Et strippet og ombygd voltmeter

Startet 21.10.2020. Oppdatert 10.nov.2020. Dette notatet er i gruppa ETC. (her).

Dette notatet viser hvordan jeg strippet et gammelt voltmeter og fylte det med et nytt 1 mA instrument, et element fra en gammel hodetelefon, en gammel bryter og en gammel trykknapp, pluss en HVIT og en BLÅ LED – for å lage noe gjenkjennelig og fremmed på samme tid. Helst alien. Slik at gjenbruk av innmaten fra et LED-telys og en splitter ny transistor, skal kunne bli en underlig teaterdetalj når bryteren skrus på. For sjøl om det blir med på scenen (i “Våkenatt” [1], [2], [3]) bare en kort stund, er det vel det som er teater: det store bildet er ofte bygd av små detaljer. Og instrumentet har en masse små detaljer. Jeg går gjennom mange av dem her, i et typisk forsøk på ikke å være minimalistisk!

Spesifikasjon og bakgrunn

Da dattera mi, som jobber innenfor teater [4], kom og spurte meg “om du har noen ideer om hvordan man kan lage en boks, et slags instrument, som lager rare lyder (som ingen har hørt før, en slags geigerteller, noe alien) og som det også skal komme lys fra, og som gjerne har en antenne (en slik til å dra ut)” – da løp jeg til og fra hjemmekontoret mitt med høretelefoner og batteri og høyttalere slik at hun kunne få en ide om hva jeg kanskje kunne få til.

Ok, da vet jeg det“. Det gikk en uke, og jeg spurte ikke noe mer, sjøl om vi så hverandre en gang eller to innimellom. Imens,..

..en gang på nittitallet skulle jeg ha en teknisk gjennomgang av Autronica sin nye brannsentral BS-100 (jeg jobbet der). Helt konkret, sløyfeprosessoren, BSU-50. Den kommuniserer med røykmelderene ved å pulse signaler opp og ned, altså “sende tegn”, altså “sende meldinger” (og motta tilsvarende, som brannalarm) over to ledninger (altså et par). (Vi lagde nok minst 50.000 slike sløyfeenheter i løpet av 20 år, så de kan nok ha passet på deg, også.) Jeg husket det ikke med en gang, men 25 år senere, på en mimresamling, kom det en fyr borttil meg og sa at han husket så godt at jeg hadde koblet en høretelefon (via en kondensator) rett på linja til melderene, som et lite pedagogisk knep: de kunne faktisk høre at det foregikk noe, med mer eller mindre gjenkjennelige knepp.

Kanskje var det denne erfaringen som førte meg videre.

Utgangspunkt

Av alle de gamle instrumentene jeg ikke har akseptert at noen skulle kaste på jobb, eller jeg har arvet fra faren min, som kan ha arvet dem etter faren sin (de var begge i bransjen), fant jeg et nydelig lite voltmeter. Skinninnbundet, så og si. Da jeg testet det under høstens rydderunde, funket det på 130 Volt (AC eller DC, så det var et bløtjerns-instrument), men ikke på 260V eller 520V. Ok, kanskje dette er noe for teateret? Jeg kunne jo ofre det. Dattera mi fikk det med seg og viste det til teamet (som skulle sette opp “Våkenatt”). Hun kom tilbake med et “kult!“.

Alien generator

Siden jeg hadde kommet på den pedagogiske øvelsen fra nittitallet, og tenkte at disse LED-telysene som man har nå for tida, har jo noe pulsbredde-varierende signal å tilby. LED står for Light Emitting Diode, vi kaller dem bare lysdioder. (Jeg har diskutert såkalt PWM (=pulsbredde-varierende), veldig teknisk, i et annet notat, her). Jeg fant ut at det ble nok for mye arbeid å stappe en prosessor inni instrumentet (sjøl om det hadde vært gøyest), og programmere den. Så, hvordan hørtes et LED-lys ut? Jeg prøvde forskjellige typer, noen kjøpte og et fra blomsterkonteineren på den gravplassen vi frekventerer. Noen hadde kastet det, og det lå der og blinket. Men de kjøpte- og betalte ga mest spennende lyd.

Om du ønsker å høre det med en gang, se/hør på filmen (nederst) før du leser videre.

(Etter film) Dattera mi syntes det hørtes tilstrekkelig alien ut til at det var spennende. Jeg tok kjapt opp en film og sendte henne. Dette kunne kanskje bli en passende ingenting, som både var gjenkjennelig (instrumentet i skinnveske) og helt fjernt (lyden, og til dels lysblinkinga).

