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Glühlampe als UKW- Störsender !

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Jacob Roschy
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28.May.08 23:03

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  Schon vor einiger Zeit berichtete mir ein Hobbykollege* von einer Retro-Look- Glühlampe, die im Betrieb Störungen im UKW- Rundfunkband verursacht.

Es handelt sich um eine Glühlampe neuzeitlicher Herstellung in alter Technik und Bauart mit glattem, bzw. geradem Glühfaden, also ungewendelt, so wie sie bis in die 1920er Jahre hergestellt wurden.

Ich nahm diese Mitteilung zur Kenntnis, wobei sich sowohl der Kollege wie auch ich mir keine Erklärung hierzu machen konnte, auch hatte ich keinen Grund, an dessen Glaubwürdigkeit zu zweifeln.

*(off-line, daher auch nicht hier im RM)
 
 

Seit Jahren besitze auch ich selbst eine solche Glühlampe. Da ich diese Lampe an einer eher abgelegenen Stelle betreibe, ergab es sich erst jetzt vor ein paar Tagen, dass ich in deren Nähe ein Radio auf UKW laufen hatte und dann diese Lampe einschaltete.

Als ich die Störgeräusche hörte, wusste ich zunächst nicht, was passiert war, aber dann fiel mir sogleich die Mitteilung des Kollegen ein.

Als die Störungen sofort verschwanden, als ich die Lampe ausschaltete, war der Verdacht sogleich bestätigt.

Es handelte sich um ein mit 100 Hz moduliertes zirpendes Geräusch, das sich über das gesamte UKW- Rundfunkband erstreckt und sich auch zu der Modulation jedes, auch selbst starken Senders überlagert.

Eine Erklärung gibt es nach wie vor nicht. Wie bei jeder herkömmlichen Glühlampe ist der Glühfaden mit Zuleitungsdrähten mit dem Sockel verbunden, ohne dass hier eventuell noch unlineare Bauteile mit im Spiel wären.

 Um diesem rätselhaften Effekt auf die Spur zu kommen, nahm ich meine beiden Uralt-Glühlampen probeweise in Betrieb, die original nach dem damaligen Stand der Technik mit ungewendeltem Glühfaden hergestellt wurden, - eine ältere mit dem Pumpzapfen noch nach oben und eine etwas modernere schon ohne diesen Zapfen.

Wie man es von Glühlampen erwartet, verhielten sich diese im Radio natürlich völlig ruhig ! - Es liegt also wohl nicht am ungewendelten Glühfaden, der an vielen Häkchen zickzackförmig im Kolben aufgespannt ist, - dem einzigen deutlichen Unterschied zu modernen Glühlampen.

 

 Bleibt nur noch der gläserene Trägerstab in der Mitte (1), an dem die vielen Häkchen befestigt sind, die den Glühfaden halten.

Im Gegensatz zu den Uralt-Glühlampen ist dieser mit einer Art rötlichem Puder beschichtet. Könnte dieses Material vielleicht auf die Spannung zwischen diesen Häkchen reagieren und gewisse Überschläge verursachen ? (2)

Der Spannungsabfall zwischen zwei dieser Häkchen beträgt 1/10 der Gesamtspannung, also jeweils 23 V. Das ist zwar nicht sehr viel, aber der Abstand ist auch nur gering, am Glasaustritt sind es ca. 1 mm.

Auch der Hobbykollege hatte Untersuchungen ausgeführt und bemerkt, dass die Lampe auch mit reiner Gleichspannung diese UKW- Störungen verursacht.

Hat vielleicht irgend jemand eine Erklärung für diesen Effekt ?

Wer auch eine solche Nostalgie- Glühlampe besitzt, möchte diese vielleicht bitte ebenfalls auf dieses Verhalten überprüfen !

M. f. G. J. R.

Dietmar Rudolph
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29.May.08 15:25

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   2 Ich wollte diesen Effekt auch gerne erzeugen - aber Fehlanzeige, keinerlei Störung.

Glühlampe 1: Paulmann "Rustika" Vielfachwendel  {220/240V 60W; made in Britain, Thorn Vaccum}; DM 17,95 (gem. Kassenzettel: 07.12.1990) weiße Schachtel mit aufgeklebtem Bild auf 1/2 Vorderseite und Deckel.

Glühlampe 2: Paulmann "Rustika" {230V 40W} bunte Schachtel entsprechend zum Bild in Post 1.

Die Angaben in { } stehen jeweils auf der Glühbirne. Das Aussehen beider Glühlampen stimmt überein mit den Bildern in Post 1.

Beide Glühbirnen wurden in einer Schreibtischlampe ausprobiert. Die Antenne des Kofferradios wurde in unmittelbare Nähe gehalten. Aber auch zwischen den Sendern war nichts von dem besagten Störgeräusch vernehmbar.

Frage: Konnte das aufgetretene Störverhalten auch dann festgestellt werden, wenn die Glühlampen in einer anderen Fassung betrieben werden? Kann also ausgeschlossen werden, daß die Ursache für die Störung wo anders liegt?

MfG DR

This article was edited 02.Jun.08 15:37 by Dietmar Rudolph .

Jacob Roschy
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29.May.08 19:46

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Hallo Herr Rudolph,

danke für Ihre Versuche!

Demnach scheint dieser Effekt doch nicht bei allen Lampen dieser Serie aufzutreten.

Das Störverhalten ist völlig unabhängig von Fassung, Zuleitung, Ort und Lage der Lampe.

Inzwischen habe ich einige weitere Versuche unternommen, mit Hilfe eines "Weltempfängers" Sony ICF-2001D, dessen FM-Bereich von 76 ÷ 108 MHz geht. Innerhalb dessen ist das Störsignal durchgehend vorhanden, darunter mit einigen Maximal- und Minimalstellen.

Der Empfänger hat auch noch einen "Air"- Bereich von 116 ÷ 136 MHz; dort ist das Störsignal erstaunlicher Weise deutlich schwächer !

Unterhalb von 30 MHz ist absolut nichts davon zu bemerken, weitere Bereiche kann ich nicht empfangen.

Meine Lampe ist nur mit »Paulmann 230V 60W« beschriftet, sonst nichts. Auf dem Karton ist nur »Made in Europe« vermerkt, ohne Hinweis auf den sehr wahrscheinlichen Hersteller Thorn.

Abweichend davon ist die Lampe meines Hobbykollegen mit »Sigor 245V 60W« beschriftet. Ein direkter optischen Vergleich beider Lampen konnte noch nicht durchgeführt werden, denn seit der Entdeckung, dass meine Lampe ebenfalls diese Störungen verursacht, haben wir nur telefonisch kommuniziert.

Ich möchte nochmals darauf hinweisen, dass nach den Untersuchungen meines Kollegen die UKW- Störungen auch mit elektronisch stabilisierter, völlig glatter Gleichspannung, schon bei deutlich unter 200V auftreten.

