Protokoll zum Stöpseltermin

(20.6.2001)

Ziel des Stöpseltermins: Zusammensetzen aller Komponenten des Messplatzes für Brennstoffzellen innerhalb einer halben Stunde.

Zeitlicher Ablauf:
o Kurzes Vorstellen der einzelnen Komponenten (Aufgabe/Aufbau),
o Angabe was funktioniert und was nicht, was ist noch zu tun (to do),
o Einbau ins Gehäuse (Einbau)

1. Gehäuse (Markus)
2. Netzteil (Mario)
3. LED-Bänder (Christian Richter)
4. Eingangsplatine (Mario)
5. Referenzspannung/Störung 1 und 2 (Dietmar)
6. Kanalwahl/Spannungsanzeige
7. elektronische Last

Prinzipielles Der zeitliche Ablauf

1. Gehäuse
Aufgabe/Aufbau
Die Belegung der Steckplätze:
Von links nach rechts: Referenzspannung/Störungen, Eingangsplatine, elektronische Last/Stromanzeige, Kanalwahl, LED-Bänder (4 Steckplätze für jeweils 4 Kanäle).
Das Netzteil wird hinten quer ins Gehäuse eingebaut.
todo
Das Gehäuse ist soweit fertig. Die Einschübe für die Platinen, der Bus und die Verkleidung der Rückseite sind fertig. Was noch fehlt ist die Frontplatte, da deren Gestaltung noch nicht ganz geklärt ist und die Steckplätze für drei der LED-Bänder müssen noch fertiggestellt werden.Im Laufe des Termins stellt sich heraus, dass noch diverse Lötverbindungen am Bus Wackelkontakte haben.
Markus stellt kurz den Aufbau des Gehäuses vor und bemerkt, dass vom IZM je Brennelement zwei Eingänge gefordert werden, was von der Gehäusegruppe bereits berücksichtigt wurde, von der Gruppe mit der Eingangsplatine jedoch noch nicht, weil sie es nicht wussten.

2. Netzteil
Aufgabe/Aufbau
Das Netzteil soll die für sämtliche Schaltungen nötigen Spannungen (±5 V, ±15 V und Masse) bei ausreichender Leistung zur Verfügung stellen.
to do
Das Netzteil ist leider noch nicht einsatzbereit. Es liefert bisher nur die verlangten positiven Spannungen (+5/+15 V). Das Problem wurde von der Gruppe jedoch bereits erkannt und an einem neuen Netzteil wird gearbeitet.
Einbau
Der Einbau ins Gehäuse entfällt somit für diesen Termin. Die nötigen Spannungen werden über Labornetzteile bereitgestellt.
Mario stellt gleich heraus, dass das Netzteil nicht ordnungsgemäß arbeitet, an einem neuen aber bereits gearbeitet wird.
Er bastelt zusammen mit Daniel eine Spannungsversorgung mit den Labornetzteilen.

3. LED-Bänder
Aufgabe/Aufbau
Diese Schaltung soll für jeden Kanal die Abweichung von der Referenzspannung veranschaulichen. Dies geschieht über LED-Bänder. Hier wird auch der aktuell für die (konkrete) Spannungsanzeige ausgewählte Kanal durch eine blau leuchtende LED kenntlich gemacht. Außerdem werden hier die Störungssignale generiert und Spannungsüber- und unterschreitungen der einzelnen Kanäle angezeigt.
Blockschaltbild
to do
Es ist bisher (wie geplant) nur eine Leuchtbandplatine fertiggestellt. Die Leuchtbänder leuchten - immerhin ;-) jedoch nicht ganz so wie sie sollen. Sinkt die Spannung unter den Referenzwert, beginnt die unterste LED des Leuchtbandes zu leuchten. Sinkt die Spannung noch weiter, leuchten die LEDs darüber, d.h. der untere Teil der Leuchtbänder wird „verdreht“ angesteuert. Das zweite Leuchtband funktioniert nicht(?). Die Anzeige des aktiven Kanals funktioniert.
Einbau
Beim Einschub ins Gehäuse ist die Anzeige völlig unerwartet und undefiniert. Es wird ein Kurzschluss vermutet und der Test dieser Platine wird vorsichtshalber abgebrochen.
Christian stellt noch einmal sehr ausführlich die Funktionsweise der LED-Bänder dar.Beim Einbau entspricht die Ausgabe nicht den Erwartungen.

