MCA Davidson 2056-4K-A

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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 09/09/2018, 21:02

Continuiamo la saga sul Davidson con una nuova feature.....quando ho fatto le varie prove e la piccola interfaccia per visualizzare gli spettri ottenuti su un oscilloscopio (hardware o virtuale), mi era già venuta l'idea di utilizzare un vero plotter a penna, come avrebbero fatto all'epoca dell'utilizzo dello strumento.
La parte più difficile era trovare un plotter adatto, dato che nel manuale del Davidson non fanno riferimento a qualche tipo specifico, ma danno solo indicazioni sui segnali presenti sulla porta apposita.

Ho deciso quindi di procurarmene uno, che non costasse molto, di cui fosse disponibile adeguata documentazione, per poter effettuare delle prove.
La scelta è ricaduta sul modello 7015B della HP, il quale stampa su fogli A4, ha una base tempi autonoma ed è abbastanza semplice nella sua circuitazione e nel funzionamento.

7015b.jpg
IMG_4269.JPG

La prima cosa da fare era capire cosa utilizzare come penna; i pennini originali sono introvabili e costerebbero pure molto, quindi dovevo trovare una soluzione reperibile con facilità e che potesse in qualche modo essere fissata al portapennino originale.
Dopo varie ricerche e prove la scelta è ricaduta su un pennarello di creazione e produzione italiana, reperibile in tanti colori ed economico e con le perfette dimensioni.

progetto-tratto-pen.jpg

Per fissarlo al portapennino è stata realizzata una piccola bussoletta con un tubetto di alluminio di dimensioni opportune, tornito esternamente per adattarsi al portapennino (e su quest'ultimo si inserisce con una lieve pressione) ed il cui foro centrale, passato leggermente con una lima tonda, consente l'alloggio del pennarello. Un foro filettato ed una vite da 3 MA bloccano in posizione la penna.

IMG_4270.JPG

Ovviamente tutto il lavoro fatto è relativo a questo modello di plotter, per altri modelli si dovranno trovare soluzioni simili ma adeguate al plotter utilizzato
I post relativi a tutto il lavoro saranno vari, in quanto per collegare e far funzionare correttamente il plotter con il Davidson ho dovuto realizzare una piccola interfaccia. Per il momento inserisco il manuale d'uso e servizio del plotter HP 7015B

HP_7015B_Operating_Service.pdf

Posto anche un breve video, così da poter vedere il plotter in funzione.....


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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 10/09/2018, 22:04

Vi ringrazio dei complimenti, devo dire che fa un bel effetto vedere la penna che pian piano disegna il grafico dello spettro.

Continuiamo con la disamina della realizzazione. Analizziamo i segnali sul connettore per il plotter del Davidson:

connDavidson.jpg

A noi serviranno le connessioni 4 e 5 (uscita del canale Y), la 9 (da inizio al plottaggio portando a massa questo pin, che inizialmente si trova a 12 volt) ed infine la massa che troviamo in una qualsiasi delle connessioni da 11 a 15.

Per quanto riguarda il plotter in questione, sul fondo dello stesso cè uno sportellino accessibile togliendo due viti; una volta aperto si vedono le schede, due delle quali presentano delle connessioni a pettine sui pcb a doppia faccia, a cui collegare i vari segnali o comandi.
Per i segnali il connettore è più piccolo e su questo a noi servono solo i terminali F e 6 per l'ingresso Y:

connett2.jpg

Mentre sul connettore più grande ci servono gli ingressi di comando per lo Sweep e per i due servo (canali Y ed X):

connett1.jpg

Quì dobbiamo giocoforza utilizzare un piccolo circuito di interfaccia.....intanto serve un temporizzatore, poichè la durata del plottaggio sul Davidson è maggiore di quella richiesta dal plotter (con una base tempi impostata a 5 s/cm che consente un grafico corrispondente al vero) e quindi il timer, opportunamente regolato, interrompe la stampa alla fine della corsa utile del plotter (altrimenti, arrivato a fine corsa continuerebbe a muovere su e giù la penna).
Invece di realizzarne uno con il solito NE555, ne ho preso uno cinese ad un paio di euro, completo di relè e con molteplici tempi regolabili. Il modello è l'FC-31.

relèTemp1.jpg
FC-31.jpg
FC-31 relay.jpg
SCH_Relay Board.pdf

Per poter comandare il tutto, ho realizzato un piccolo circuito che fornisce i dovuti segnali di comando e tramite alcuni relè pilotano il plotter.
Come dicevo nel post iniziale, questo è frutto di innumerevoli prove, per far funzionare perfettamente questo modello di plotter ed il tutto dovrà essere adeguato o modificato nel caso ne venga utilizzato uno diverso, fermo restando che il concetto di funzionamento rimane lo stesso.
In questo circuito il segnale di comando proveniente dal Davidson comanda tramite un transistor il temporizzatore e tramite delle porte utilizzate per invertire il segnale (ed un ulteriore transistor), uno dei relè presenti nella scheda. l'insieme dei tre relè realizza la sequenza corretta dei comandi per l'inizio ed il termine della stampa.