M. f. G. J. R.

Andreas Steinmetz
 
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30.May.08 10:31

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   4 Hallo Jacob,

im momentanen Stadium der Ermittlungen werden wir wohl leider nicht ganz ohne Vermutungen weiterkommen. Vielleicht hilft es ja weiter, wenn wir etwas über den zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme erfahren könnten. Dazu würde ich vorschlagen, die Lampe am besagten Gleichspannungsnetzteil zu betreiben. An einem möglichst rein ohmschen Shunt von z.B. 1 Ohm (oder weniger) in der Minusleitung könnte man dann den Strom oszillografieren. Dazu wäre natürlich ein sehr breitbandiges Oszilloskop erforderlich, das man während des Einschaltvorganges der Lampe unempfindlich stellt oder erst danach anklemmt, um den Eingang nicht zu überlasten. Gut wäre es auch, das Netzteil mit einem keramischen Kondensator UKW-mäßig zu überbrücken.
Ich bin gespannt, was dabei herauskommt. Weil die Störungen ja schon bei niedrigen Spannungen entstehen, könnte ich mir eher weniger vorstellen, daß als Ursache die innere Fadenstütze in Frage kommt, sondern daß die Störungen durch Kontaktprobleme am Übergang vom Halter zum Glühfaden hervorgerufen werden. Das könnte man dann möglicherweise an der Stromaufnahme erkennen. Interessant wäre natürlich auch eine Spektrumanalyse des Stromes, aber dazu braucht man erst mal einen Analysator...

Andreas
Dietmar Rudolph
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30.May.08 10:53

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   5 Hallo Herr Roschÿ,

ich könnte hier die Spektrumanalyse durchfühern, wenn Sie mir die Glühlampe zusenden. Das wäre auch interessant im Vergleich mit den bei mir vorhandenen Glühbirnen.

Mit freundlichen Grüßen

Dietmar Rudolph
Jacob Roschy
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30.May.08 22:19

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Hallo und danke für die Tipps und Angebote !

Inzwischen habe ich weitere Versuche ausgeführt. Die Lampe wird dabei weiterhin an unseren 227 V AC- Netz betrieben. In die N-Leitung wurde eine Spule als HF-Drossel eingeschleift, die eine KW-Spule eines Radios gewesen sein könnte. Dann wurde auf kurzem Weg zwischen L und N ein 470 pF KerKo als HF- Überbrückung geschaltet.

Die Spannung der Spule wird abgegriffen und dem Oszi zugeführt, der allerdings nur max. 0,1 µs/cm darstellen kann.

Es erwies sich jedoch ohnehin als besser, einen kompletten Wellenzug der noch sichtbaren 50 Hz Netzfrequenz darzustellen.

Einige Grad nach jedem Nulldurchgang beginnt die HF- Schwingung, wobei die negative Halbwelle deutlich schwingfreudiger ist !

Die positive HW bleibt etwa konstant auf ca. 7 mVss, während die negative HW zunächst mit 15 mVss beginnt, um danach auch auf 7 mVss zurückzugehen.

Als besonderer Clou zeigte sich, dass man die HF- Schwingungen beeinflussen kann, indem man die Lampe mit der Hand umfasst oder eine Blechdose überstülpt.

Es lässt sich damit erreichen, dass sogar nur noch die negative HW schwingt, oder dass die Schwingung ganz abreißt und auch aus bleibt, wenn man sich von der Lampe entfernt !
Bei erneuter Manipulation setzt die Schwingung dann wieder ein !

Ich werde mal versuchen, "Screenshots" vom Oszi anzufertigen.

Parallel dazu wird Kollege HWK Messungen an seiner Lampe mit reiner Gleichspannung ausführen.

Möglicherweise werde ich danach die eine oder beide Lampen an Herrn Rudolph zur weiteren Analyse zusenden.

M. f. G. J. R.

Georg Beckmann
Georg Beckmann
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30.May.08 23:52

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Hallo zusammen,

könnte es nicht sein, dass in dieser Lampe ein Triac oä. sitzt, welcher mittels Phasenanschnitt die Lampe stimmungsvoll zum glühen bringt und gleichzeitig die HF Störungen verursacht. Wenn es sich um ein käufliches Massenteil handelt, kann man ja mal eine zerlegen, ob im Sockel so was versteckt ist.

Jedenfalls glaube ich fest an die Physik und eher nicht an bisher unerforschte Verhaltensmuster einer Glühlampe.

 

Schöne Grüße

 

Georg Beckmann

Henning Oelkers
Henning Oelkers
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31.May.08 09:34

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   8
 

Hallo, Herr Beckmann,

ein kleiner Seiteneinwurf......

Zerlegen und nachsehen halte ich erstmal nicht für notwendig.

Mein Vorschlag: den Widerstand der Lampe im kalten Zustand mit gestuft kleinen Gleichspannungen messen ( 0,1 Volt, 1 Volt, 10 Volt ) . dabei ( wenn es eine einfache Lampe ist ) müsste sich aus dem gemessenen Strom sinnhafte Widerstände berechnen lassen.

Außerdem würden sich auch interne Kontaktprobleme darstellen. Wichtig wäre dabei die Verwendung einer gesonderten Fassung, fester Klemmen etc. .

Wenn sich  herausstellt, das bei kleinen Spannungen ein sinnhafter Stromfluss zustandekommt wäre damit nachgewiesen, dass es sich um eine reine Lampe handelt.

mit freundlichen Grüßen,

Henning Oelkers

Dietmar Rudolph
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31.May.08 14:10

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   9 Mit einem (analogen) Vielfachinstrument (Kamoden 360-TRCX) im Ω Modus gemessen, zeigen die Lampen folgende Werte:

Lampe 1: ca. 100Ω (X1); ca. 85Ω (X10)

Lampe 2: ca. 200Ω (X1); ca. 160Ω (X10)

Die Werte ändern sich nicht, wenn die Prüfspitzen vertauscht werden und sich damit die Polarität ändert.
Im X10 Modus fließt ein geringerer Strom als im X1 Modus. Deshalb sind die Widerstandswerte unterschiedlich. Einen eingebauten Triac kann man sicher ausschließen.

Die Kolben beider Lampen und der innere Aufbau sind praktisch gleich, obwohl die Lampen unterschiedliche Leistung haben und sie unterschiedlich alt sind.

Herr Beckmann hat recht, wenn er annimmt, daß ein rein Ohmscher Widerstand, als der eine Glühwendel anzusehen ist, zu keinen Schwingungen führen kann. Was könnte dann der Grund für diese Schwingungen sein?

Da an einer Glühlampe sonst nicht viel "dran" ist, wären die Lötungen der Durchführungsdrähte an der Fassung zu untersuchen. Sind die Durchführungsdrähte vom Zinn benetzt? Oder handelt es sich um "kalte" Lötstellen mit undefinierbaren und (zeitlich) veränderlichen Übergangswiderständen?

Diese Untersuchungen sollten aber eventuell nach der Spektralanalyse erfolgen, da bei einer Nachlötung mit geputzten Drähten sonst möglicherweise der Effekt verschwindet.

MfG DR
Dietmar Rudolph
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31.May.08 16:06

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   10 In "Pro Radio, die Brücke zum störfreien Empfang, Pro Radio in Verbindung mit der General-Direktion der P.T.T., Biel, Sommer 1938" wird auf den Seiten 177 - 179 auf "Störungsherde, an die man nicht denkt" eingegangen. Neben schlechten Kontakten von Sicherungen und Bügeleisensteckern wird auch der Fall einer Straßenbeleuchtung betrachtet.