Problemet var at IC’en inni lyset (som jeg enten måtte klippe av LEDen eller klippe vokslysdelen i biter for å få ut) ikke orket å blinke med lys, og samtidig dra høretelefonen. Forresten, sjøl en liten høyttaler ble for stor, og ga litt dump lyd – men restene etter et høretelefonsett, som jeg heller ikke greide å kaste sånn på ordentlig for noen år siden (jeg hadde plukket ut elementene) ga et ok lydbilde.

Hopp til Koblingsskjema om du vil droppe teknikken under.

Om du ser på oscilloskopbildene (“skopbildene”) ovenfor, i den øverste raden, så ser du at LED-kretsen (som er aktiv høy, dvs. den kan levere strøm til en LED som er koblet mellom utgangen og null volt, ikke om den er koblet mellom utgangen og strømforsyningen, som er 3V (i så fall ville utgangen ha blitt kalt aktiv lav). (Her er skopet mitt.) Signalet går kjapt opp til 3V med LED på, men det er fult av unnarenn etter at pulsene er over.

Når kurven er på topp, er LEDen på. Det er den mesteparten av tida. Ganske logisk, siden den skal se ut som en flamme. Flammer er stort sett på, men så blafrer de litt. Det er denne blafringen som er greia, her.

Men så pulses den kjapt av og på, ca. 330 ganger i sekundet, så vi ikke kan se at det pulserer, akkurat som ved bilder på en film. Bildene flyter sammen. Men hvor mye vi opplever at lyset står på, avhenger av hvor lenge hver av de korte, usynlige blinkene er på og av. Dvs. på/av-forholdet. Det er dette som varierer over tid, og som gjør at de veldig kjappe pulsene gir et urolig flammebilde. Noen ganger er LEDen bare på, noen ganger er på/av-forholdet så høyt (mest på, lite av) at spenningen ikke rekker å gå helt til null. Begge de to øverste kurvene viser det. Det er rart med det unnarennet, det kan være at LEDen har en innebygd kondensator eller at styringen til den interne transistoren går sakte av, eller at hele kretsen sliter ved at LEDen er koblet direkte på, uten noen seriemotstand. Kanskje er det batteriet og LEDen sammen, uten seriemotstand. Jeg har ikke studert dette til bunns.

Jeg tror de som produserte LED-lyset må ha gjort dette ut fra at kretsen skulle være så enkel som mulig av prishensyn. Når det er sagt, de har da spandert på seg en ok CR2032 3V batteriholder, en ok av/på bryter, og resten virker da også ok. De har til og med spandert på seg silketrykk med noe tekst, på kretskortet. Sjøl om LED-symbolet er tegnet feil vei. De må ha tenkt at her skal LEDen skal stå, og ikke tenkt på at LED-symbolet inneholder retning.

De to skopbildene i den nederste raden ovenfor er spenningen med 2 kOhm motstand i stedet for LEDen. Som i dette skjemaet, R1:

Koblingsskjema

Hopp til På verkstedet om du ikke er interessert i elektronikk.

(PDF av koblingsskjemaet er her.) I skjemaet er LED-telys krets kalt Comp_LED_candle_board. LEDen er erstattet med R1 på 10k. Da går spenningen rett opp og rett ned. Det liker jeg bedre. Når spenningen (målt i Volt) i forhold til null Volt (den nederste ledningen på skjemaet) går over 1V på G, begynner transistoren TR1 (en N-kanal MOSFET) å lede strøm mellom D og S. Akkurat som et gammeldags triode radiorør, men uten gløding – med gitter, anode og katode for G (gate), D (drain) og S (source). Du har kanskje et slikt i den tøffe forsterken. Punkt D blir dratt lavt og høretelefonen S1 får et klikk.

Jeg har begrenset strømmen gjennom høretelefonen med R2, slik at den lille spolen ikke skal føre strøm når den alt har dratt plastmembranet helt inn. Da blir det lite effekt (effekt = strøm ganger spenning, som i Volt * milliampere = milliwatt) i høretelefonen. Samtidig tennes LEDen HVIT. Her har jeg satt inn en seriemotstand R3 for at HVIT ikke skal tappe unødvendig mye på batteriet – det hensynet som de opprinnelige designerne av LED-lyset ikke trengte å ta. Dette kunne de gjøre fordi indre motstand i CR2032 knappecellebatteriet er 10 Ohm, mens for AAA-batteriene som jeg bruker er den bare 0,3 Ohm (her). Jeg får da 0,3 + 0,3 = 0,6 Ohm å forholde meg til, som er rene kraftstasjonen i forhold til LED HVIT, som ikke ville ha levd lenge uten R3. Transistoren TR1 er en skikkelig slugger, så den ville ha tålt det.

