Die Glimmstabilisatoren der Funke Röhrenprüfgeräte 4/3, W18, W19, W19S, W20

GR 150/A, GR 150/DA, GR 20-12, GR 20-1, GR 20-1112

Da im Internet regelmäßig unsinnige Dinge zum Thema Ersatz für defekte Glimmstabilisatoren zu lesen ist, möchte ich hier einige Falschinformationen aufklären. Hintergrund ist, dass Max Funke in Weida und später in Adenau nur Glimmstabis einer einzigen Firma (DGL Pressler) verwendet hat. Diese wurden von ihm auf exakte 150 Volt Brennspannung selektiert. Da die Glimmstabilisatoren lt. Datenblatt ab Werk eine Streuung von 140 - 160 Volt aufwiesen und dies zu falschen Messergebnissen führen würde, waren die meisten also nicht geeignet und wurden ans Werk zurückgeschickt. Ähnlich wie dies Neumann mit den VF14 von Telefunken machte. Das war mit dem Hersteller so vereinbart.

Die Röhrenprüfgeräte (RPG abgekürzt) von Funke sind technisch insofern primitiv, als dass die Spannungen nicht bzw. nur teilweise stabilisiert werden. Die Wechselspannungen (Prüfspannungen und Heizspannungen) sind komplett unstabilisiert. Daher hat die Netzspannung unmittelbar Einfluss auf das Messergebnis. Die RPGs haben am Trafo mehrere Einstellmöglichkeiten. Beim W19 sind das zum Beispiel:

110 Volt
125 Volt
150 Volt
220 Volt
240 Volt

Als unsere Netzspannung noch 220 Volt betrug, war die Einstellung einfach. Seit Ende der 1980er Jahre wurde diese jedoch auf 230 Volt geändert. In der Praxis hat man üblicherweise etwa 235 Volt. Was also stellt man ein? Bei der ursprünglichen Einstellung 220 Volt erhält man sekundärseitig am Trafo etwa 7% zu hohe Spannungen. Wenn man den Trafo auf 240 Volt einstellt (eine Klemme innen wechseln), erhält man um ca. 2-3% zu niedrige Sekundärspannungen. Der Kompromiss ist daher sinnvollerweise die 240 Volt Einstellung.

Möchte man exaktere Messergebnisse, sollte man wie folgt vorgehen:

Einen Stelltrafo oder noch besser einen Trenn-Stelltrafo vor das RGP anschließen und die Heizspannung der zu messenden Röhre exakt einstellen. Bei E-Röhren also 6,3 Volt. Da Funke die Trafos recht präzise hat fertigen lassen, genügt es auch, den Trenntrafo auf die im Gerät eingestellte Spannung (220 oder 240 Volt) einzustellen.

Die Gleichspannungen im Gerät sind durch einen Glimmstabilisator halbwegs stabilisiert. Nach der Gleichrichtung durch die AZ12-Gleichrichterröhre befindet sich ein Glättungs-Kondensator von 8 µF. Wenn die AZ12 und der Glättungskondensator in Ordnung sind (bitte prüfen, kann auf dem RPG mittels Prüfkarten durchgeführt werden), sollten über dem Kondensator 200 Volt Gleichspannung anliegen. Über einen Vorwiderstand von 1,19 kΩ (1 kΩ + 95 Ω + 95 Ω) liegen diese 200 Volt am Glimmstabilisator an. Über diesen fließt ein Strom, der die Spannung auf möglichst exakt 150 Volt stabilisiert. Das heißt, über den Vorwiderstand entsteht ein Spannungsabfall von 50 Volt. Nach Ohmschen Gesetz (I=U/R) fließen also 42 mA über diesen Vorwiderstand und dem Glimmstabilisator im Leerlauf ab. Der Vorwiderstand verbrät also 2,1 Watt (P=UxI). Der Widerstand ist entsprechend groß dimensioniert. Über weitere Spannungsteiler werden die 150 Volt auf die Teilspannungen 100, 60, 30 und 10 Volt geteilt. Die 200 Volt wird vor dem Glimmstabilisator abgegriffen und ist damit auch unstabilisiert.

Wie man hier erkennt, hängen die 200 Volt Messspannung und der über den Glimmstabilisator fließende Strom direkt von der Netzspannung ab. Und weil auch ein Glimmstabilisator kein perfektes Bauteil ist, ändert sich auch seine Glimmspannung leicht in Abhängigkeit zum über ihn fließenden Strom. Und nicht nur das, seine Glimmspannung hängt von folgenden Faktoren ab:

- Toleranzen bei der Fertigung (daher muss der Stabi selektiert werden)
- Wärme (daher dauert es ca. 10 Minuten, bis der Sollwert erreicht wird)
- Spannung und Vorwiderstand
- gute Glättung und Gleichrichtung der Wechselspannung

Im Glimmstabilisator befindet sich neben Neon-Gas (das leuchtet rot) auch eine geringe Menge Quecksilber (das leuchtet blau). Dieses Quecksilber sammelt sich in feinsten Tröpfchen an der Glaswand des Glimmstabilisators. Dieser muss sich erst erwärmen, damit das flüssige Quecksilber wieder gasförmig wird. Man erkannt das mit bloßem Auge. Im kalten Zustand nach längerer Nichtnutzung beschlägt das Glas, kleinere silberne Tröpfchen sind teilweise sogar sichtbar. Je länger der Glimmstabilisator im Einsatz ist, je mehr Quecksilber wird gasförmig. Das Glas in der Nähe der Glimmanode wird zuerst klar.

 

Zusammenfassung:

Die korrekte Messung mit einem Funke Röhrenprüfgerät erfordert eine zur Einstellung passende Netzspannung und einen Glimmstabilisator, der möglichst exakt und stabil die 150 Volt einhält.

 

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