Oft kommt es vor, dass ganze Quartiere über gestörten Radioempfang klagen und dies zum Leid aller Störsucher immer abends. ..... Da die Lampen der öffentlichen Beleuchtung sehr großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, bilden sie sehr oft die Ursache solcher Quartierstörungen. .... Nachfolgend ist das Durchbrennen eines Glühfadens in 3 Stadien dargestellt.


Bild des 2. Stadiums: Der bereits "verkohlte" Glühfaden (Doppelwendel). Stark radiostörend.

Ueberalterte Glühlampen, deren Spiralfaden durch die grossen Temperaturunterschiede stark verkohlen, begünstigen einen andauernden Funkenübergang, der so lange jeden Radioempfang, selbst auf weite Distanzen, stört, bis der Faden der Zerstörung anheimfällt.

Wir sollten nun aber nicht darüber diskutieren, weshalb damals Herr A. Muri, der Chef der Telegraphen- und Telephonabteilung, von "verkohlten" Glühfäden gesprochen hat. Auch kaum relevant dürfte sein, wie groß die Temperaturunterschiede (zwischen Sommer und Winter) bei einer Straßenlaterne ausfallen; diese dürften gegenüber der Glühtemperatur der Wendel von untergeordneter Bedeutung gewesen sein.

Wichtig an diesem Beispiel ist daher nur, daß (infolge der Rekristallisation des Wolframfadens) sich zeitlich veränderliche Übergangswiderstände gebildet haben, die zu Rundfunkstörungen führten.
Die Störungen lagen in anderen Frequenzbereichen, zumindest gab es damals keinen UKW-Bereich für den Radioempfang. Andererseits sind Funkenstörungen immer breitbandig. Welche Schwingungsform man im Zeitbereich mißt hängt deshalb davon ab, welches "schwingungsfähige Gebilde" dadurch angeregt wird.

Berücksichtigt man derartige funkenbildende Effekte, stimmt die Physik auch wieder.

MfG DR
Jacob Roschy
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31.May.08 17:09

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   11
 
Wie angekündigt, zeige ich nun die "Screenshots":

Die Lampe wird normal am Wechselstrom-Netz betrieben. In die N-Leitung ist eine Spule als HF-Drossel eingeschleift, zwischen L und N ist ein 470 pF KerKo als HF- Überbrückung geschaltet. Die Spannung der Spule wird abgegriffen und dem Oszilloskop zugeführt.


Bei freistehender Lampe ergibt sich dieser Schwingungsverlauf :
(Y- Ablenkung = 5 mV/Teil.)

(Oben direkt, unten mit Dioden-Tastkopf gemessen.)

Man erkennt noch den Verlauf einer Periode der 50 Hz Netz-Frequenz, dazu ist die HF überlagert.
Die negative Halbwelle zeigt sich als deutlich schwingfreudiger !

 

Durch umfassen Lampe mit der Hand oder überstülpen einer Blechdose kann man die HF- Schwingungen beeinflussen :

 

(Oben direkt, unten mit Dioden-Tastkopf gemessen).

Befindet sich die Dose etwa zur Hälfte oder mehr über der Lampe, erhält man dieses Bild, wobei nur in der negativen Halbwelle HF- Schwingungen entstehen.

 


Blechdose über Lampe

 

Je nach Manipulation kann man erreichen, dass die Schwingung ganz abreißt und auch weg bleibt, wenn man sich von der Lampe wieder entfernt ! Bei erneuter Manipulation setzt die dann wieder ein !

 


In der Lampe befindet sich sicher kein Triac oä. Man kann durch das Glas die beiden Drähte im Sockel sehen, sonst befindet sich nichts darin.

Auch Herr Boris Witke empfahl via Mail eine genaue Überprüfung der Lötstellen am Sockel. Die Drahtenden wiesen jedoch einen makellosen Zinnüberzug auf, so dass man auch dies als Ursache weitestgehend ausschließen kann.

 Da die Lampe bei mir kaum Betriebsstunden aufweist, ist ein versprödeter Faden als Quelle der Schwingungen eher unwahrscheinlich, zumal man ja dieses Verhalten von anderen Glühlampen heute nicht mehr kennt.

Nicht ausschließen kann man Fehler in der kristallinen Struktur des Fadens, wobei sich die Frage stellt, ob er an einer solchen Fehlerstelle nicht in kürzester Zeit brechen würde.

Sonst bleiben noch interne Kontaktprobleme als Ursache übrig, sowohl mit den Haltehäkchen, wie auch am Übergang der Zuleitungen zum Glühfaden.

Auch Herr Joerg Kurrek schrieb mir:

"...das gleiche Verhalten genau der gleichen Lampe habe ich vor etwa 15 Jahren auch beobachtet: UKW-Stoerungen, sobald die Lampe eingeschaltet war. Ich habe das damals darauf zurueckgefuehrt, dass es sich beim Gluehdraht um eine mechanisch schwingende Antenne handelte (mit einer mechanischen Schwingfrequenz von etwa 100 Hz), die ankommende Wellen mit einem Doppler-Effekt versehen reflektierte.
Ich hatte allerdings damals waehrend meines Studiums keine Messmittel zur Hand (und nicht genug Ahnung von der Theorie). Danach hatte ich diese Stoerungen vergessen, bis Ihr Thread auftauchte. Bin wirklich gespannt, welche Ursache damals (und heute) dahintersteckte. "

 M. f. G. J. R.

 

This article was edited 07.Jun.08 17:36 by Jacob Roschy .

Andreas Steinmetz
 
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02.Jun.08 15:14

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   12 Hallo Jacob,

vielleicht kommt man mit der Faden-Geometrie weiter. Läßt sich die Gesamt-Fadenlänge in etwa bestimmen? Stimmt diese in etwa mit der der Stör-Wellenlängen überein, bzw. könnten es Vielfache/Bruchteile davon sein? Wie lang ist der Faden zwischen zwei Umkehrungen und wieviele Teilfäden gibt es?

Andreas

This article was edited 02.Jun.08 15:14 by Andreas Steinmetz .

Dietmar Rudolph
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02.Jun.08 16:02

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   13 Die Wendel selbst ist (praktisch wie) Widerstandsdraht, vermutlich Wolfram.  Da meine Exemplare kein solches Schwingverhalten zeigen, liegt es sicher nicht an diesem Draht. Unterschiede könnten an folgenden Stellen sein:
  • Klemmung der Glüh-Drähte an den Zuführungsdrähten: Gibt es hier Übergangswiderstände? Sieht man hier eventuell Fünkchen?
  • Lötungen der Zuführungsdrähte am Sockel. Auch wenn es oberflächlich so aussieht, als habe das Zinn benetzt, kann trotzdem eine kalte Lötstelle vorliegen. Diese Zuführungsdrähte müssen ja einen Ausdehnungskoeffizienten haben wie das Glas in das sie eingeschmolzen sind.  Aber wie gut sind diese lötbar?
Wenn aber spannungsabhängige Übergangswiderstände existieren, müßten diese sich bei einer Widerstandsmessung bemerkbar machen. Es wäre also von Interesse, ob sich andere Werte ergeben als bei meiner 60W Lampe.