Jeg koblet også inn et instrument. Det går til 1 mA. For å beregne seriemotstanden benytter man Ohms lov, som jeg delvis nevnte ovenfor. Men også: motstand = spenning / strøm, dvs. 3V / 1 mA = 3 kOhm. k=1000. Jeg hadde ingen 3,0 k motstand, men jeg parallellkoblet to andre (8,2 * 4,7) / (8,2 + 4,7) = 38,54 / 12,9 = 2,99 k. Det tøffe er at instrumentet da fyker opp i maks (siden kretsen stort sett holder LEDen på), og de mørke utslagene får instrumentet vil å pulse nedover, til venstre. Det er også ganske spooky – for de med instrumentempati.

På verkstedet

Jeg tenkte at jeg kanskje kunne bruke det opprinnelige instrumentet. Men siden det var et bløtjerns-instrument så var det ganske ufølsomt, og dessuten var en av to spoler i det defekt. 3V ga nesten ikke utslag.

I en eske med gamle instrument fant jeg et 1mA dreiespole-instrument med viser, som passet! Det var et skikkelig strev å få det inn i den gamle boksen. Da det var gjort måtte jeg passe på ikke å røre det, ikke prøve noe med det, for jeg kunne ha ruinert det på et blunk. Enten med strøm eller med en finger på feil sted. Men det gikk! Til og med å ta det bildet til høyre, ovenfor. På alle bildene har jeg prøvd å vise pila i bevegelse. I fotoverdenen betyr det at man av og til bare kan se konturene av der viseren har vært mens opptaket sto på.

I bildet til venstre, ovenfor måtte jeg skjære bort litt av det store kretskortet, for det viste seg at jeg måtte også ha plass til den ganske store kondensatoren C1 på 1000 µF (mikro-Farad) = 1mF (milli-Farad). En kondesator er som et kjapt batteri, uten kjemikalier. Bildet til høyre viser det slik det ble, med kondensatoren øverste til venstre, rett bak den røde bryteren.

Trykknappen på høyre side fant jeg på fordi jeg tenkte at skuespilleren bare kunne sjonglere med av/på. Ikke noe mer. Med den høyre knappen går BLÅ mykt på og mykt av. Mykt, fordi jeg tenkte det var mer alien.

Men 1000 µF / 5V tar plass. Men det gikk.

Fargen på HVIT og BLÅ ble slik fordi RØD, GRØNN og GUL ville ha trengt tre ganger så mye strøm. Så, nå holder batteriet lenger.

Jeg måtte ta hull i skinnet for knappen på høyre side og for å få all lyden ut av boksen. Jeg har et par “lokker” som passet akkurat (det kalte faren min dem, men jeg ser at det heter “punch and die tool” på engelsk). Men for å beskytte høretelefonene, sendte jeg med en grønn plastfoliebit fra et gammelt exit-skilt, som jeg festet i en snor. Om man lar den sitte, blir lyden litt dumpere. Så da har jo skuespilleren noe å spille på, der også.

Boksen er støpt i bakelitt. Det er et svært solid materiale. Likevel må man være forsiktig når man borer og sager i det, slik at det ikke sprekker. Spesielt når et bor borer seg ut. Her var jeg ikke forsiktig nok, for noen av lyd-hullene endte med sår. Men jeg pyntet på kantene. Det største borete hullet var til trykknappen på siden. Der kilte jeg inn en plankebit slik at materialet jeg boret i ble dyttet mot planka. Det gikk greit. Men jeg måtte bruke ei rundfil i tillegg. Det store hullet til batteriene freste jeg ut med Dremel, med en diamantkule, med støvsugerslangen rett ved. Jeg har en gammel støvsuger med en påmontert filterbøtte, egentlig tenkt for aske. Filteret er av papir og har fungert utmerket i minst ti år. Null aske, da. Så har jeg utsuging vha. en vifte fra snekkerkjelleren min. Men av og til må jeg ta på meg maske i tillegg.

Jeg satt på noen røde lapper på undersiden for å vise at man skal holde seg unna. Det må man likevel, det er ganske skjøre greier.

