Platinen auf Basis von Lochrasterplatten sind schnell zu fertigen. Wenn es denn dann doch mal eine größere Schaltung werden sollte, wohlmöglich mit SMD-Bauteilen, kommt man um eine gedruckte Schaltung nicht mehr herum. Externe Anbieter gibt es zahlreich, aber eine selbstgeätzte Platine sollte es schon sein für den engagierten Hobbyelektroniker ;-) Also musste eine Ätzmaschine her - selbstgebaut natürlich. Meine ersten Erfahrungen im Ätzen von Platinen habe ich während des Abiturs auf der Werner-von-Siemens Schule gesammelt. Natrium-Persulfat als Ätzmittel hatte sich dort bewährt. Dazu eine Ätzküvette. Aber ätzen tut das Zeug erst optimal bei einer Temperatur von ca. 45°C und in Verbindung mit Sauerstoff. Also wird es schon komplizierter. Eine Membran-Aquariumpumpe ist für die Luftzufuhr zuständig. Die gewünschte Temperatur erzielt ein Heizstab, ebenfalls aus dem Tierladen. Die Ausströmer haben sich leider nicht bewährt. Sie zerfielen buchstäblich zu Sand in Verbindung mit dem aggressiven Natrium-Persulfat.
Die Temperatur möchte natürlich auch geregelt sein. Ein selbstgefertigtes ALU-Gehäuse hatte ich noch aus meiner Paraktikumszeit bei Lanxess. Also die Kontakte zur Werner-von-Siemens Schule genutzt und eine Steuerung geätzt. Diese hat einen ATMega8 als "Herz" und wird mit Tastern, einem Display und einem PT100 Thermoelement ergänzt. Einstellen kann man die gewünschte Temperatur, sowie die Ätzzeit. An der Rückseite des Gehäuses werden dann das Thermoelement, die Membranpumpe und der Heizstab angeklemmt. Erfahrungen: Das PT100-Thermoelement hat einen Widerstand, der sich mit der Temperatur ändert. Sein Temperaturverhalten wird als (relativ) linear angenommen, weshalb er sehr gern benutzt wird. Ein Konstantstrom (Konstantstromquelle mit LM317T) lässt an ihm eine Spannung abfallen, die proportional zur Temperatur ist. Diese Spannung wird über einen Impedanzwandler gestärkt, anschließend wird ein eine Offsetspannung subtrahiert (sodass bei 0°C auch 0 Volt anliegen) und zuletzt wird das Signal noch verstärkt. Meine Schaltung funktionierte zuerst sehr ungenau, weil ich einen Operationsverstärker mit Single-Supply genutzt habe. Also blieb nach der Subtraktion der Offsetspannung trotz Rail-to-Rail eine minimale Endspannung. Diese wird allerdings anschließend mit dem Faktor 100 multipliziert, sodass der ursprünglich minimale Fehler plötzlich ein riesen Problem ergibt. Das Problem habe ich mit einem DC/DC Wandler gelöst, der mir aus meiner 5V Betriebsspannung noch eine +/- 12V Spannung für den Operationsverstärker zur Verfügung stellt. Ein weiteres Feature dieser Ätzmaschine ist die Möglichkeit diese an den PC anzuschließen und mit Excel zu steuern. In Excel, wie man auf dem Bild sehen kann, wird der Temperaturverlauf automatisch visualisiert und man kann die gewünschte Ätztemperatur auch dort einstellen. Die Steuerung wird dann von Excel übernommen, auch wenn die Ätzmaschine weiterhin die Temperaturregelung übernimmt (Hysterese: 1°C).
uarr; Leider erwiesen sich die Sprudelsteine als nicht ätzresistent und machten sich,
im wahrsten Sinne das Wortes, aus dem Staub. → Als neuen Ausströmer teste ich jetzt poröse Gummischläuche von Elite. Im sortierten Zoofachhandel unter dem Namen "Air Curtain" zu finden. Erste Versuche scheinen vielversprechend, bleibt abzuwarten ob sie sich über einen längeren Zeitraum als resistent gegen das ätzende Nariumpersulfat erweisen. |