Wie Streulicht den „Raum krümmen“ kann
Nachdem zwei, nicht gerade kostengünstige
Laser-Entfernungsmesser eines „Automobil-Zulieferers mit
angeschlossener Werkzeugabteilung“ jeweils nach wenigen Jahren
unbenutzbar wurden, da der Folienleiter, welcher das LCD mit dem
Mainboard verband, lediglich mit den Kontaktpads verklebt war, wobei
die Klebestelle auf der Leiterplatte durch keinerlei konstruktive
Maßnahme geschützt wurde und sich diese dann dank
abschälender Belastung löste, war ich der Meinung, dass ein
Billiggerät auch nicht unzuverlässiger sein könne und
erwarb für knapp Euro 20,— bei einem Online-Auktionshaus ein
entsprechendes Gerät, das erstaunlicherweise recht gute
Ergebnisse zeigte.
Als ich es jedoch dann einmal im Winter bei tiefstehender Sonne
verwendete, vermaß es sich um ca. 20%. Vermutete Ursache:
Streulicht. Überprüft wurde die Annahme mittels eines
kleinen Konus' aus Pappe, der provisorisch vor die Linse des
Empfängers geklebt wurde, wie das folgende Bild zeigt:
Nun wurde das Gerät geöffnet. Tatsache! Um das
Empfangselement (Position sensitive detector, PSD) herum befanden
sich Leiterplatten, die mit einem glänzenden Lötstopplack
beschichtet waren (siehe gelbe Ellipse). Streulicht, das nicht
parallel zu der Achse Linse — PSD einfällt, kann so
auf das PSD reflektiert werden:
Idealerweise sollte der Stahlengang zwischen Empfangslinse und PSD
durch einen konischen Tubus gegen Streulicht abgeschirmt werden.
Die Wände des Tubus' sollten treppchenförmig gestuft
ausgeführt sein und matt-schwarz lackiert werden.
Ein solches Teil ließe sich zwar mit einem 3D-Drucker
anfertigen, jedoch war mir der Aufwand zu hoch.
Als schnelle Maßnahme wurde ein Stück eines dünnwandigen
Aluminiumrohrs abgesägt, sauber entgratet, mit Modellbaulack
auf der Innenseite matt-schwarz lackiert, und mit Kontaktklebstoff auf
der Leiterplatte fixiert:
Erste Versuche verliefen erfolgreich: Mein Balkon wies wieder
eine Länge von 5m auf.
Fazit: Von von geplanter Obsoleszenz kann bei dem
Billiggerät nicht gesprochen werden, da der Fehler in einem
mangelhaften Verständnis optischer Effekte durch den
Konstrukteur liegt und dieser Fehler von Anfang an bestand.
Bei dem erwähnten Markenprodukt mit dem
verklebten Folienleiter, dessen, unter abschälender Belastung
stehende Klebestelle nicht geschützt wurde, gehe ich von einer
absichtlichen, lebenszeitverkürzenden Maßnahme aus!
Wie eine billige Leiterplatte die Lebensdauer eines Elektrogeräts begrenzt
Mein 2016 als Vorführgerät günstig erworbenes AEG
Induktionskochfeld HK634200I-E (Hersteller: Electrolux), das mir
bislang treue Dienste erwiesen hat und mit welchem ich nahezu
täglich und mit großer Freude kochte,
begrüßte mich heute, nach knapp fünf Jahren, mit regelmäßigem
Piepsen, zeigte den Fehlercode E9 und verweigerte jede Aktion.
Das „allwissende” Internet „übersetzte”
E9 mit „Elektronikfehler” oder als „Ausfall
des Bedienpanels bzw. Touchfeldes”.
Da auch das mehrmalige Trennen der Versorgungsspannung mit
entsprechend langen Entladepausen zu keiner Besserung führte,
musste das Gerät wohl oder übel zerlegt werden...
Nach dem Abheben der Glaskeramikplatte zeigte sich, dass das Touchfeld
lediglich durch ein angestecktes dreipoliges Flachkabel mit dem Rest des
Kochfelds verbunden ist, so dass es problemlos ausgebaut werden konnte.
Eine sorgfältige optische Prüfung zeigte keine groben Fehler.
Lediglich die verzinnten Oberflächen der als Steckverbinder
missbrauchten Leiterbahnen des sog. „Card Edge Connectors”
wiesen Anzeichen von Korrosion auf.
Die Leiterplatte wurde beidseitig mittels Isopropanol und einer
alten Zahnbürste gereinigt. Die Leiterbahnstücke der
Steckverbinder zusätzlich mit Isopropanol getränkten
Papierstreifen und einem Schraubendreher, bis sie wieder metallisch
blank waren.
Das folgende Bild zeigt in den oberen zwei Dritteln die Oberseite
der Touchfeld-Leiterplatte mit dem erwähnten Steckverbinder. Das
untere Drittel zeigt die zugehörige Unterseite.
Vor dem Zusammenbau wurden die Kontakte dünn mit sog.
„Batteriepolfett” eingestrichen.
Leider wird sich später noch zeigen, dass das nicht die wahre
Ausfallursache war.
Auch die Innenseite der Glaskeramikplatte wurde mit viel Alkohol
sorgfältig gereinigt und anschließend ebenfalls abgetrocknet.
Vorsicht beim Zusammenbau: Die beiden Nasen auf der der
Benutzerin zugewandten Seite der Kunststoffhalterung müssen in
die zugehörigen Ausklinkungen des Blechrahmens eingesetzt
werden, ansonsten stimmen die Bedienelemente nicht mit dem Aufdruck
des Glaskeramikfeldes überein und die Bedienung wird zum
Ratespiel.
Nach dem Zusammenbau funktionierte das Gerät wieder
zuverlässig.
Leider hielt die zuvor beschriebene Reparatur nur knapp zwei Jahre.
Heute fiel das Kochfeld mit den gleichen Symptomen aus. Der erste
Versuch war es, die Kabel direkt auf die Leiterplatte zu löten und
mit Schrumpfschlauch zu fixieren. Beim anschließenden Test
geschah etwas merkwürdiges: das Kochfeld zeigte bei einer
nicht benutzen Kochstelle einen fehlenden Topf an, obwohl diese
Kochstelle nicht eingeschaltet wurde. Mein Verdacht: Der Controller
registriert eine vermeintliche Aktivierung dieser Kochstelle.
