China-Geigerzähler FS2011, YT-203B

[DG0MG]

Auch nimmt der Stromverbrauch mit niedrigeren Frequenzen ordentlich zu, anders wie beim Bosean

Allein die Frequenz zu ändern, lässt natürlich nicht die Stromaufnahme sinken, sondern sie steigt. Werte um 40 mA habe ich beim FS-600 auch gesehen. Dazu gehört unbedingt noch das Verringern des Duty-Cycle. Vielleicht müssen wir das mal näher beleuchten? 

Stark vereinfacht sieht die Hochspannungserzeugung ja so aus:

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Aus dem Prozessor (links) kommt ein Rechtecksignal, das im "High"-Zustand den Transistor durchsteuert (könnte auch ein FET sein). Durch die Spule fließt von +Ub über Kollektor-Emitter (oder Drain-Source beim FET) nach GND ein Strom - in der Spule baut sich ein Magnetfeld auf. Der Strom wird aber nur solange durch die Spule begrenzt, wie der Kern noch nicht in der Sättigung ist, also noch nicht seine maximale Magnetisierung erreicht hat. Danach steigt der Strom ohne Nutzen stark an, die Spule wird warm. Man darf also die "Ein"-Zeit nicht zu lang werden lassen. In Schaltnetzteilen wird der Spulenstrom über einen Sense-Widerstand gemessen und genau im richtigen Moment abgeschalten.
Bei 40 kHz PWM-Frequenz und 50% Duty-Cycle kommt ein Rechtecksignal mit 1:1 Tastverhältnis aus dem Prozessor heraus, die Einschaltzeit beträgt demzufolge 12,5 µsec:

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Stellt man die Frequenz auf 20 kHz ist die Einschaltzeit doppelt so lang, nämlich 25 µsec:

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bei 5 kHz sind es dann schon 100 µsec Einschaltdauer:

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An irgendeinem Punkt größer 12,5 µsec gerät der Spulenkern nun in die Sättigung, der Strom steigt an. Wir müssen also jetzt die "Ein"-Zeit verkürzen. Das machen wir, indem wir den Duty-cycle verkleinern, also das Verhältnis von Ein- zu Ausschaltzeit. Die Einschaltzeit muss wieder so kurz, wie bei 40 kHz werden, die Ausschaltzeit kann viel länger werden. Das wäre rein rechnerisch bei 6,25% bei 5 kHz der Fall:

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Es kann gut sein, dass mit 10% bei 5 kHz die Einschaltzeit noch zu lang ist, bei 2,5 kHz und 1.25 kHz ist 10% auf jeden Fall viel zu viel, denn da betragen die Einschaltzeiten "eeewig lange" 40 µsec bzw. gar 80 µsec. Also einem mehrfachen ggü. dem Original (12,5 µsec!), was dann auch der Grund für die hohe Stromaufnahme sein dürfte.

Also: Bei niedrigen PWM-Frequenzen weiter runter mit dem Duty-Cycle!

Die mittlere Stromersparnis ggü. dem Original kommt dann durch die erheblich weniger Ein-Impulse und der längeren "Aus"-Zeit. Wie weit man das treiben kann, kommt dann auch auf die Strombelastung durch das ZR an, wenn also hohe Dosisleistung herrscht, wird ja mehr Strom verbraucht. Das kann dann nur durch eine echte REGELUNG abgefangen werden.

[Dsl71]

Ah, gute Erklärung, genau richtig ist das.

"Wie weit man das treiben kann, kommt dann auch auf die Strombelastung durch das ZR an, wenn also hohe Dosisleistung herrscht, wird ja mehr Strom verbraucht. Das kann dann nur durch eine echte REGELUNG abgefangen werden."

Naja im Extermfall hat das ZR 0 Ohm, bleibt daher der 10 MOhm Widerstand. Bei sagen wir mal 400V wären das dann 40µA kurzzeitig.

Du bist der Beste! Schnelltest: 2,5Khz 3% 11.8mA ohne BL      Die SBM-20U läuft wie vorher, bei ca 2% hört sie auf,hehe, HV muss i no messen.

Schön langsam hamma ja an Volksgeigerzähler, die Röhre find i ned gut aber mal schauen wie die woanders läuft.

[Dsl71]

@Gissio kannst Du bitte die SBM-20 mit 174,46 bzw 175,43 CPM in den settings aufnehmen. Aja und für unbekannte ZR wäre ein Step von 0.5 wohl super. Thx & lg

[Dsl71]

Nachtrag HV Messung:

Man sieht schön das nun nicht mehr viel Luft zu den Zenerdioden ist.