MfG DR
Dietmar Rudolph
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02.Jun.08 20:51

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   14 Keiner weiß bisher warum - aber es ist so: auch meine beiden Lampen erzeugen hochfrequente (RF radio frequency) Schwingungen! Allerdings in einem anderen Frequenzbereich. Aus diesem Grund war auch keine Störung im UKW-Bereich zu bemerken.

Es wurden Meßreihen gemacht mit unterschiedlicher (Wechsel-) Spannung, die mit einem Regel-Trenntrafo eingestellt wurde. In Serie mit dem Mittelkontakt des Lampensockels wurde 120Ω (Drahtwiderstand) geschaltet. Parallel dazu wurde das Signal über 5 nF auf den 50Ω Eingang des Spektrumanalyzers gegeben. Das andere Ende des Widerstandes war mit der Masse des Analyzers verbunden.

Offensichtlich handelt es sich um einen nichtlinearen Vorgang, denn unterhalb von 220V (Betriebsspannung) war nichts nachzuweisen. Die Messungen erfolgten daher bei 220V, 230V und 240V.
Der Spannungsfall am 120Ω Widerstand war dabei für die 60W Glühlampe 24V, 25V bzw. 27V und für die 40W Glühlampe 14V, 14,3V bzw. 14,5V. Um diese Werte war die Brennspannung jeweils geringer.
Um festzustellen, wie weit die Anordnung in die Frequenzen eingeht, wurde zum einen mit einer Metallfassung und zum anderen mit einer Keramikfassung gearbeitet.

Die 40W Lampe ist hier in der Metallfassung. Die Keramikfassung  und der Drahtwiderstand sowie die Anschlüsse zum Spektrumanalyzer sind ebenfalls erkennbar.

Von den gemessenen 13 Spektren wird hier beispielhaft eines dargestellt. Es gehört zu der 60W Lampe, die hierbei mit 240V - 27V = 213V betrieben wird.

Dargestellt ist der Frequenzbereich von 30MHz bis 80 MHz. Ober und unterhalb dieses Bereichs war bei beiden Lampen keine Störung feststellbar.

Folgende Kontrollmessungen wurden ausgeführt:
  • 100W Lindner-Kugel (ca. 10cm, weiß matt)
  • 60W Tungsram mit langem Faden (Nostalgie-Lampe)
  • 100W Osram Concentra (Reflektorlampe)
  • 60W Rustica de Luxe (Kohlefadenlampe)
Keine dieser Lampen zeigte RF Schwingungen.
MfG DR

This article was edited 03.Jun.08 09:03 by Dietmar Rudolph .

Georg Beckmann
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02.Jun.08 21:43

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   15

Hallo Herr Rudolph,

könnte man sich vorstellen, dass der Glühdraht eine Art Röhre bildet. Nennen wir das eine Ende Kathode, am anderen Ende liegt die 'Anode'. Durch die Länge der Drähte entsteht irgendwie ein Schwingkreis, welcher durch diesen Effekt angeregt wird.

Die andere Theorie war ja die Entladung an den Stützdrähtchen.

Wäre zu überlegen, wie das verfiziert werden könnte. Wenn man die Spannung soweit zurückdreht, dass das Glühen aufhört.... ist nichts bewiesen, könnte ja sein, dass bei der kleineren Spannung die Entladung aufhört. Jedenfalls ist da doch mehr dran, als anfänglich vermutet.

 Im Anhang ein pdf, wie das gemeint ist. Gerade habe ich etwas wenig Zeit, schönere Bilder zu machen.

 

Schöne Grüße

Georg Beckmann

Attachments:

This article was edited 04.Jun.08 07:45 by Georg Beckmann .

Dietmar Rudolph
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03.Jun.08 14:53

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   16 Bei Paulmann ist das Problem bekannt! Ein Anruf bei der Hotline erbrachte folgendes Ergebnis:

"Unsere Techniker kennen das Problem. Aber das ist ganz einfach zu lösen: Kleben Sie einen Magneten, so einen kleinen Magneten für den Kühlschrank (!) oben auf die Birne, dann verschwinden die Störungen. Der Magnet schirmt dann die Strahlung ab (!)."

Na, dann wäre das Problem ja schon fast kuriert. Zumindest seine Symptome. Durch das Magnetfeld kommt dann "nur noch" die Wendel mechanisch in Schwingung. Sieht interessant aus und fördert den Umsatz.

Aber die Ursache für diese UKW-Störungen kennen wir damit noch immer nicht.

Eine Prüfung mittels einer Teslator-Spritze ergab, daß die Lampen kein Gas enthalten, das sich zum Leuchten anregen läßt. Im Unterschied dazu leuchtet die o.g. Kohlefadenlampe schwach weiß-blau.

MfG DR
Jacob Roschy
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03.Jun.08 22:07

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   17
 

Nun wissen wir also einiges mehr darüber, nur immer noch nicht die eigentliche Ursache, vielleicht schaffen wir auch das noch ?

"Der Magnet schirmt die Strahlung ab" - wird also laienhaft den Besitzern dieser Lampen erklärt. Das klingt schon fast nach einer neuen Verkaufsidee, indem man gleich solche Magnete mit anbietet, die nebenbei vielleicht auch noch andere unsichtbare schädliche Erdstrahlen usw. gleich mit abschirmen.

Dafür schwingt nun der Glühfaden mechanisch schön mit 50 Hz, nur wie lange ?


Einen mechanisch schwingenden Glühfaden hatte auch mein Kollege mit seiner Lampe. Der Faden war dort nur so lose aufgehängt, dass die Umgänge sich berührten und kurzschlossen.

Beim Versuch, diese Kurzschlüsse durch leichtes Anklopfen der Lampe wieder frei zu bekommen, brach der gläserene Trägerstab in der Mitte ab, - nun ist es vorbei mit dieser Birne. Dies lässt auf deutlich schlechtere Qualität schließen als die Paulmann- Lampen; sie scheint doch von einer anderen Quelle zu stammen.


Mit meiner Lampe habe ich nun noch Versuche mit variabler Wechselspannung am Stelltrafo ausgeführt. Die HF- Schwingungen begannen ab ca. 170 V zunächst nur in einem schmalen Bereich der 50 Hz- Kurve, der sich dann mit zunehmender Spannung vergrößerte.


Die Lampe hat 20 Glühfaden- Umkehrungen, der Abstand zwischen zwei Häkchen beträgt 58 mm, mit der Biegung kann man ca. 60 mm Fadenlänge (pro Teil) rechnen. Demnach wäre die Gesamtlänge des Glühfadens ca. 1200 mm = 1,2 m, für Rundfunk- UKW also nicht direkt eine günstige Länge.


Die Lötungen der Zuführungsdrähte am Sockel wurden von mir entzinnt. Die dadurch frei gewordenen Drahtenden wiesen einen makellosen Zinnüberzug auf. Trotzdem kratzte ich die Drähte nochmals blank und verlötete sie neu, allerdings ohne Änderung, - so, wie es eigentlich zu erwarten war. Daher kann man die Lötstellen als Ursache weitestgehend ausschließen.


M. f. G. J. R.


This article was edited 05.Jun.08 14:31 by Jacob Roschy .