Stampa schema.pdf

A breve tutta la parte hardware......
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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 11/09/2018, 21:53

Continua.......

Per prima cosa dobbiamo procurarci i connettori per le due schede del plotter. Questi sono connettori a doppia fila, con passo 3.96 mm, uno da 6+6 ed uno da 15+15.
Si trovano abbastanza facilmente in quanto utilizzati dai restauratori di vecchi videogiochi o, per quanto riguarda il 6+6, da appassionati dei vecchi Commodore 64.

IMG_4228.JPG
IMG_4229.JPG
IMG_4250.JPG
IMG_4249.JPG

A questi connettori dobbiamo tagliare le staffette laterali, dove sono presenti i fori per eventuale fissaggio (altrimenti non entreranno nella sede delle schede PCB).

IMG_4230.JPG

I fili del cablaggio potrebbero essere portati all'esterno direttamente da questi connettori, in quanto lo sportellino prevede un'apertura apposita, ma io volevo qualcosa da poter staccare agevolmente quando non serve. Lateralmente allo sportellino cè un piccolo rettangolino di lamierino, fissato con due viti, che copre un foro, molto probabilmente per qualche connettore previsto come optional. Essendo di dimensioni adeguate ho pensato di utilizzare il lamierino per fissarci un connettore a 9 poli sub-D ovvero il classico connettore utilizzato per le seriali. Utilizzando la roditrice presa tempo fa ed una limetta ho realizzato il foro adeguato.

IMG_4231.JPG
IMG_4232.JPG

Ho quindi effettuato tutti gli opportuni cablaggi, isolando le varie connessioni con dei pezzettini di termorestringente.

IMG_4254.JPG

Quindi tutti i vari connettori sono stati posizionati al loro posto.

IMG_4271.JPG
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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da cipndale » 12/09/2018, 15:59

A parte il fatto che toglie tutto il concetto del EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) e diventa uno spettrometro sequenziale, devo dirti che sei il più bravo qui a smanettare con elettronica in generale.



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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 12/09/2018, 21:12

Grazie :D
Tieni presente che non lo fa in tempo reale.....prima devi rilevare lo spettro normalmente, con i tempi necessari e successivamente oltre a visualizzarlo sul display dello strumento, puoi stamparlo per conservarlo o per analisi successive.
L'idea sarebbe anche di realizzare dei fogli prestampati (usando il pc e qualche programma di testo/grafica), con indicate le varie energie o gli isotopi di maggiore interesse (tipo il Cs137) ed utilizzarli poi per stamparci i grafici (con lo strumento tarato sulle varie energie la cosa è poi ripetibile.


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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 13/09/2018, 21:09

Ecco la parte hardware di tutto il progetto.....

Pcb per relè e timer, realizzato utilizzando il metodo Press'n Peel

IMG_4224.JPG

Quì la parte superiore, con saldati i relè, lo zoccolo per l'integrato e le colonnine a cui andrà fissato il circuitino del timer.

IMG_4225.JPG

Per alimentare il tutto (assorbimento totale circa 200 mA) ho realizzato un piccolo alimentatore con il solito 7812.

IMG_4227.JPG
IMG_4226.JPG

Per i due cavetti di collegamento (uno al Davidson ed uno al plotter) ho utilizzato due connettori a vite di tipo microfonico; uno a 5 pin ed uno ad 8 pin, facili come montaggio (basta un foro circolare) e sicuri, dato che la vite non ne consente il distacco accidentale. Altro fatto importante sono abbastanza economici.

IMG_4251.JPG

Vediamo adesso il cablaggio interno fra i connettori ed i due pcb. Bisogna fare molta attenzione in quanto i collegamenti sono parecchi ed è facile sbagliarsi.

IMG_4262.JPG
IMG_4268.JPG

Il contenitore è di recupero da vecchie realizzazioni, a cui ho rifatto i pannelli anteriore e posteriore, verniciato dello stesso colore del Davidson (ne avevo di avanzato dal restauro di quest'ultimo) così da farlo sembrare un accessorio commerciale :D
Un paio di manigliette prese tempo fa ad un mercatino (Montichiari) abbelliscono e rendono professionale la cosa.

IMG_4264.JPG
IMG_4265.JPG

Le scritte sui pannelli sono state fatte con il solito metodo descritto nel mio manuale di restauro (stampa su poliestere adesivo trasparente seguita da verniciatura con lacca trasparente).
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Re: MCA Davidson 2056-4K-A

Messaggio da marconmeteo » 16/09/2018, 14:05

Ecco un paio di foto degli apparati in posizione.....

IMG_4292.JPG

IMG_4293.JPG
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