Durch das Wackeln an diversen Kabeln des Busses können unterschiedliche Effekte erzielt werden, die Schaltung scheint jedoch nicht ordnungsgemäß zu funktionieren.Es wird ein Kurzschluss vermutet, Test wird abgebrochen

4. Eingangsplatine
Aufgabe/Aufbau
Diese ist dafür verantwortlich, die von der Brennstoffzelle eingehenden Spannungen auf Masse zu beziehen und mit einer Verstärkung von v=1 an die Messschaltungen weiterzuleiten.
to do
Im Testbetrieb funktioniert diese Platine. Einziges Manko (wohl aufgrund mangelnder „Schnittstellenkommunikation“) ist die Realisierung der Messeingänge. Am Gehäuse gibt es für jeden Kanal zwei Eingänge, an der Platine nur jeweils einen und einen Minuseingang. D.h. am Gehäuse gibt es 32 Eingänge, an der Platine nur 17.
Einbau
Beim Einschub ins Gehäuse tritt ein unerwartetes Problem auf: am Eingang von Kanal 1 liegt eine Spannung von 1 V an. Der Ausgang an der Platine, der ebenfalls 1 V betragen sollte liegen 12,6 V!!!Der Test dieser Platine wird ebenfalls abgebrochen.
Mario erläutert kurz das Prinzip, sagt, dass die Schaltung funktioniert. Er weist noch auf das Problem der Eingänge hin (s. Gehäuse).

Das Durchschalten der Messspannungen funktioniert nicht erwartungsgemäß.
Eingang (Kanal 1): 1V
Ausgang : 12,6V! (erwartet: 1V)

5. Referenzspannung/Störung 1und 2
Aufgabe/Aufbau
Auf dieser Platine wird mittels zweier Drehregler festgelegt wie groß die Referenzspannung sein soll und in welchem Bereich die LED-Bänder messen. Dazu wird die Schrittspannung (Differenzspannung) von einer LED zur nächsten festgelegt. Diese Spannung wird auf dieser Platine bereitgestellt.Außerdem werden auf dieser Platine die Signale für die Störungen behandelt. (Störung 1: ??? => ???, Störung 2: ??? => ???)
Blockschaltbild
to do
Die Schaltung funktioniert, es gibt keine bekannten Probleme.
Einbau
Auch im Testbetrieb funktioniert alles.
Dietmar stellt die Schaltung kurz vor und bescheinigt ihr volle Funktionstüchtigkeit.

Während des Testens wird festgestellt, dass die +5V am falschen Pin anliegen und dass im Bus ein Kontakt nicht besteht. Nachdem diese Fehler behoben sind, funktioniert die Schaltung.Daraufhin werden Eingangsplatine und LED-Bänder noch einmal untersucht und auch diese funktionieren im Rahmen der Erwartungen.

6. Kanalwahl/Spannungsanzeige
Aufgabe/Aufbau
Diese Schaltung zeigt über ein (beleuchtetes!) LCD-Display die Spannung des gewählten Kanals an, wahlweise direkt oder die Differenz zur Referenzspannung. Die Auswahl geschieht über zwei Taster, mit denen der nächste oder der vorige Kanal gewählt wird.
to do
Die Schaltung funktioniert soweit, nur die Spannung wird noch nicht exakt (genug) angezeigt und die Taster für die Kanalwahl prellen manchmal, d.h. bei einmaligem Drücken wird nicht nur einen sondern zwei oder drei Kanäle weitergesprungen. Beide Probleme sind in Arbeit.
Einbau
Beim Einbau ins Gehäuse werden zunächst falsche oder zumindest unerwartete Werte angezeigt. Dies resultiert aus einem falschen Anschluss der Messspannung. Nachdem dies behoben ist, funktioniert die Schaltung wie erwartet.
(Es wird versäumt die Schaltung vorzustellen, es wird direkt zum Testen übergegangen.)

s. links

7. elektronische Last
Aufgabe/Aufbau
Diese Schaltung belastet die Brennstoffzelle mit einem von der (Gesamt-)Spannung unabhängigen, konstanten Strom, der stufenlos zwischen 10 mA und 2000 mA gewählt werden kann. Der eingestellte Strom wird ebenfalls über ein LCD-Display angezeigt.
Schaltung
to do
Die Schaltung funktioniert schon sehr gut. Lediglich bei kleinen Spannungen (der Brennstoffzelle) bleibt der Strom, wenn er zu groß gewählt ist (im 2-Ampere-Bereich), nicht konstant. Außerdem zeigt das Display hin und wieder unerwünschte Dezimalpunkte an und soll der Optik halber ebenfalls noch beleuchtet werden. Der wählbare Strombereich soll noch ein bisschen vergrößert werden(?).
Einbau
Beim Einbau wird die Funktionstüchtigkeit der Schaltung bestätigt.
Die Schaltung wird von Alexis vorgestellt.