Dietmar Rudolph
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05.Jun.08 12:10

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   18 Wenn die Lötanschlüsse nicht als Ursache in Frage kommen, muß der Effekt innerhalb der Lampe zu suchen sein.

Als nächstes will ich versuchen, ein Pyrometer zu organisieren, um damit die Temperatur der Wendel bestimmen zu können. Hat jemand so etwas verfügbar? Ich denke da z.B. an Physiklehrer.
Dann wird sich zeigen, ob die Emission von Elektronen überhaupt eine Rolle spielen kann.

MfG DR
Hans M. Knoll
Hans M. Knoll
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05.Jun.08 16:10

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   19

Hallo Forumsteilnehmer.

Ein mit  mir befreundeter Chemiker ( der sich auch in der Elektrotechnik auskennt) liest hier als Nichtmitglied mit.

Er bat mich, seine Meinung hier einzustellen, was ich gerne mache. Ich hoffe doch, es ist erwuenscht!


Zitat im Original:

 

Die Schwingungen entstehen mit Sicherheit
nach dem Grundprinzip der "Elektronentanzschwingungen",
auch Barkhausen-Kurz-Schwingungen oder Gill-Morell- Schw.
genannt.
Lehrbücher der 30er Jahre handeln die ab, da sie den Ursprung
der Laufzeitröhren bilden.
Hr Beckman hat es im Prinzip erkannt, nur ist ihm die Physik
dieser Erscheinung nicht geläufig.
Die Weißglut des Wolframfadens ist allemal hinreichend,
um Elektronenaustritt zu ermöglichen.  Dazu reicht Augenmaß.
Man muß wissen, daß auch alle modernen kleineren Glühlampen
(unter 40 Watt 230 Volt etwa) mit Vakuum befüllt sind.
Ohne Wendelung ist die Wärmeabfuhr durch ein Füllgas zu  stark.
(Das ist übrigens auch der Grund, warum die Skalenbirnchen
oft völlig geschwärzt sind)


Soweit  der Text.

Ich selbst moechte dazu im Moment nichts sagen,

Gruesse von Hans M. Knoll

 

Jacob Roschy
Jacob Roschy
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05.Jun.08 22:07

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   20

Oben in meinem ersten Beitrag (Post 1) schrieb ich, dass meine beiden Uralt-Glühlampen nicht im HF-Bereich schwingen, da sie keine UKW-Störungen erzeugten.

Misstrauisch geworden durch Herrn Rudolphs Erfahrungen mit seinen ebenfalls zunächst unvermuteten, dann aber doch schwingenden Lampen, führte ich mit diesen beiden nun auch Messungen mit dem Oszilloskop aus, unter gleichen Bedingungen wie zuvor.

Die etwas modernere Lampe ohne Zapfen links im Bild verhielt sich normal, indem man als Strom nur die 50 Hz- Welle sehen konnte.

Dagegen sind bei der ganz alten Lampe rechts mit oberem Pumpzapfen nin doch HF-Schwingungen vorhanden !


(Beschriftung auf dem Glas:
» OSRAM
Nur für Deutschland « )

Die Schwingungen sind zwar wesentlich weniger und schwächer als bei der modernen Paulmann-Lampe bei übergestülpter Blechdose (sh. Post 11), aber immerhin, sie sind vorhanden !

Das bedeutet also nicht weniger, als dass dieses Schwingverhalten kein "Privileg" moderner Nachbauten ist, sondern grundsätzlich mit dieser Konstruktionsart zu tun haben muss !

Es ist schon fast unglaublich, dass über all die Jahre und Jahrzehnte dieser Effekt nie auffällig wurde und scheinbar nirgendwo in der Literatur erwähnt wird !

Sicher waren bei allen frühen UKW-Versuchen und Entwicklungen wohl ausschließlich nur noch Glühlampen mit gewendeltem Faden im Gebrauch, aber wohl nie mehr eine solche ungewendelte Zick-Zack-Faden- Glühlampe, die entsprechend auffällig geworden wäre.

Trotzdem ist es schon fast unvorstellbar, dass dieser Effekt überhaupt nie bemerkt wurde ! Oder, falls doch, hielt man es nicht mehr für wichtig genug, darüber zu berichten, da diese Lampen zu dieser Zeit schon lange nicht mehr zeitgemäß waren ?


M. f. G. J. R.


Dietmar Rudolph
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06.Jun.08 14:18

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   21 Zur Überprüfung, ob die Fadentemperatur zur Emission von Elektronen ausreicht, wurde in Ermangelung eines Pyrometers ein Vergleich mit den Glühfäden von RE79 Trioden (Replika von Dr. Walz) angestellt. Gemäß "Augenmaß" ist die Glühtemperatur der Lampe tatsächlich so groß, wie die der Röhren, wenn sie in einer Schaltung zu arbeiten beginnen.
Damit ist die Emission von Elektronen sehr wahrscheinlich bzw. ziemich sicher.

Der Hinweis auf Barkhausen-Kurz bzw. Gill-Morell führte direkt zu "Hollmann, H.E.: Physik und Technik der Ultrakurzen Wellen, Springer, 1936", wo (in Band 1)  die entsprechende Theorie behandelt wird. Zum Schluß des Abschnittes 1 über die "Experimentelle und theoretische Grundlagen" im Kapitel 3 "Die Bremsfeldmethode" wird auf Raumladungsschwingungen in nicht gasgefüllten Glühlampen hingewiesen.

"Zum Schluß mag des Interesses halber noch darauf hingewiesen werden, daß auch nicht gasgefüllte Glühlampen ("Osram" 50K 115V 5.904 oder "Philips" 110 - 115/50 X1) Raumladungsschwingungen, d.h. ultrakurze Wellen von einigen Metern Länge erzeugen können, wobei das negative Ende als Kathode wirkt. Hierzu werden die Lampen entsockelt, und die beiden Stromzuführungen werden mit einem abstimmbaren Paralleldrahtsystem verbunden. Die im normalen Brennzustand auftretenden Schwingungen sind leicht erregbar, aber außerordentlich schwach."


Den bei Hollmann gemessenen "Grundschwingung" und "Oberschwingungen" entsprechen die verschiedenen im Spekrumanalyzer im Post 14 gemessenen Spektralbereiche der Störung. Man muß berücksichtigen, daß die Meßmöglichkeiten anno 1936 gegenüber heute eingeschränkt waren. Schwingungen im UKW-Bereich wurden in der Regel mit Hilfe von Lecher-Leitungen nachgewiesen und deren Wellenlänge bestimmt.

"Die Ursache der Raumladungsschwingungen in Fadenröhren sind periodische Umläufe von Elektronen auf den in Abb. 195a und b dargestellten Bahnen in Ebenen senkrecht zu den Elektrodenachsen, wobei infolge der vollkommenen Symmetrie [der dabei untersuchten Röhren, DR] beide Umlaufrichtungen nebeneinander möglich sind.


Nach allem, was über die Bewegung von Ladungsträgern bekannt ist, bildet die Drahtanode einen schlechten Elektronenkollektor, weshalb die direkt von der Kathode zur Anode übergehenden Raumladungen vernachlässigbar gering sind. [...]"
Da bei einer Glühlampe - im Unterschied zu einer viel symmetrischer aufgebauten Röhre - viel eher chaotische Flugbahnen der Elektronen vorherrschen dürften, lassen sich damit auch die breiten Spektralbereiche der Störungen erklären.