Bei der anschließenden genauen Untersuchung der Leiterplatte
entdeckte ich tatsächlich auf der Leiterplatte in der Zuleitung
des entsprechenden Sensorelements eine korrodierte
Durchkontaktierung (Via), im Bild mit einem roten Kreis markiert.
Die Korrosionsprodukte bilden eine (hochohmige) elektrische Verbindung
zur benachbarten Massefläche.
Der gelbe Kreis zeigt ein weiteres korrodiertes Via.
Durchgeführte Maßnahmen: Alle korrodierten Vias
wurden mechanisch mit Skalpell und Radiergummi gereinigt.
Flüssige Reinigungsmittel wurden nicht verwendet, damit sich
keine Flüsigkeitsreste in den Vias sammeln.
Anschließend wurde die Leiterplatte beidseitig mit dem Schutzlack
Plastic 70 eingesprüht.
Fazit: Ich vermute, dass die Leiterplatte aus F2-Material
nicht mit Kupfer durchkontaktiert wurde, sondern eine leitfähige
Paste in die Bohrlöcher und um die Restringe der Vias gepresst wurde.
Zwar wurde versucht, diese recht unzuverlässige Konstruktion mit
Lötstopplack zu „versiegeln“ was jedoch offensichtlich
das Eindringen von (Luft-)Feuchtigkeit nicht verhindern konnte.
Die Mehrkosten einer hochwertigen FR4-Leiterplatte mit
Kupfer-Durchkontaktierungen und vergoldeten Steckkontakten sowie
eine anschließende Beschichtung (Conformal Coating) hätten
vermutlich lediglich Mehrkosten im niedrigen einstelligen
Euro-Bereich verursacht.
Bei der Umsetzung dieser Maßnahmen hätte man von einem
hochwertigen Kochfeld sprechen können.
Schade, dass diese Chance einer grenzenlosen Profitgier geopfert wurde!
Das spricht nicht für einen qualitätsbewussten
Markenhersteller sondern lässt eher dessen Hoffnung auf einen
baldigen Ausfall des Kochfelds vermuten, kurz nachdem die gesetzliche
Gewährleistungsfrist erreicht wurde.
Programmierer (er)kennen keine entladenen Akkus
Mein Fritzfon C5 stellte sich tot. Kein Problem, auf die Ladeschale
damit! Denkste! Die rote Taste leuchtet kurz auf, ebenso die Taste
mit dem Nachrichten-Symbol, dann legt es sich wieder schlafen. Akku
nachgemessen: 3,3 V, also entladen!
Meine Erklärung für die Symptome: Sofort nach dem
„Aufwachen” versucht das Gerät Kontakt mit der
Basisstation aufzunehmen.
Leider ist der Spannungswandler des Geräts so schwach
dimensioniert, dass
er nicht gleichzeitig den leeren Akku laden und das Funkmodul
betreiben kann.
Das wäre eigentlich kein Problem, wenn man dann die Firmware so
intelligent programmiert, dass bei entladenem Akku auf
einen Verbindungsaufbau verzichtet wird, bis der Ladestrom auf einen
Wert abgesunken ist, um den Betrieb des Funkmoduls zu ermöglichen.
Die Daten sollten der Firmware zur Verfügung stehen,
schließlich setzt sie ja auch den Ladealgorithmus um.
Abhilfe: Akku ausbauen, Labornetzteil auf 4,0 V und 50 mA
einstellen. Mittels Laborstrippen und Prüfspitzen die mit + und
- markierten Pads kontaktieren und den Akku eine knappe Minute
nachladen. Den Akku dann in das Telefon einsetzen und dieses
möglichst schnell auf die Ladeschale stellen, bevor die
„geniale” Firmware diesen wieder leer saugt.
Fazit: Wie kann man ein Akkugerät entwickeln, ohne zu testen, ob
dieses einen entladenen Akku wieder nachladen kann? Für mich
sieht das beobachtete Verhalten nach Mutwilligkeit aus. Da könnte
man fast den Eindruck gewinnen, dass hier jemand am Verkauf von Ersatzteilen
für scheinbar defekte Akkus verdient. Aber das wäre eine
schwere Unterstellung. Vermutlich geht es hier nur um die Sicherheit
des Kunden.
Historische Messtechnik aus den späten 1970er Jahren
Vor einigen Jahren erwarb ich ein defektes 4½-stelliges
Tischmultimeter des österreichischen Messgeräte-Herstellers
NORMA.
Die genaue Bezeichnung lautet: D4000 Precision Multimeter.
Das Gerät war damals bereits gute 35 Jahre alt, wie die Datecodes
der verbauten ICs aus dem Jahr 1977 belegen.
Die Fehlersymptome waren eindeutig: Nach dem Einschalten des
Geräts zeigt sich keine Reaktion, außer, dass sich der
Kühlkörper des Netzteils stark erhitzte.
Der Verdacht fiel auf einen oder mehrere der zahlreichen verbauten
Tantal Elektrolytkondensatoren. Bei diesen sind niederohmige
Kurzschlüsse im Fehlerfall typisch.
Anstatt mühsam den defekten Kondensator zu lokalisieren —
nur um dann kurze Zeit später den nächsten Ausfall zu
behandeln, ersetzte ich sämtliche Tantal-Kondensatoren durch
keramische Vielschichtkondensatoren.
Da die Leiterplatten keinen Lötstopplack aufweisen, konnten
SMD-Kondensatoren einfach und schnell auf die Sammelschienen
gelötet werden, nachdem die Beine des zu ersetzenden
Tantalkondensators abgeschnitten wurden.
Im obigen Bild sind die ausgetauschten Kondensatoren durch gelbe
Ellipsen markiert. Weitere Tantalkondensatoren finden sich nach
Ausbau der im Bild sichtbaren Leiterplatten.
Auch die wenig vertrauenerweckende, als Netzleitung missbrauchte
vieradrige Niederspannungs-Steuerleitung zwischen
Kaltgerätebuchse, Schalter und Netzteil wurde durch zwei
zweipolige 230V-Mantelleitungen ersetzt.
Nun ließ sich das Gerät problemlos einschalten.
Die Genauigkeit der Messwerte war erstaunlich gut.
Ein paar Jahre später wollte ich das IEEE488- bzw.