Nachdem ein loses Kabel wieder angelötet wurde, funktioniert die Schaltung (tadellos :-).

Prinzipielles	Der zeitliche Ablauf
1. Gehäuse Aufgabe/Aufbau Die Belegung der Steckplätze: Von links nach rechts: Referenzspannung/Störungen, Eingangsplatine, elektronische Last/Stromanzeige, Kanalwahl, LED-Bänder (4 Steckplätze für jeweils 4 Kanäle). Das Netzteil wird hinten quer ins Gehäuse eingebaut. todo Das Gehäuse ist soweit fertig. Die Einschübe für die Platinen, der Bus und die Verkleidung der Rückseite sind fertig. Was noch fehlt ist die Frontplatte, da deren Gestaltung noch nicht ganz geklärt ist und die Steckplätze für drei der LED-Bänder müssen noch fertiggestellt werden.Im Laufe des Termins stellt sich heraus, dass noch diverse Lötverbindungen am Bus Wackelkontakte haben.	Markus stellt kurz den Aufbau des Gehäuses vor und bemerkt, dass vom IZM je Brennelement zwei Eingänge gefordert werden, was von der Gehäusegruppe bereits berücksichtigt wurde, von der Gruppe mit der Eingangsplatine jedoch noch nicht, weil sie es nicht wussten.
2. Netzteil Aufgabe/Aufbau Das Netzteil soll die für sämtliche Schaltungen nötigen Spannungen (±5 V, ±15 V und Masse) bei ausreichender Leistung zur Verfügung stellen. to do Das Netzteil ist leider noch nicht einsatzbereit. Es liefert bisher nur die verlangten positiven Spannungen (+5/+15 V). Das Problem wurde von der Gruppe jedoch bereits erkannt und an einem neuen Netzteil wird gearbeitet. Einbau Der Einbau ins Gehäuse entfällt somit für diesen Termin. Die nötigen Spannungen werden über Labornetzteile bereitgestellt.	Mario stellt gleich heraus, dass das Netzteil nicht ordnungsgemäß arbeitet, an einem neuen aber bereits gearbeitet wird. Er bastelt zusammen mit Daniel eine Spannungsversorgung mit den Labornetzteilen.
3. LED-Bänder Aufgabe/Aufbau Diese Schaltung soll für jeden Kanal die Abweichung von der Referenzspannung veranschaulichen. Dies geschieht über LED-Bänder. Hier wird auch der aktuell für die (konkrete) Spannungsanzeige ausgewählte Kanal durch eine blau leuchtende LED kenntlich gemacht. Außerdem werden hier die Störungssignale generiert und Spannungsüber- und unterschreitungen der einzelnen Kanäle angezeigt. Blockschaltbild to do Es ist bisher (wie geplant) nur eine Leuchtbandplatine fertiggestellt. Die Leuchtbänder leuchten - immerhin ;-) jedoch nicht ganz so wie sie sollen. Sinkt die Spannung unter den Referenzwert, beginnt die unterste LED des Leuchtbandes zu leuchten. Sinkt die Spannung noch weiter, leuchten die LEDs darüber, d.h. der untere Teil der Leuchtbänder wird „verdreht“ angesteuert. Das zweite Leuchtband funktioniert nicht(?). Die Anzeige des aktiven Kanals funktioniert. Einbau Beim Einschub ins Gehäuse ist die Anzeige völlig unerwartet und undefiniert. Es wird ein Kurzschluss vermutet und der Test dieser Platine wird vorsichtshalber abgebrochen.	Christian stellt noch einmal sehr ausführlich die Funktionsweise der LED-Bänder dar.Beim Einbau entspricht die Ausgabe nicht den Erwartungen. Durch das Wackeln an diversen Kabeln des Busses können unterschiedliche Effekte erzielt werden, die Schaltung scheint jedoch nicht ordnungsgemäß zu funktionieren.Es wird ein Kurzschluss vermutet, Test wird abgebrochen