Damit wird nun auch die (anscheinend "schirmende") Wirkung eines auf der Lampe angebrachten Magnetes verständlich: Die Flugbahnen der Elektronen verändern sich so, daß die Störungen im ursprünglichen Frequenzbereich nicht mehr auftreten. (Spektrumsmessungen hierzu fehlen noch.)

Herr Knoll richten Sie bitte ihrem befreundeten Chemiker meinen besten Dank aus; er hat uns auf die richtige Spur gebracht.

Daß auch die historische Lampe von Herrn Roschÿ solche Schwingungen erzeugt, ist ein weiterer Hinweis auf die Richtigkeit des "Elektronentanzes", denn man kann vermutlich ausschließen, daß die für die Lampe verwendeten Materialien denen heutiger Retro-Lampen entsprechen. Somit scheiden auch irgendwelche kristallinen Eigenschaften des Glühfadens als Ursachen aus.

Zur Chemie in der Glühbirne habe ich noch einen guten Artikel gefunden, wo auch auf den Wärmehaushalt der Lampen eingegangen wird.

Es ist erfreulich, daß es mit vereinter Anstrengung gelungen ist, einen zunächst sehr mysteriös erscheinenden Sachverhalt aufzuklären.

Vielen Dank! DR

This article was edited 06.Jun.08 14:55 by Dietmar Rudolph .

Jacob Roschy
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07.Jun.08 22:06

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Nachdem ich die vorherigen Beiträge gelesen und ich selbst die Schwingungen an der Uralt- Osram- Glühlampe bemerkte, dämmerte auch mir, dass die Vermutungen von Herrn Beckmann wohl in die richtigen Richtung gehen: der Glühfaden wirkt zum negativen Ende hin als Katode, zum positiven Ende als Anode, und alles, was dazwischen liegt, anteilmäßig je nach Potentialunterschied ebenso.

Wegen den sehr kleinen Anodenflächen entstehen viele Sekundärelektronen und insgesamt entsteht in der Lampe ein Chaos wild herumschwirrender Elektronen mit unkontrollierbarem Verhalten, wie sie gebändigt auch in Laufzeitröhren, Magnetrons, Wanderfeldröhren usw. ausgenutzt werden.


Nun kommt sogleich die neue Frage auf, warum ist Ähnliches, dann wohl mit anderem Frequenzspektrum, nicht bei modernen Glühlampen mit einfach und doppelt gewendelten Glühfäden zu beobachten ? Ist deren Induktivität so hoch, dass sich dadurch keine Schwingungen mehr aufbauen können ?

Bei Lampen mit Gasfüllung wäre ein Nicht- Schwingen zu verstehen, aber nach Auskunft unseres "Chemikers, der sich auch in der Elektrotechnik auskennt", sollen ja immer noch alle modernen kleineren Glühlampen unter 40 W / 230 V mit Vakuum "befüllt" sein ?


M. f. G. J. R.

Dietmar Rudolph
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08.Jun.08 14:13

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   23 Der Thread ist ein schönes Beispiel für die Gewinnung von Erkenntnissen durch Verifizierung von Arbeitshypothesen, auch wenn diese teilweise zunächst als wenig wahrscheinlich erschienen. Liest man sich nun, nachdem das Rätsel gelöst ist, die Beiträge nochmals durch, ergibt sich folgendes Bild:
  • Für den "Elektronentanz" sprach:
    das mit 100Hz modulierte "zirpende Geräusch";
    Störverhalten unabhängig von Fassung, Zuleitung, Ort und Lage der Lampe;
    HF-Schwingungen lassen sich beeinflussen durch Anfassen der Lampe und Überstülpen einer Blechdose;
    gemessene HF-Schwingungen (Zeitverlauf)
    Schwingungen setzen erst ab einer genügend hohen Spannung ein;
    Glühdraht könnte eine Art Röhre bilden;
    Beeinflussungsmöglichkeit der Störung durch einen von außen angebrachten Magneten;
    gemessenes Spektrum zeigt keine Linien, sondern breite Störbereiche;
    auch die historische Lampe zeigt den Störeffekt;
    Glühdraht hat doch genügend hohe Temperatur zum Austritt von Elektronen;

  • Gegen den Elektronentanz sprach:
    die Störung über den gesamten UKW-Bereich;
    Störung (auf UKW) bei anderen vergleichbaren Lampen nicht vorhanden;
    fehlende negativ vorgespannte "Anode" wie bei Barkhausen-Kurz;
    Dem ersten Augenschein nach zu niedrige Fadentemperatur um Elektronen zu emittieren;
    Keine Sörung bei "normalen" Glühlampen meßbar;

  • Für Funkenbildung sprach:
    Breitbandigkeit der Störung;
    Konstruktion der Halterungen in der Lampe;
    Störung auch bei Gleichstrombetrieb
    Störung bei vergleichbaren Lampen nicht vorhanden;
    Glühdraht ist rein Ohmscher Widerstand;
    möglicherweise "kalte" Lötstelle bei störenden Lampen;
    Störungen durch "verkohlte" Glühfäden bzw. durch kristalline Fehlstruktur;
    Mögliche Übergangswiderstände zwischen Haltedraht und Glühfaden;
    mögliche Entladung an den Stützdrähten;

  • Gegen Funkenbildung sprach:
    unterhalb von 30 MHz ist absolut nichts zu bemerken;
    Messung der Ohmwiderstände bei den (angeblich) nicht störenden Lampen;
    makelloser Zinnüberzug an den Drahtenden;
    Spektren kaum von äußerer Beschaltung abhängig;
    kein Gas mit Teslator nachweisbar;
    Länge des Glühfadens liegt nicht in der Größenordnung der Wellenlänge der Störung;
Eigentlich lagen damit genügend Fakten auf dem Tisch; man mußte sie nur ordnen und interpretieren können. Und, wie es sich hier gezeigt hat, hilft doch immer wieder ein Blick darauf aus einer "ganz anderen Richtung", um die Lösung zu finden.

Was bleibt nun noch abzuklären?
  • Wie wirkt sich ein Magnetfeld auf das Spektrum aus?
  • Wie wirkt sich ein Betrieb mit Gleichspannung auf das Spektrum aus?
    Man kann erwarten, daß infolge konstanter Spannung die Flugbahnen der Elektronen weniger chaotisch verlaufen als bei Wechselspannung und daher sich eher einzelne Spektrallinien zeigen.
  • Welchen Einfluß hat die Anschlußleitung auf die Störwirkung z.B. im Radio. 
Mein Dank gilt aber schon jetzt allen, die sich im Thread beteiligt haben, aber auch denen, die sich per Mail oder telefonisch mit mir in Verbindung setzten.

MfG DR
Dietmar Rudolph
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14.Jun.08 20:51

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   24 Zur Abklärung der verschiedenen Einflüsse (Aufbau & Verdrahtung, Wechselspannung & Gleichspannung, Resonanzeigenschaft der Lampen) wurden weitere Messungen durchgeführt.