GPIB-Interface des Geräts in Betrieb nehmen, um die Messwerte
des Multimeters mit dem PC weiter zu verarbeiten.
Nachdem keine Kommunikation mit dem Bus-Controller möglich war,
entnahm ich das gesockelte Intel-EPROM des Typs D2716 und
versuchte dieses in meinem TL866-Universal-Programmer
auszulesen.
Erst bei einer Versorgungsspannung von 6,25V konnte der
Inhalt reproduzierbar gelesen werden. Dieser Code wurde
anschließend in ein neues EPROM programmiert.
Da kein 2716 verfügbar war, musste ein weitgehend
pinkompatibles 2732 als Ersatz herhalten.
Dafür wurde der Code zweimal hintereinander kopiert und in das
EPROM programmiert.
Das EPROM ist im obigen Bild violett markiert.
Eine weitere Fehlerquelle waren die 7 Wippenschalter, mit welchen
die GPIB-Adresse und der Modus (Talk-only, Listen-only) eingestellt
werden kann. Diese wiesen extrem hohe Übergangswiderstände
auf, die auch nach mehreren Reinigungsversuchen nicht verschwanden.
Kurzerhand wurden die Schalter durch mechanisch kompatible
Schiebeschalter ersetzt, im Bild grün markiert.
Im nachfolgenden Bild sind die ausgetauschten Teile dargestellt:
Nun kann das Gerät über die IEEE488- bzw.
GPIB-Schnittstelle ferngesteuert werden, wie das folgende Bild
zeigt:
Wird das D4000 weder auf Talk-only, noch auf Listen-only
gestellt, kann der angezeigte Wert in jedem Betriebszustand durch
einen Lesebefehl auf die am Multimeter eingestellte GPIB-Adresse
ausgelesen werden. Die Übermittlung erfolgt als ASCII-String, der
durch Carriage-Return und Linefeed abgeschlossen wird, wobei
gleichzeitig das EOI-Signal über den GPIB ausgegeben wird.
Das erste gelesene Zeichen kennzeichnet die Betriebsart des
Geräts.
So bedeutet V: Spannungsmessung, A: Strommessung und
R: Widerstandsmessung.
Anschließend folgt ein Leerzeichen.
Bei einer DC-Strom- oder Spannungsmessung folgt nun das Vorzeichen,
bei AC- oder Widerstandsmessung ein weiteres Leerzeichen.
Nun folgt eine Festpunkt-Gleitkommazahl mit dem Punkt als
Dezimaltrenner nach der ersten Ziffer. An die fünfte Ziffer,
bzw. die vierte Nachkommastelle schließt sich der Buchstabe
E an.
Er signalisiert, dass die nachfolgende zweistellige Zahl mit Vorzeichen
den Exponenten des Messwerts darstellt.
Versetzt man das D4000 durch das GPIB-Kommando Remote in den
Fernsteuermodus, wird das Autoranging des Geräts deaktiviert.
Der gewünschte Messbereich muss über den GPIB mit den
Kommandostrings R0, R1,...R9 eingestellt
werden.
Zwischen AC- und DC-Messung kann mit den Kommandostrings I0,
I1,...I9 umgeschaltet werden.
Weitere Kommandos konnte ich bislang nicht finden.
Ich suche Unterlagen zum NORMA D4000 Precision Multimeter,
wie Bedienungsanleitung bzw. User's Manual, Service Manual,
Abgleichplan, Schaltpläne oder eine Liste der GPIB- bzw.
IEEE488-Kommandos.
Falls Sie diese Informationen besitzen,
würde ich mich freuen, wenn Sie mit mir Kontakt aufnehmen
würden. Meine Kontaktdaten finden Sie im Impressum dieser
Homepage.
Ausfall nach einem Wasserschaden
Ein russischer Geigerzähler fiel offensichtlich in Folge eines
Wasserschadens aus, wie die Rostspuren an den Halterungen der
Zählrohre vermuten ließen.
Zuerst wurde der Kleinsignaltransistor vermessen, der mittels
Übertrager und Diodenkaskade die 400 V für den
Betrieb der Zählrohre erzeugt.
Tatsächlich: Kollektor und Emitter waren niederohmig verbunden,
der Transistor also offensichtlich in Folge der aus den
Kriechströmen in der feuchten Umgebung resultierenden
Überlast durchlegiert.
Der originale russische PNP-Transistor im gelben
Kunststoffgehäuse (vermutlich KT361) ist hier kaum zu beschaffen.
Da der Transistor lediglich mit 10 kHz schaltet, sind
die Anforderungen an diesen nicht sonderlich hoch — nahezu jeder
PNP-Kleinsignaltransistor sollte in dieser Schaltung einsetzbar sein.
Lediglich die für einen Kleinsignaltransistor ungewöhnliche
Pinbelegung (E-C-B) stellte eine Herausforderung dar. In der
Bastelkiste fand sich schließlich ein BC640 der neben
den passenden elektrischen Daten, wie Spannungsfestigkeit und
Stromverstärkung auch noch die richtige Pinbelegung besitzt.
Im Bild ist er am linken Rand, direkt unterhalb der siebenpoligen
DIN-Buchse erkennbar.
Auch das vierstellige LCD wurde durch den Wasserschaden zerstört.
Die Polarisationsfolien hatten sich vollständig abgelöst und im
oberen Drittel war das Flüssigkristall geschädigt, vermutlich
durch die Einwirkung der Feuchtigkeit. Im Bild rechts unten ist das
ausgebaute originale und defekte LCD erkennbar.
Bei Reichelt fand sich Ersatz unter der Bestellnummer
LCD-7S 4-8 A. Dieses LCD weist zwar eine geringere
Ziffernhöhe auf als das Original, verfügt dafür aber
über Sonderzeichen, wie sie für den RKSB-104 benötigt
werden: LoBat und + entsprechen dem Original, der Abschluss
der Messung wird nun durch das Dreieck im oberen linken Bereich des LCDs
angezeigt.
Dank der geringeren Abmessungen des neuen LCDs konnte eine einfache
einseitige Leiterplatte entworfen werden, welche das neue LCD mit
der Leiterplatte des Geigerzählers verbindet.
Hierbei ist jedoch zu beachten, dass das originale LCD ein
Rastermaß von 2,5 mm aufweist, dessen Pins also nicht
im üblichen 100-MIL-Raster (2,54 mm) angeordnet sind.