4. Eingangsplatine Aufgabe/Aufbau Diese ist dafür verantwortlich, die von der Brennstoffzelle eingehenden Spannungen auf Masse zu beziehen und mit einer Verstärkung von v=1 an die Messschaltungen weiterzuleiten. to do Im Testbetrieb funktioniert diese Platine. Einziges Manko (wohl aufgrund mangelnder „Schnittstellenkommunikation“) ist die Realisierung der Messeingänge. Am Gehäuse gibt es für jeden Kanal zwei Eingänge, an der Platine nur jeweils einen und einen Minuseingang. D.h. am Gehäuse gibt es 32 Eingänge, an der Platine nur 17. Einbau Beim Einschub ins Gehäuse tritt ein unerwartetes Problem auf: am Eingang von Kanal 1 liegt eine Spannung von 1 V an. Der Ausgang an der Platine, der ebenfalls 1 V betragen sollte liegen 12,6 V!!!Der Test dieser Platine wird ebenfalls abgebrochen.	Mario erläutert kurz das Prinzip, sagt, dass die Schaltung funktioniert. Er weist noch auf das Problem der Eingänge hin (s. Gehäuse). Das Durchschalten der Messspannungen funktioniert nicht erwartungsgemäß. Eingang (Kanal 1): 1V Ausgang : 12,6V! (erwartet: 1V)
5. Referenzspannung/Störung 1und 2 Aufgabe/Aufbau Auf dieser Platine wird mittels zweier Drehregler festgelegt wie groß die Referenzspannung sein soll und in welchem Bereich die LED-Bänder messen. Dazu wird die Schrittspannung (Differenzspannung) von einer LED zur nächsten festgelegt. Diese Spannung wird auf dieser Platine bereitgestellt.Außerdem werden auf dieser Platine die Signale für die Störungen behandelt. (Störung 1: ??? => ???, Störung 2: ??? => ???) Blockschaltbild to do Die Schaltung funktioniert, es gibt keine bekannten Probleme. Einbau Auch im Testbetrieb funktioniert alles.	Dietmar stellt die Schaltung kurz vor und bescheinigt ihr volle Funktionstüchtigkeit. Während des Testens wird festgestellt, dass die +5V am falschen Pin anliegen und dass im Bus ein Kontakt nicht besteht. Nachdem diese Fehler behoben sind, funktioniert die Schaltung.Daraufhin werden Eingangsplatine und LED-Bänder noch einmal untersucht und auch diese funktionieren im Rahmen der Erwartungen.
6. Kanalwahl/Spannungsanzeige Aufgabe/Aufbau Diese Schaltung zeigt über ein (beleuchtetes!) LCD-Display die Spannung des gewählten Kanals an, wahlweise direkt oder die Differenz zur Referenzspannung. Die Auswahl geschieht über zwei Taster, mit denen der nächste oder der vorige Kanal gewählt wird. to do Die Schaltung funktioniert soweit, nur die Spannung wird noch nicht exakt (genug) angezeigt und die Taster für die Kanalwahl prellen manchmal, d.h. bei einmaligem Drücken wird nicht nur einen sondern zwei oder drei Kanäle weitergesprungen. Beide Probleme sind in Arbeit. Einbau Beim Einbau ins Gehäuse werden zunächst falsche oder zumindest unerwartete Werte angezeigt. Dies resultiert aus einem falschen Anschluss der Messspannung. Nachdem dies behoben ist, funktioniert die Schaltung wie erwartet.	(Es wird versäumt die Schaltung vorzustellen, es wird direkt zum Testen übergegangen.) s. links
7. elektronische Last Aufgabe/Aufbau Diese Schaltung belastet die Brennstoffzelle mit einem von der (Gesamt-)Spannung unabhängigen, konstanten Strom, der stufenlos zwischen 10 mA und 2000 mA gewählt werden kann. Der eingestellte Strom wird ebenfalls über ein LCD-Display angezeigt. Schaltung to do Die Schaltung funktioniert schon sehr gut. Lediglich bei kleinen Spannungen (der Brennstoffzelle) bleibt der Strom, wenn er zu groß gewählt ist (im 2-Ampere-Bereich), nicht konstant. Außerdem zeigt das Display hin und wieder unerwünschte Dezimalpunkte an und soll der Optik halber ebenfalls noch beleuchtet werden. Der wählbare Strombereich soll noch ein bisschen vergrößert werden(?). Einbau Beim Einbau wird die Funktionstüchtigkeit der Schaltung bestätigt.	Die Schaltung wird von Alexis vorgestellt. Nachdem ein loses Kabel wieder angelötet wurde, funktioniert die Schaltung (tadellos :-).