  • Resonanzeigenschaften der Lampen
Mit Hilfe eines Vektor-Impedanz-Meters (HP) wurde die Resonanzeigenschaft der Lampen bestimmt. Es ergaben sich folgende Werte, wobei im kalten Zustand gemessen werden mußte. Die Messung erfolgte unmittelbar am Lampensockel:
40W Lampe: Parallel-Resonanz bei ca. 60MHz,  ±450 Bandbreite: ca. 10 MHz
60W Lampe: Parallel-Resonanz bei ca. 70MHz,  ±450 Bandbreite: ca. 8 MHz
Die Lampen haben also (im kalten Zustand) Resonanzeigenschaften, die sich später bei den Spektrumsmessungen ähnlich wieder finden.

  • Aufbau und Verdrahtung
Um zu definierten Verhältnissen zu kommen, wurden die Lampenfassung, Bananenbuchsen zur Spannungsmessung  und ein BNC-Anschluß auf ein Brett montiert. Als Meßwiderstand ist ein 39Ω Hochlastwiderstand vor den Mittelanschluß der Lampe geschaltet. Die BNC-Buchse ist über spannungsfeste Kondensatoren angeschlossen. Damit der Netzanschluß keine Auswirkung hat, wurde netzseitig eine Störschutzverblockung (C & L) vorgesehen. Die Speisung erfolgt aus einem Regel-Trenn-Transformator.


  • Betrieb mit Wechselspannung
Infolge des definierteren Aufbaus und der Netzverblockung ergeben sich nun andere Spektren als mit dem "fliegenden" Aufbau in Post 14. Nun läßt sich auch beobachten, daß sich die Spektren innerhalb der ersten 5 Minuten verändern.

Dies ist das Spektrum, das mit der 40W Lampe bei 220V Brennspannung sofort nach dem Einschalten gemessen werden kann. Nach ca. 5 Minuten Brenndauer verändert sich das Spektrum so, wie es im nächsten Bild zu sehen ist.

Hier sieht man deutlich, daß das Spektrum i.w. einen Hauptbereich bei ca. 75 MHz und einen weiteren Bereich um 150 MHz hat. Die Linien unterhalb von 15 MHz und die Linien zwischen ca. 88 MHz und 105 MHz werden durch Rundfunksender verursacht, da der Meßaufbau nicht geschirmt ist. Dies wurde in einer Kontrollmessung ermittelt.

Wird nun die Brennspannung auf 230V erhöht, ändert sich das Spektrum sofort wieder, wie das nächste Bild zeigt.

Man kann also davon ausgehen, daß sich ähnliche Verhältnisse ergeben, wenn Schwankungen der Netzspannung entstehen. Diese wirken sich als eine Art kombinierter Amplituden- und Frequenzmodulation aus.

Im Zeitbereich konnten ähnliche Schwingungsbursts gemessen werden, wie sie im Post 11 bereits dargestellt wurden. Die Burst-Form und ihre Amplitude änderten sich stark mit der Größe der (effektiven) Brennspannung der Lampe.
  • Betrieb mit Gleichspannung
Im Zeitbereich konnte mit dem Oszilloskop nun eine Dauerschwingung (mit konstanter Amplitude) gemessen werden.
Als Spektrum konnten (zwei) Linien auf ca. 70 MHz und ca. 140 MHz gemessen werden. Linien bei höheren Frequenzen wurden nicht beobachtet. Eine feinere Auflösung der Spektraldarstellung im Bereich bei 70 MHz zeigte, daß es sich nicht um eine einzelne Linie handelte, sondern daß eine Schmalband-Frequenzmodulation vorlag.
  • Auswirkung eines Magneten
Wurde ein kleiner Rundmagnet (in der Form, wie er zum Festhalten von Zetteln benutzt wird) in die Nähe der Lampe gebracht, konnte man insbesondere im unteren Drittel der Glühwendel  Bereiche finden, wo die Schwingungen aussetzten. Dagegen war die Unterdrückung der Schwingungen schwerer oder unmöglich, wenn der Magnet oben auf der Lampe angebracht war.

MfG DR
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23.Jun.08 21:55

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   25 Meine beiden (alten) Lampen ergaben im Spektrum Störungen außerhalb des UKW-FM Bereichs, im Unterschied zu den Erfahrungen von Herrn Roschÿ, wo die Lampe im UKW-FM Bereich stört. Ich habe nun eine neue 60W Rustika gekauft um zu messen, wie diese sich verhält. Und tatsächlich, sie stört kräftig, wie sich sofort auch akustisch im Radio zeigte!

Wie aus dem gemessenen Spektrum zu erkennen ist, reicht die Störung bei diesem Exemplar bis ca. 98 MHz um dann steil abzufallen. Auch hier ändert sich das Spektrum im Laufe der Zeit, wobei die Grenze zum steilen Abfall schwankt.

Der Rat der Techniker der Fa. Paulmann, man möge einen kleinen Magneten oben auf die Lampe kleben, um die Störungen im Radio zu beseitigen, funktioniert nur in so weit, daß sich dadurch eine Verschiebung des Störspektrums ergibt,

Die Lampe stört dann eben im Bereich des "nichtöffentlichen beweglichen Landfunks (NöbL)".

Es ist schon erstaunlich, daß solche störenden Lampen frei verkauft werden können.

MfG DR
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09.Aug.08 17:14

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   26 Die Lampe, deren Spektren in Post 25 zu sehen sind, ist zwischenzeitlich in Boston, USA. Joe Sousa experimentiert damit. Durch Betrieb mit Gleichspannung erhält er i.w. 2 diskrete Spektrallinien (Grundschwingung und 1. Oberschwingung) statt der breiten Spektren bei Betrieb mit Wechselspannung, wie sie in Post 25 abgebildet sind. Interessant dabei ist, daß sich die HF modulieren läßt. Man stülpt hierzu ein Metallnetz über die Glühbirne, das mit einer NF-Quelle von ca. 1/2 V Spannung verbunden ist. Die modulierte HF kann mit einem UKW-Radio empfangen werden, wobei die Gleichspannung, mit der der Faden glüht, die "Sendefrequenz" bestimmt.
Die Anordnung ist allerdings auch sehr brumm-empfindlich, weshalb eine Einstreuung der Netzfrequenz (60Hz in USA) vermieden werden muß. Joe wird gelegentlich über seine Ergebnisse berichten.
Noch nicht bekannt ist, welcher Effekt für die (scharfe) Resonanzfrequenz verantwortlich ist.

Um diese Experimente ("Glühlampe als UKW Heimsenderlein") nachvollziehen zu können, beschaffte ich mir erneut eine entsprechende Lampe, deren Spektrum bis in den UKW-Bereich reicht. Jedoch die Freude währte nur kurz. Beim ersten Einschalten machte es "pling" und der Glüfaden war gebrochen.
Obi hat die defekte Lampe anstandslos getauscht. Die allerdings noch verfügbaren Lampen waren nicht mehr (innerhalb der Schachtel) mit einer Plastikfolie mit Luftblasen geschützt, sondern in Papier eingewickelt!? Aha; eine Lampe aus einer früheren Serie. Wie es sich zeigte, reichte deren Spektrum auch nicht in den UKW-Bereich, sondern lag darunter.
Eine "neue" Rustika konnte dann über Bauhaus bestellt werden.