Das Layout der LCD-Leiterplatte steht als
PDF-Datei zur freien Verfügung (Ausdruck im Maßstab 1:1,
die Länge der oberen und der unteren Reihe von Lötpunkten
muß genau 60 mm von Bohrungsmitte zu Bohrungsmitte betragen).
Zum Schluss wurden noch die korrodierten Halterungen der
Zählrohre durch Halterungen für 6,3-mm-Feinsicherungen
ersetzt, der Batterieclip ausgetauscht und die Leiterplatten gereinigt.
Zwar war der Ausfall des Geräts einem Wasserschaden geschuldet,
jedoch kann die Empfindlichkeit des LCDs gegenüber
Feuchtigkeit, die vermutlich aus der nicht sonderlich robusten
Verklebung der Glasscheiben des LCDs resultiert, durchaus als geplante
Obsoleszenz gewertet werden — wird das LCD doch bereits durch
eindringende Luftfeuchtigkeit zerstört, wie zahlreiche Berichte und
Bilder bestätigen.
DAB-Tuner will sein Empfangsmodul nicht initialisieren
Ein DAB-Hifi-Tuner funktionierte vier Jahre lang zufriedenstellend,
wenn man von den üblichen Unzulänglichkeiten der Firmware
absieht, die, entgegen der vollmundigen Versprechen des Herstellers,
natürlich nie durch ein Update behoben wurden.
Aus heiterem Himmel wollte der Tuner dann sein DAB- und FM-Empfangsmodul
(Venice 6, Frontier Silicon) nicht mehr initialisieren.
Erst nach mehreren Aus- und Einschaltvorgängen gelang die
Initialisierung — meistens zumindest.
Das Modul wird über die Pins 1 und 2 mit 3,3 V und
1,2 V versorgt. Mit diesen Pins sind die beiden winzigen
Elektrolytkondensatoren verbunden, die in der Mitte des linken
Teilbildes dargestellt sind.
Auf der Unter- bzw. Lötseite der Leiterplatte wurden kurzerhand
zwei Elkos gleicher Kapazität an die Pins der genannten
Kondensatoren gelötet.
Nach dieser Maßnahme, die nur wenige Minuten und Bauteile
im zweistelligen Euro-Cent-Bereich kostete, funktioniert das
Gerät wieder.
Anscheinend wurde die Kapazität der bestückten Elkos
recht grenzwertig dimensioniert.
Kritisch ist vermutlich die 1,2-V-Schiene, die von einem
schmalbrüstigen Linearregler im SOT-23-Gehäuse gespeist
wird, der über keinerlei Kühlflächen verfügt.
Der in direkter Nähe zu den Elkos angeordnete 3,3-V-Regler
beschleunigt vermutlich durch seine Erwärmung die Alterung der
Kondensatoren und stellt so den programmierten Ausfall des Tuners
sicher — meines Erachtens ein klassischer Fall von geplanter
Obsoleszenz!
Auf der anderen Seite begrenzt die Politik mittlerweile durch die
regelmäßige und zu Altgeräten inkompatible
Änderung der Digitalformate und Frequenzbänder die
Nutzungsdauer von Unterhaltungselektronik auf wenige Jahre, wie
bereits „erfolgreich” mit der Einführung von
DAB+ und DVBT2 praktiziert.
Ein mobiler DVB-T-Empfänger und Video-/MP3-Player leidet unter
plötzlichem Firmware-Verlust
Ein mobiler DVB-T-Empfänger und Video-/MP3-Player des Typs
DVBM3, der unter dem Markennamen Technaxx vertrieben wurde,
stellte urplötzlich den Betrieb ein.
Auf die Betätigung des Hauptschalters erfolgte keine erkennbare
Reaktion, noch nicht einmal die rote Leuchtdiode der
Betriebsanzeige leuchtete.
Auf einen begründeten Verdacht hin (siehe unten) wurde das
serielle Flash-ROM des Typs EN25B16-75 (im Bild das 8-beinige
SMD-IC oben, das auf den acht Lötpads unten rechts auf der Leiterplatte
sitzt) ausgelesen.
Hierzu wurde auf einem Stückchen Lochrasterplatine ein einfacher
Adapter aufgebaut, der die SPI-Schnittstelle des ROM an einen
Atmel-AVR-Programmieradapter ankoppelt (das ROM wird
„fliegend” auf die Drahtstückchen, die in der 8-beinigen
Fassung stecken, gelötet).
Mit einem einfachen „selbstgestricken” Programm wurde das ROM
ausgelesen. Es zeigte sich, dass weite Speicherbereiche gelöscht
waren.
Nach dem Erwerb eines baugleichen Geräts mit defektem
Display, konnte dessen ROM ausgelesen werden und der Inhalt auf das
vorliegende „defekte” Gerät übertragen werden,
das damit erfolgreich „reanimiert” wurde.
Das vom Hersteller vollmundig versprochene Firmware-Update war leider
nicht erhältlich. Auf eine Anfrage per eMail erfolgte
— wie leider bei asiatischen Herstellern häufig der Fall —
keinerlei Reaktion. Das ist vermutlich der Preis der Globalisierung...
Auf den acht Lötpads am rechten Rand der Leiterplatte befand
sich in beiden Geräten ein EEPROM des Typs 24C16, das aber
keinen erkennbaren Inhalt besaß, da sämtliche Speicherzellen
den Wert 0xFF trugen. Offensichtlich wird das Flash-ROM zur
Speicherung der Einstellparameter missbraucht, wobei wohl ab und zu
ein solcher Speichervorgang fehlschlägt — mit den hier
beschriebenen Folgen.
An den vier Lötpunkten oben, in der Mitte der Leiterplatte, die mit
JP1 bezeichnet sind, liegen übrigens die Signale einer seriellen
Schnittstelle an: Pin 1 (quadratisch): +5 V, Pin 2: TxD, Pin 3:
RxD, Pin 4: Gnd. Die Baudrate beträgt 115,2
kBaud. Dort meldet sich beim Einschalten des Geräts eine System-Konsole.
Das „defekte” Gerät artikulierte sich mit der vielsagenden Fehlermeldung
„FAIL:<self-modifying code detected> Line: 332, File:
/home/bktseng/cvs/ecos-he/packages/infra/current/src/tcdiag.cxx”,
die die These vom teilweisen Löschen des ROM-Inhalts
erhärtete. Außerdem gibt sie Hinweise auf das Betriebssystem
des Geräts.