Code Auswählen Erweitern

Zwischen D9-R3 (10 MOhm) / An Geiger Anode                  ohne BL

2.5Khz 3%  3.986V / 3.759V  = 402.5V / 379.6V  Verbrauch: 11.8mA

Die gewünschten Ripple Werte für @Gissio . Das erste Bild zeigt was los ist wenn die Röhre durchschaltet. Gemessen an der Röhrenanode, 1 GOhm  / 1 MOhm Teiler.


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[Dsl71]

Nachtrag 2 HV Messung:

Mit 2.5Khz und 3% bricht der HV Generator bei höheren Dosen ein. Bin nun auf 2.5Khz und 6,5%. Dabei braucht er ohne BL 17.5mA. Bei Hintergrundstrahlung, legt man höhere Dosen an kann der Verbrauch auch auf > 35mA steigen.

Aja ein Loch hab ich in das Gehäuse geschnitten, damit das ZR "Luft" kriegt. Das Gehäuse schirmt unpackbar ab und das mach ich dann lieber selbst mit Acryl.

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[Dsl71]

@Gissio Ich könnte mir vorstellen 2 Frequency/Duty Cycle Menüpunkte zu haben und einen Dosisschwellenwert ab dem umgeschaltet wird. Damit könnte man bei niederen Dosen Strom sparen und bei höheren akurater zählen.

[Dsl71]

@DG0MG Sag hast Du ihn schon? Mich würde die Anodenspannung interessieren. lg Chris

[DG0MG]

Ja, hab ich bekommen. Hab mich aber noch nicht näher beschäftigt und auch noch nicht umgeflasht.

[DG0MG]

Da ist er, der FS2011. Zuersteinmal im Originalzustand. "There is no best. Only better.": Ich vermute, der Spruch bezieht sich auf die Firmware. 

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[DG0MG]

Hier ist jemandem eine sehr krude Fehlfunktion aufgefallen und er führt sie nachvollziehbar vor. Die Uhrzeit des Gerätes lässt sich zwar stellen und wird dann auch richtig angezeigt - nach dem Ausschalten stimmt sie aber wieder nicht mehr:

Ich kann dieses Problem nachvollziehen. Man kann die Datum + Uhrzeit stellen, nach dem Aus- und wiedereinschalten ist Datum/Zeit wieder weg: 17.6.2018 12:02. Da keine Stützbatterie eingebaut ist, könnte das natürlich spätestens beim Batteriewechsel passieren. Aber mit den eingesetzten Batterien sollte die Uhr doch weiterlaufen?
Ich hab zwei Geräte aus gleicher Lieferung: Eins mit Original-Firmware, ein zweites mit der RadPro-Firmware. Bei dem RadPro-Gerät funktioniert das Speichern der Zeit, mit der Originalfirmware nicht.

Spricht also für ein Software-Problem.

@Dsl71 : Kannst Du bitte auch mal danach schauen?

[Dsl71]

@DG0MG Du meinst eh mit der RadPro Firmware? Weil die andere mag i ned mehr drauftun,hehe

Ja RadPro hält die Zeit, I mach mal ne Drifftmessung bis morgen...

[Dsl71]

Okay, nach 7,5h Laufzeit (ausgeschaltet) kann ich sagen das die Uhr ca 2 sec/h zu schnell geht. Also pro Monat ca 24 Minuten. Bescheiden

[DG0MG]

Ah, okay, die Gangabweichung hab ich noch gar nicht gecheckt. Ich meinte schon einen Test mit der Originalfirmware - hätte ja sein können, Du hast zum Vergleich auch noch ein zweites, unverändertes Gerät.

Mich wundert es nur: Ich kann das Nichtspeichern der Uhrzeit so wie im Video in Beitrag #3 nachvollziehen, bei @NoLi in Beitrag #4 ist das nicht der Fall.
Das muss ja irgendeinen Grund haben - unterschiedliche Firmwares?

[Dsl71]

Okay. Nach 21:17 Laufzeit revitier ich die Abweichung auf 1sec/80min-> 9 min im Monat zu schnell.

@DG0MG : Die Original FW ist ja eh der volle Schrott, oder?

[Dsl71]

Update: 12 Tage 6h Laufzeit: Abweichung: 66 Sekunden zu schnell. Schon ned mehr sooo arg. Da driften meine beiden GQ Geräte weit mehr...