Alle 4 nun verfügbaren Exemplare wurden durchgemessen (Meßaufbau wie in Post 24), wobei sich deutliche Unterschiede in den Meßergebnissen ergaben.
Alle Lampen haben die gleiche Anzahl von Zick-Zack Wendeln.

Die neue Rustika 60W (in Plastikfolie)
Bezeichnung: 230V/60W Paulmann PLW 05/08 (Prägung am oberen Rand des Sockels)
Leistung an 220V: 54W
Helligkeit: 8150 lux (in 4cm Abstand gemessen)
Abstand der Halterungen für den Faden: ~ 6,5 cm
Kaltwiderstand: 77,8 Ω (gemessen mit digitalem Multimeter, Meßstrom ca. 2 mA)
Glühfaden: galtt
Spektrum bei 240V gemessen, damit der UKW-Bereich erreicht wird.


Die ältere Rustika 60W (in Papier)
Bezeichnung: 230V/60W Paulmann  (per Laser kurz oberhalb des Sockels auf dem Glas aufgebracht)
Leistung an 220V: 49W
Helligkeit: 6650 lux (in 4cm Abstand gemessen)
Abstand der Halterungen für den Faden: ~ 6 cm
Kaltwiderstand: 86,3 Ω
Glühfaden: wie eine überdehnte Schraubenfeder, ca 0,8mm pro Schlag
Spektrum bei 240V gemessen


Die Rustika 60W von Thorn (1990 gemäß Kassenzettel)
(in Papier & Pappe)
Bezeichnung: Made in Britain, 60W, Thorn, Vacuum, 220/240V (oben auf dem Dom)
Leistung an 220V: 51W
Helligkeit: 10950 lux (in 4cm Abstand gemessen)
Abstand der Halterungen für den Faden: ~ 5,5 cm
Kaltwiderstand: 75Ω
Glühfaden: glatt
Spektrum bei 240V gemessen


Die Rustika 40W (in Papier)
Bezeichnung: 230V/40W Paulmann (per Laser kurz oberhalb des Sockels auf dem Glas)
Leistung an 220V: 32W
Helligkeit: 3410 lux (in 4cm Abstand gemessen)
Abstand der Halterungen für den Faden: ~ 6 cm
Kaltwiderstand: 134,7 Ω
Glühfaden: glatt
Spektrum bei 240V gemessen


Wie man sehen kann: jede Lampe ist ein Individuum. Alle 60W Lampen sind unterschiedlich, am deutlichsten dabei die Längen der Glüh-Fäden. Und die Lampe mit dem längsten Faden liefert die höchste Frequenz. Wenn die Fadenlänge die Frequenz bestimmen würde, müßte es genau umgekehrt sein.

MfG DR
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14.Aug.08 11:55

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   27 Bei Betrieb mit Gleichspannung ergeben sich keine so breiten Spektren wie sie in den vorherigen Bildern zu sehen waren. Da die Frequenz sehr stark von der Größe der Spannung abhängt, benötigt man eine stabilisierte Gleichspannung, um eine saubere Linie im Spektrum zu erhalten. Eine stabilisierte Spannung steht mir leider nicht zur Verfügung.
Ersatzweise wurde nach einem Regel-Trenntrafo ein Brückengleichrichter (KBPC1006; 420V/10A) angeschlossen, der auf eine Filterkette mit Drossel-Eingang arbeitet (Drossel 1, 2200μF, Drossel 2, 5100μF).

Netzbrummen ist danach praktisch nicht mehr feststellbar. Aber die (langsameren) Schwankungen der Netzspannung von nur wenigenVolt wirken sich auf die Höhe der Gleichspannung aus - und damit auf das Spektrum der entstehenden Hochfrequenzschwingung.

Die Mittenfrequenz der Schwingung ist etwa 89,5MHz. Die dargestellte Bandbreite (span) ist hier 2MHz. Man erkennt daß keine scharfe Linie gemessen werden kann. Dies ist (in erster Näherung) in Übereinstimmung mit den Ergebnissen, die Joe Sousa bei der statisch nicht abgeschirmten Lampe entsprechend auch gemessen hat. 30dB unterhalb des Maximums ist zu beiden Seiten hin ein "Rauschsockel" zu erkennen.

Die Schwierigkeit bei der Messung und Dokumentation des Spektrums bestand darin, daß infolge der Schwankungen der Netzspannung bei jedem Durchlauf des Analyzers (alle 12,08 sec) das Spektrum - und damit sein Maximum - um bis zu 100KHz nach links bzw. rechts verschoben sein konnte. Eine genauere Messung als die hier gezeigte war deshalb nicht möglich. Insbesondere kann nicht ausgeschlossen werden, daß auch während der Analyse der Frequenz des Maximums eine Schwankung der Netzspannung erfolgte und deshalb mehrere "Maxima" dargestellt wurden, was hier als Verbreiterung des Maximums erscheint.

MfG DR

P.S.: Die erzeugte Gleichspannung wäre für den Betrieb eines Gleichspannungs-Radios völlig ausreichend.
Dietmar Rudolph
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06.Oct.08 19:41

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   28

Bei der Gleichspannung, die direkt aus der Ausgangsspannung des Regeltrenntrafos gewonnen wird, Post 27, kommen die langsamen Netzschwankungen noch durch. Bei der Spektrumsmessung ergab sich keine diskrete Linie, wie sich sich nach Auskunft von Joe Sousa hätte ergeben sollen. Demzufolge konnte auch der Versuch, die Lampe als FM-Sender zu verwenden, nicht durchgeführt werden.

Als Abhilfe sollte ein Wechselspannungs-Konstanter vor den Regeltrenntrafo geschaltet werden. Aber die dabei erzeugten Einstreuungen (in die Lampe) waren so groß, daß das Spektrum sogar noch breiter war als im vorigen Post.

Ein weiterer Versuch mit einem geregelten Netzgerät (Selbstbau, max. 250V, 0,3A) ergab ebenfalls kein geignetes Spektrum; vielmehr war zu beiden Seiten des Trägers ein 10 MHz (!) breites FM-Spektrum meßbar. Das Netzgerät hatte bei der Belastung durch die Lampe einen Restbrumm von ca. 500mV.

Am Ausgang des Netzgerätes wurde deshalb noch eine Siebkette geschaltet, bestehend aus einer "dicken" Drossel und einem Elko von 2200μF.  Mit dem Oszilloskop war nun kein Brumm mehr nachweisbar.

Das gemessene Spektrum war trotzdem nicht so, wie erhofft.

Auch hier ist erkennbar, daß eine FM, verbunden mit einer (synchronen) AM, entsteht, wodurch das Spektrum nicht spiegelsymmetrisch wird.

Im Radio hört man derweilen ein kräftiges 50Hz-Brummen, wenn der Empfänger geeignet abgestimmt wird. So wie es aussieht, läßt sich das Experiment "Lampe als FM-Sender für Musik" mit den vorhandenen Mitteln leider nicht durchführen.

MfG DR

This article was edited 06.Oct.08 20:06 by Dietmar Rudolph .

  
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