Ein LCD-Monitor mit sporadischen Selbstabschaltungen
Mein Iiyama Prolite B2274HDS zeigte im zarten Alter von etwas
über zwei Jahren sporadische Aussetzer. Zuerst vermutete ich
einen schlechten Kontakt des HDMI-Steckers. Mit der Zeit jedoch wurden
die Aussetzer häufiger und dauerten länger. Zum
Schluss ließ sich das Gerät nach jeder spontanen
Selbstabschaltung erst wieder aktivieren, wenn es zuvor mehrere
Minuten vom Stromnetz getrennt wurde.
Eine Recherche lenkte den Verdacht auf die Elektrolytkondensatoren
im eingebauten Schaltnetzteil des Geräts.
Mit Hilfe eines scharfgeschliffenen Spachtels wurde das verklipste
Gehäuse mehr oder weniger gewaltsam geöffnet.
Die Elkos des Netzteils machten optisch jedoch einen sehr guten
Eindruck, es war kein Aufblähen oder Austritt von
Elektrolyt zu erkennen.
Auch die ESR-Messung an den Elkos mit der HM8118-Messbrücke
zeigte keine Auffälligkeiten. Praktischerweise kann die Messung
im eingebauten Zustand der Elkos erfolgen, wenn die Signalamplitude
der Messbrücke auf maximal 0,25 V eingestellt wird und
eine passende Bias-Spannung von etwas mehr als der
Messsignal-Amplitude an den Prüfling angelegt wird.
Da die Leiterplatte des Netzteils lediglich einseitig
ausgeführt wurde und die Lötstellen nicht wirklich
vertrauenerweckend aussahen, entschloss ich mich dazu,
sämtliche Lötstellen der Netzteil-Leiterplatte
nachzulöten.
Die Lötverbindungen auf dem Controllerboard sahen auch nicht
sonderlich vertrauenerweckend aus. Bei den Spannungsreglern im
SMD-Gehäuse wurde mit Lötpaste gegeizt. Auch erfolgte die
Reinigung der Leiterplatte mangelhaft. An vielen Stellen fanden sich
massive Reste von Flussmittel. Da dieses hygroskopisch ist, besteht
durchaus die Gefahr, dass das Flussmittel mit der Zeit Wasser aufnimmt
und niederohmig wird. Also lötete ich die Verbindungen nach und
reinigte anschließend die Leiterplatte gründlich mit
einer alten Zahnbürste und Unmengen von Spiritus.
Leider zeigten diese Maßnahmen ebenfalls keinerlei Erfolg, die
sporadischen Aussetzer machten ein vernünftiges Arbeiten mit dem
Monitor unmöglich!
Nun suchte ich Informationen über den Controller des Monitors
mit der Bezeichnung NT68677UMFG. Ein Datenblatt war leider
nicht zu finden, jedoch das Service-Manual eines LCD-Monitors mit
diesem Controller. Das Manual enthielt auch den vollständigen
Schaltplan und dort fand sich endlich ein zielführender
Hinweis: U401 use Heat-sink (...)
Versuchsweise wurde ein kleiner Aluminium-Kühlkörper mit
Cyanacrylat-Kleber auf das Gehäuse des Controllers geklebt.
Der Monitor befindet sich nun mal wieder im Testbetrieb
— und zeigte nach kurzer Zeit erneut das bekannte Ausfallverhalten.
Hier eine Liste der nicht zielführenden Versuche:
- Nachlöten der wenig vertrauenerweckenden Lötstellen
auf der Netzteilleiterplatte.
- Reinigung der Leiterplatten, um die zahlreichen Flussmittelreste zu
entfernen.
- Austausch des Optokopplers im Netzteil, der für die Spannungsregelung
der Sekundärseite zuständig ist, sowie des zugehörigen
Regelverstärker (TL431-Clone).
- Nachlöten der Anschlusspins des Controllers.
- Austausch der Elkos auf dem Controllerboard durch Kondensatoren mit
höherer Kapazität, vgl. DAB-Tuner.
- Nachlöten der IC-Pins auf dem T-Con-Board und
Nachbestückung fehlender Kondensatoren.
Ein Blick in den Schaltplan zeigt, dass der Controller die
Konfigurationsdaten des Konfigurationsmenues nur im Flash-Rom (A25L020
bzw. im obigen Schaltplan als Pm25LD020C-SCE bezeichnet) speichern kann,
da die drei auf der Leiterplatte verbauten I2C-EEPROMs nur über die
Video-Schnittstellen zugänglich sind und das vierte EEPROM auf
der Leiterplatte nicht bestückt wurde.
Somit könnte der Ausfall auch einem Problem mit dem FLASH-Speicher
geschuldet sein, wie beispielsweise ein „missglückter”
Lösch- oder Schreibvorgang.
Die Beobachtung, dass zeitweise nach dem Wiedereinschalten des
LCD-Monitors die Konfigurationseinstellungen, wie Helligkeit und
Kontrast, völlig verstellt waren, erhärtete diese
Vermutung.
Das FLASH-ROM wurde ausgelötet und mit dem TL866
Universalprogrammer ausgelesen.
Der Bereich 0x03F000—0x03FFFF wurde in der
Benutzeroberfläche des Programmers komplett gelöscht (0xFF).
Da sich dieser Bereich gegenüber eines älteren Dumps des
Flashs teilweise geändert hatte, lag die Vermutung nahe, dass
sich dort die Ursache des Problems befand.
Anschließend wurde ein neuer Speicher IC des Typs A25L020CO-F
(Farnell-Nr. 2345517) programmiert und auf das Controllerboard
gelötet — nun arbeitet der Monitor bereits seit mehreren Tagen ohne
einen einzigen Aussetzer!
Auch bei diesem Ausfallverhalten vermute ich im besten Fall einen
„Programmierfehler” in der Firmware des Monitors, da der
Hersteller des Flash-Speichers 100000 Programmierzyklen (bei 85°C
Umgebungstemperatur) und eine Datenerhaltung von 20 Jahren spezifiziert.
Um diese Zahl von Programmierzyklen innerhalb des hier beobachteten Zeitraums
von ca. 2 1/2 Jahren bis zum ersten Ausfall des Gerätes zu erreichen,
müsste bei einer täglichen Nutzung von 8 Stunden alle 4,4 Minuten eine
Programmierung des Flashs erfolgt sein, was doch als etwas unwahrscheinlich
erscheint.