Jeg fant en fin AAA batteriholder for to batterier, inni en gammel reklameradio som hadde blitt el-avfall hos alle andre enn hos slike som meg. Det var tricki å få den på plass. Men, det gikk. Men jeg måtte fylle opp rommet utafor batteriet med en filtbit slik at batteriene skal kunne holde  seg på plass. Og litt teip.

På det midterste bildet ovenfor kan man se at jeg har skrudd fast to klips for å holde filtbiten sånn noenlunde på plass. Skruene der er 1,2 mm (se her, hvor jeg får tak i slike skruer, eller hvordan jeg unngår å kaste slike skruer). Jeg hadde 1 mm bor, men det er ikke nok i bakelitt. Den er for hard. (Forresten, på Trønderfrim i Trondheim har han enda tynnere bor!). Jeg prøvde å skru en slik skrue inn, og den knakk av på halvveien – slik at jeg heldigvis kunne skru den ut med en tang. Ellers hadde jeg bare måtte slipe den ned og boret et annet hull ved siden av. Ok, hadde jeg ikke en tannlegefil liggende? Fra en gang jeg fikk gjort en rotfylling? La aldri en tannlege få kaste en slik! Jeg fant fila, og da fikk jeg filt hullet opp fra 1,0 til 1,2 mm.

Film

 

(Tilbake) Det kan hende at jeg har fått fram at det å lage en ingenting tar mer enn ingen tid. Og det å skrive om en ingenting – samme der. Men det var gøy!

Så får jeg håpe at den innfrir forventningene i skuespillet som den hermed, på litt avstand, er spesialkonstruert for: “Våkenatt”. Jeg hadde noen våkne morgener, men ingen netter.

Om den ikke innfrir (helt), så kan kanskje en kondensator eller motstand eller diode forandre effekten litt. Men helst ikke.. Den som lever, får se.

Nå komme jeg på enda en sak skuespilleren kan spille på: man kan dra antenna opp og ned! Fra den samme FM-radioen. Jeg fikk plass i boksen til den, også. Men den kan bare sende og motta magiske bølger!

Summary in English

This blog note shows how I stripped an old voltmeter and filled it with a new 1 mA instrument, an element from a headphone, a switch and a push button and a WHITE and BLUE LED – to make something reckognisable and alien at the same time. Even if it supposed to appear on stage (in “Våkenatt” / “Vigil night” / “Awake night”) just briefly, that’s what theater is, I guess. The grand picture is often composed of small details.

If you want all the details, try reading the Google translate page, here. But everything funny or even obscure is not from me! Even if I did iterate my Norwegian from the English, to the extent possible, I guess.

Referanser

  1. Konstellasjonen ASher
  2. Rosendal teater: “Våkenatt”: her
  3. Turnéteatret i Trøndelag: “Våkenatt”: her
  4. Teateratelier: her (Jenny Hilmo Teig er dattera mi) (scenografi og plakat)

Logg

Nyeste øverst:

“Eit mørkets draumspel” av Amund Grimstad. (Foto Nicola Lolli). I Klassekampen 9.nov.2020 (s.24-25). Kan leses her. Instrumentet ble med! Heheh!

Hadde jo vært spennende å oppleve forestillingen en gang!

Facebookpost av Jenny Hilmo Teig

Ajaj! Da er premieredagen her! Konstellasjonen i produksjon med Turnéteatret og Rosendal Teater setteropp VÅKENATT, hvor jeg har vært så heldig å ha scenografi på denne galskapen av en labirynt-forestilling! Her er det mange som har gjort mye på kryss og tvers!! -et virkelig fantastisk superteam med Ina Kiberg, Janne Brit Rustad og Elizabeth Piro Volan i spissen med Morten Røsrud ved regiroret. Kristofer Blindheim Grønskag er dramaturg. Frode Fjellheim har fargelagt med musikk og i Moe Krysinska har holdt i det meste. Kristoffer Hjulstads multitalent har spent seg fra skuespill til sveising, teknikk og lys og Berit Haltvik With har designet og lagd de fantastiske kostymene. Leo Thörn har lagd supre spesialeffekter / mask / rekvisitt og Frida Vige Helle fabelaktige malestrøk og spesialrekvisitter. Lars Daniel Hjelde sveisa skjelettet og Simen Høy Aasheim guida inn i systemer. Øyvind Teig mekka et mystisk måleinstrument og Ingvild Meland, Anne Christine Piro m.fl. var gode hjelpere som sydde og fiksa og ordna. Tusen takk og TVI-TVI

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.