verfahrensweise noch ein bissl Stand der Technik zu sein, wenn man sich die vielen Ludlums, Eberlines und Bicrons anschaut, die alle so funktionieren:



Eine etwas elegantere Variante ist dann schon, die Hochspannnung über einen gesonderten Draht zum Zählrohr zu führen und die Impulse über einen anderen Draht zum Grundgerät zurück. Meist ist dabei gleich noch ein Verstärker oder wenigstens ein Impedanzwandler in der Sonde verbaut. Beispiele dafür sind der SV500 und der RR66.

Im kommerziellen Bereich ist es aber auch schon länger Usus, die Hochspannungserzeugung aus dem Grundgerät herauszunehmen und in die Sonde zu verlagern. Jede externe Sonde stellt ihre Hochspannung also selbst her:


Das hat den Vorteil, dass man in den Steckverbindungen nicht mehr auf Hochspannung Rücksicht nehmen muss, auch die Kabelkapazität kann höher sein. Die Sonde kann sich also erheblich weiter weg vom Anzeigeteil befinden (Kabellänge!). Beispiele sind der FH40F2 und der Automess 6150AD6.

Ich hab für beide Geräte externe Sonden gebaut und bin dabei auf den Geschmack dieses Konzeptes gekommen. Die Sonde bekommt nur Betriebskleinspannung und liefert Impulse. Auf die Möglichkeit, dass sich die Sonde irgendwie mit einer ID identifiziert oder gar Parameter übermittelt, verzichten wir - das kann sich das Hobby leisten.
Wir brauchen also nur 3 Drähte zur Sonde: Betriebsspannung, Masse (GND) und das zurückkommende Signal.
Die Definition der Signale ist einfach:
Betriebsspannung 5 Volt
Impulse: fallende Flanke (TTL, kein Open Collector!), in Ruhe high.

Die 3 Drähte heißen also:

• +5V
• GND
• /IMP

Die Verwendung einer FALLENDEN Flanke für den Impulsleitung hat den Vorteil, im Messteil einen Prozessoreingang mittelohmig auf GND zu legen und dann durch den Wechsel nach High das Anstecken einer Sonde feststellen zu können. Sollte die Sonde DOCH einen open-collector-Ausgang haben, dann muss ein "Ziehwiderstand" mit in die Sonde, nicht in den Messteil.

Wenn es nun aber - entgegen aller Erwartungen - doch vorkommen sollte, dass mehrere Leute Sonden nach diesem Konzept bauen, wäre es doch schön, wenn man sie testweise untereinander auch problemlos austauschen könnte. Dafür brauchen wir einen genormten Steckverbinder. Da hat jeder so seine Vorlieben: Bananenstecker, DIN-("Dioden"-)Stecker, Sub-D-Stecker aus der Computerwelt usw. Man sollte aber daran denken, dass die Steckverbindung nicht allzu groß wird, dass sie mechanisch fest sitzt und auch einen gewissen Schutz vor Feuchtigkeit und Dreck bietet, wenn man bspw. an die Mineraliensucher auf Abraumhalden denkt. Andererseits fallen die gut geeigneten Steckertypen, die an den o.g. kommerziellen Geräten dran sind (Fisher Connectors, LEMO) aus Kostengründen absolut aus.

Ich hab für mich einen Industriesteckverbinder entdeckt, den sog. "M8"-Steckverbinder. Er wird an Sensoren und Aktoren an Maschinen verwendet, es gibt auch noch den Typ "M12" der ist größer, aber m.E. *ZU* groß für unsere Zwecke. Den M8-Steckverbinder gibts in 3polig und 4polig und es sind Kabelbuchsen, Kabelstecker, Einbaubuchsen, Einbaustecker und vorkonfigurierte Kabel mit einseitig oder zweiseitig montiertem Steckverbinder verfügbar. Uns interessiert nur die 3polige Variante, die 4polige war in den "üblichen Kanälen" (Reichelt, Völkner, Conrad) auch schlechter verfügbar, wenn man alle Varianten in Summe betrachtet.



 

 

Dann wäre zu definieren, welche Variante des Steckers (männlich oder weiblich) an die Sonde kommt. Die Entscheidung ist einfach: Wo der Strom herkommt, müssen Löcher sein (weiblich), um Kurzschlüsse zu vermeiden. Demzufolge am Grundgerät weiblich, an der Sonde männlich. Ob an der Sonde ein Gehäuseeinbaustecker oder ein Kabelschwanz mit angeformten Stecker montiert wird, ist egal, es geht beides. Im ersten Fall braucht man dann halt noch ein Verlängerungskabel Stecker/Buchse.

Wie sind die 3 Stifte belegt?





Wo kann man den diese Stecker bei gängigen Versendern kaufen?

• Einbaustecker (männl.) Reichelt Reichelt Reichelt
• Einbaubuchse (weibl.) Reichelt
• Anschlussleitung m. Stecker (männl.)
• Anschlussleitung m. Kupplung (weibl.) 2m Reichelt
• Leitung Stecker/Buchse  1,5m Reichelt 3 m Reichelt

Es lohnt sich aber auch bei anderen Händlern (conrad, völkner) und auch auf ebay zu schauen, das Angebot ist vielfältig, die Preisspanne auch.