Technisch wäre es natürlich auch möglich, die Betriebszeit
des Monitors im Flash zu speichern, beispielsweise, indem jeweils nach
einer definierten Zeitdauer ein Bit in einem nicht von Firmware und
Konfigurationsdaten genutzten Speicherbereich gelöscht wird.
So könnte, sobald alle Bits des Bereichs gelöscht sind,
also nach Überschreitung einer definierten Nutzungsdauer, ein
Ausfall „simuliert” werden — ein Schelm, wer Böses
denkt!
Erstaunlicherweise funktioniert der im Jahr 2002 erworbene Iiyama AS4315UT
nach wie vor völlig problemlos und absolut zuverlässig.
Fairerweise muss jedoch auch gesagt werden, dass dieser damals ca. sechs mal so
viel kostete wie zehn Jahre später der 2274.
Fazit: Mit dem Einsatz von nicht einmal einem Euro konnte das Gerät
„repariert” werden.
Ich frage mich jedoch nach solchen Erlebnissen, ob ich wirklich noch
hochpreisige Markenprodukte erwerben soll, wenn deren Lebensdauer durch
solche „Fehler” künstlich beschränkt wird
— viel unzuverlässiger kann ein billiges
No-Name-Produkt auch nicht sein!
Nachtrag: Nach 7 Jahren täglichen Betriebs fiel der 2015
erworbene „Billigmonitor” aus. Er ließ sich nur noch
sehr unwillig einschalten. Beim Öffnen des Geräts fand ich
sofort zwei aufgeblähte Elkos im Netzteil. Nachdem diese
chinesischen No-Name-Kondensatoren durch hochwertige Low-ESR Elkos
(105°C) ersetzt wurden, läuft der Monitor wieder
zuverlässig.
Nachtrag 2: Auch der eingangs beschriebene Iiyama Prolite
B2274HDS funktioniert die vergangenen 7 Jahren problemlos.
Offensichtlich zählt der Hersteller die Betriebsstunden nicht
im Flash-ROM. Da ich zwischenzeitlich mein Verhalten veränderte
und den Monitor in den Pausen nicht mehr hart vom Netz trennte, sondern
nur noch über seinen Hauptschalter „abschaltete”, wäre
es auch denkbar, dass der Monitor in diesen Stand-By-Pausen den Inhalt
seines Flash-ROMs „aufräumt”, also eine sog.
Garbage-Collection durchführt, denn, wie erwähnt, speichert
er im Flash-ROM die benutzer-definierten Einstellungen.
Lebensdauerbegrenzung einer Luftpumpe?
Das Manometer einer Fahrrad-Standluftpumpe (Steel Floor Drive) eines
US-amerikanischen Herstellers wollte keinen Druck mehr anzeigen.
„Freundlicherweise” erklärt der Hersteller den
Austausch des selben in einem Video — ein Schelm, wer
Böses denkt!
Da das Ersatzteil jedoch mehr als den halben Neupreis der Pumpe
kostet, lehnte ich das freundliche Angebot dankend ab.
Nach der Demontage des transparenten Deckels mit Hilfe eines
als Hebel eingesetzten Schraubendrehers, konnte das Manometer
durch vorsichtiges Drehen des Zifferblatts mit einer Flachzange
weitgehend zerstörungsfrei ausgebaut werden.
Äußerlich zeigte das Manometer keine Beschädigungen.
Mit einem dünnen Draht versuchte ich die Bohrung in dem
Messingblock frei zu räumen — leider erfolglos.
In einem Online-Auktionshaus fand sich ein kleines Manometer, bei
welchem sowohl das Gewinde des Anschlusses (1/8” NPT) und
dessen Anordnung als auch der maximale Druck von 10 bar passten und
welches für einen niedrigen einstelligen Euro-Betrag verkauft wurde.
Nun noch schnell den kleinen O-Ring, der in der Gewindebohrung der
Pumpe sitzt, durch einen neuen Ring mit einem Außendurchmesser
von 7 mm und einer Schnurdicke von 2 mm ersetzen, ein paar
Tropfen mittelfesten Schraubensicherungslack auf das Gewinde und das
Manometer von Hand eingeschraubt, bis es fest sitzt und die Skala so steht,
dass sie bequem während des Pumpens lesbar ist.
Das neue Manometer weist mit ca. 53 mm einen etwas geringeren
Durchmesser auf als das Original, was aber der Funktionalität keinen
Abbruch tut.
Nun galt es noch die Ausfallursache zu ermitteln. Da äußerlich
kein Fehler zu erkennen war, sägte ich kurzerhand die sog.
Rohrfeder ab. Das ist der Aktor, welcher den Zeiger antreibt, ein
„plattgedengeltes” und rundgebogenes Kupferrohr (siehe links
unten im Bild). Tatsächlich: Es bestand für die Druckluft keine
Verbindung mehr zwischen dem Schraubanschluss und der Rohrfeder —
die Bohrung war verstopft.
Im Inneren der Rohrfeder fand sich eine große Menge einer
undefinierbaren schwarzen körnigen Substanz (siehe Bild: links
oben). Ich vermute, dass es sich um Korrosionsprodukte handelt,
welche sich unter Einwirkung der Luftfeuchtigkeit auf die
Flussmittelreste der Lötverbindung entwickelten.
Dem Hersteller scheint das Problem der geringen Lebensdauer
des Manometers durchaus bewusst zu sein, trotzdem wird nichts an der
Herstellung geändert. Zielführende Maßnahmen wären
beispielsweise säurefreie Flussmittel, größere
Bohrungsdurchmesser oder die Reinigung der Rohrfeder.
In meinen Augen kalkuliert der Hersteller diese Begrenzung der Lebensdauer
bewusst ein. Ich werde diesen somit zukünftig meiden.
Eine Personenwaage mit Sollbruchstelle?
Eine Personenwaage augenscheinlich asiatischer Provenienz (trotz
deutschem Herstellerlogo) zeigte plötzlich einen
unbändigen Appetit auf Batteriezellen: Nach wenigen Tagen war
ein Satz Lithium-Knopfzellen „leergesaugt”.
Ursache war ein Federelement, welches eigentlich dafür sorgen
sollte, dass der Einschalttaster im Fuß der Waage nur
schaltet, wenn dieser belastet wird.
Aus Kostengründen wurde dieses als Biegebalken
gleich in das Kunststoffgehäuse gespritzt. Da die elastischen
Eigenschaften des Materials eher bescheiden waren, brach das
Federelement bereits nach wenigen Jahren. Der Schalter öffnete nicht
mehr und der vermutlich über einen Pull-Up-Widerstand
fließende Strom leerte die Batterie.
Abhilfe brachte das Einkleben einer Spiralfeder, wie unten rechts im
Bild zu sehen. Fixiert wurde diese durch ein
Klebstoff-„Fußbad”.
In Folge der Umbauarbeiten „vergaß” die Waage
leider ihre Justagedaten, was sie durch den etwas kryptischen
Fehlercode 2402 artikulierte.
Leider erachtete es der deutsche „Hersteller” mit Sitz
in Hamburg, nicht für nötig, meine Anfrage nach der
Justageprozedur zu beantworten.
Also wurde kurzerhand eine eigene Elektronik-Leiterplatte entwickelt.
Ein AVR-Mikrocontroller (Atmega16) wertet das DMS-Signal
über den Differenzeingang des ADCs aus.
Da der Verstärkungsfaktor 200 noch keine ausreichende
Auflösung erbrachte, wurde diese durch ein 7-Bit-Upsampling
erhöht.
Als weiteres Bonbon wurde die Spannungsversorgung mit Hilfe eines
MCP1640 von dem verschwenderischen Lithium-Knopfzellen-Pärchen
auf eine einzelne AA-Zelle umgestellt. Als Abfallprodukt wurde noch
eine RS232-Schnittstelle und eine sehr komfortable Justagefunktion
implementiert. Diese benötigt nun kein hochpräzises Gewicht
mehr, sondern erlaubt es, den angezeigten Wert eines beliebigen
Kalibriergewichts an dessen tatsächliches Gwicht anzupassen. Die Waage
errechnet daraus den notwendigen Korrekturfaktor selbsttätig.
Sehr zum Leidwesen des ausgesprochen
„kundenfreundlichen Herstellers” ging dessen
Milchmädchenrechnung kurze Produktlebensdauer == hoher Umsatz
in diesem Fall nicht auf: Produkte aus diesem Hause werde ich
zukünftig meiden...
Ein Langhaarschneider mit Sollbruchstellen
Der Exzenter, der das Schermesser eines Langhaarschneiders
antreibt, löste sich von der Motorwelle, so dass das
Messer nicht mehr richtig angetrieben wurde. Ich kann mir
beim besten Willen nicht vorstellen, dass ein Zinkdruckguss-Bauteil
diesen Belastungen dauerhaft standhält. Abhilfe schuf ein
Tropfen Schraubensicherungskleber bzw. Fügeverbindung, der sich
dank der durchgehenden Bohrung problemlos applizieren ließ.
Zwei Rastnasen, in welche Metallklammern greifen, halten den Deckel
mit dem Schermesser geschlossen. Leider waren die Nasen so extrem
dünnwandig konstruiert, dass sie bereits nach kurzer
Gebrauchsdauer abbrachen. Die Lösung: Zwei kleine
M1,4-Messingschrauben, gewaltsam in das mit etwas geringerem
Durchmesser vorgebohrte Loch eingedreht und auf der Unterseite
bündig abgesägt. Meine Konstruktion hält jetzt bereits
seit 10 Jahren.
Zwischenzeitlich ist dann auch die lächerlich dünnwandig
ausgeführte Rastnase, welche die Andruckfeder des Messersatzes
hält, wie vom Hersteller durch geringe Wandstärken in
Verbindung mit nicht verrundeten Kanten vorprogrammiert, gebrochen.
Im obigen Bild kann dieses „Glanzstück” deutscher
Ingenieurskunst noch in seiner vollen Schönheit bewundert werden.
Nun verrichten dort auch zwei M1,4-Schrauben aus Metall
zuverlässig ihren Dienst.
Die beiden Gehäuse-Halbschalen werden auf der Vorderseite durch
eine Blechklammer miteinander verbunden. Dummerweise sind die
Stege in der oberen Kunststoffhalbschale so dünn
ausgeführt, dass sie bei der geringsten Belastung brechen, wie
in der oberen Bildhälfte erkennbar. Zur Reparatur wurde innen im
Gehäuse ein gewinkeltes Messingblech mit Senkkopfschrauben eingeschraubt,
wie in der unteren Hälfte des Bildes sichtbar. In den vorderen
Teil des Bleches wurden unter den beiden ursprünglichen Aussparungen
für die Halteklammer jeweils zwei kleine Löcher gebohrt,
die mit der Laubsäge zu zwei Langlöchern aufgeweitet wurden.
Die Halteklammern greifen nun in das Messingblech, wie im Bild oben
erkennbar.
Die Summe der Konstruktionsfehler an diesem Gerät eines namhaften
deutschen Herstellers lässt nicht mehr an einen Zufall glauben!
Abgerissene SMD-Diode führt mit Verzögerung
zum Ausfall eines Garmin eTrex Legend/Vista HCx
Durch Unachtsamkeit stürze mein Garmin eTrex Legend HCx auf
den Betonboden. Nach dem Sturz funktionierte es den restlichen Tag
problemlos. Als ich es ein paar Wochen später wieder
einschaltete, fand es plötzlich keine Satelliten mehr.
Nach dem Öffnen des Geräts war die Ursache offensichtlich:
Eine SMD-Schottky-Diode des Typs BAS40 im SOT23-Gehäuse wurde
durch den Sturz von den Lötpads gerissen.
Diese Diode versorgt offensichtlich den GPS-Empfänger.
Der Empfänger wird durch eine Akkuzelle gepuffert.
Das erklärt auch, warum das Gerät nach dem Sturz noch
einige Stunden arbeitete.
Da die Akkuzelle tiefentladen wurde, sollte diese ebenfalls ersetzt
werden, z.B. durch eine Seiko MS621FE-FL11E (Farnell Bestellnummer: 1614634).
Diese Ausfallursache scheint häufiger aufzutreten. Mir liegt ein
eTrex Vista HCx mit dem selben Ausfall vor. Von diesem Gerät
stammt auch das Foto.
Lose Schrauben sorgen für Lesefehler bei einem
externen USB-Diskettenlaufwerk
Ein externes Diskettenlaufwerk mit MITSUMI Controller und
TEAC FD-05HG Notebook-Laufwerk konnte kaum eine Diskette
fehlerfrei lesen. Erst nach mehrmaligem Neueinlegen der Diskette war
ein erfolgreicher Leseversuch möglich.
Nach dem Öffnen des Geräts zeigte sich, dass die im Bild
rot markierten Schrauben, welche den Flansch des Spindelmotors mit
dem Alu-Druckguss-Chassis des Laufwerks verbinden, lose waren und so
der Flansch um mehrere Zehntelmillimeter gegen das Chassis
verschiebbar war. Da Führung und Endanschlag der
Schreib-/Leseköpfe fest mit dem Chassis verbunden sind, waren
so Lesefehler vorprogrammiert.
Das vorsichtige Anziehen der Schrauben über Kreuz und in mehreren
Durchläufen, beendete das Problem. Die Senkkopfschrauben
zentrierten das Flanschblech und die Schreib-/Leseköpfe waren
wieder richtig positioniert.
Da der Fehler bereits bei der Auslieferung bestand, handelt es sich
offensichtlich um einen Herstellungsfehler. Die Nachlässigkeit
des Herstellers ist jedoch unverständlich, da das Laufwerk für
den Einsatz in mobilen Geräten gedacht ist und somit häufig
Vibrationen ausgesetzt sein wird.
Alternde Schaumstoffdämpfer lassen Zugankeraktoren
kleben
Seit ein paar Monaten erzeugt mein im Jahr 2002 erworbener LaserJet 2200 DN
beim Ausdrucken von mehr als zwei doppelseitig bedruckten
Blättern einen Papierstau.
Da ich ihn nicht sonderlich exzessiv nutze, kann ich
übermäßigen Verschleiß ausschließen.
Die Gummiwalzen und -bänder befinden sind in einem
einwandfreien Zustand. Trotzdem reinigte ich sie gründlich mit
Isopropanol — leider ohne jeden Erfolg.
Bei einer Suche in Merkels digitalem „Neuland”, fand ich
endlich zielführende
Hinweise: Die Duplexeinheit wird durch Zugankerantriebe
umgeschaltet, die ähnlich wie Relais aufgebaut sind. Um das Klappern
beim Anziehen eines Antriebs zu bedämpfen, klebte der Hersteller
dünne Schaumstoffstreifen auf das Ankerjoch. Da billiger Schaumstoff
sich jedoch nach einer gewissen Zeit in eine klebrige Masse verwandelt, ist
somit auch die Lebensdauer der Duplexeinheit vorprogrammiert. Der klebrige
Schaumstoff führt zu einem verzögerten Abfall des Antriebs und
damit zur Funktionsstörung. Das Entfernen der Schaumstoffstreifen und
der Einbau von selbstklebenden Filzstreifen löste das Problem
mit einem Materialeinsatz von sage und schreibe wenigen Cent.
Ein renommierter Hersteller sollte m.E. das problematische Alterungsverhalten
von Schaumstoff kennen und statt dessen zuverlässigere Produkte,
wie beispielsweise Filz verwenden, ibs. wenn die Mehrkosten im
einstelligen Cent-Bereich liegen.
Ein alternder Hauptschalter in einer Waschmaschine bekommt Kontaktprobleme
Der Netzschalter einer mittlerweile 20 Jahre alten Waschmaschine
segnete das Zeitliche. Mit der Zeit oxidierte das Kontaktmaterial,
worauf der Übergangswiderstand anstieg. In der Folge wurden die
Kontakte immer heißer, bis schließlich das
Kunststoffmaterial schmolz und der Schalter nicht mehr schloss.
Anstatt den selben, nicht sonderlich hochwertig ausgeführten
Schalter als teures Ersatzteil zu kaufen, wurden zwei hochwertige
Schnappschalter auf einem Streifen FR4-Leiterplattenmaterial
montiert. Am frontseitigen Ende des Streifens wurden je zwei
Pärchen M3-Gewindebolzen verschraubt und diese mit jeweils zwei
M3-Senkkopfschrauben am Gehäuse des ursprünglichen Schalter
verschraubt, wie im Bild rechts erkennbar.
Die Betätigung erfolgt ebenfalls durch ein
Stückchen FR4-Leiterplattenmaterial. Dieses weist in der einen
Hälfte eine Nut auf. Eine entsprechende gespiegelte Nut befindet
sich in der Vorderseite des beschriebenen Halters für die beiden
Schnappschalter, so dass der Betätigungsschlitten in den beiden
Nuten sicher geführt wird.
Nach einer Lebensdauer von 20 Jahren kann man hier wohl nicht von
geplanter Obsoleszenz sprechen.
Hier noch ein schneller Tipp: Wenn die Waschmaschine mal wieder
eine Socke „verspeist” hat und sich diese noch zwischen
Trommel und Bottich befindet, kann man recht einfach mit einem
langen Streifen Klettband nach ihr „angeln”.
Meine Waschmaschine verlor ihren „Heißhunger” auf
Socken, nachdem ich die Schwingungsdämpfer am Bottich erneuerte.
Ein Siebkörbchen mit Korrosionsproblemen
Das Siebkörbchen des Spülbeckens besteht aus zwei, aus
rostfreiem Stahl tiefgezogenen Kalotten, die mit einem vernickelten
Messingbolzen verbunden wurden. Leider erwies sich die
Nickelbeschichtung als nicht spülmaschinenfest, wie an den
Resten des Bolzens im obigen Bild ersichtlich ist. Kurzerhand wurde
der Messingbolzen durch eine M6-Schraube aus rostfreiem Stahl
ersetzt.
Ersatzteil aus dem Chemie-Laborhandel
Durch Unachtsamkeit zerbrach das dünnwandige Glasgefäß
einer Kaffeekanne mit Sieb, einer sog. Stempelkanne.
Im Finger-Forum sah ich schon vor längerer Zeit den
Hinweis, dass die Bechergläser aus dem Chemielabor
hervorragend für diese Kaffeekannen geeignet wären.
Tatsächlich: Das Ein-Liter-Becherglas in schlanker Bauform aus
dem Labor-Fachhandel passte in Durchmesser und Höhe exakt,
wie das obige Bild beweist.
