Dieses Projekt ist ein kompaktes HF-Leistungsmessgerät basierend auf einem ADS1115 ADC, SSD1306 OLED und Kalibrierungstabellen. Es misst die Vorwärts- und Rücklaufleistung und zeigt SWR und Watt auf einem OLED an – mit AutoRange, Peak-Hold und SWR-Warnung.
- ADS1115 (16 Bit ADC)
- SSD1306 OLED (128x64)
- HF-Richtkoppler (z. B. Spannungsteiler + Gleichrichter) wie z.B Stockton-Messbrücke von DG1KPN
- Microcontroller (z. B. Raspberry Pi Pico)
- Optional: Taster für Kalibrierung / Bereichsumschaltung
- Beispiel -> Stockton-Messbrücke von DG1KPN
- mein HW Aufbau PICO OLED ADS1115 und Accu in der Dose DL2DBG
- es geht auch einfach DL2DBG
Die Schaltung ist isoliert von der "normalen" Masse aufgebaut.
Daher erfolgt die Stromversorgung über eine Batterie.
Die Kopplung der Messbrücke mit dem AD-Wandler (A0_3, A1_3,z.b. ADS1115_COMP_0_3)
erfolgt als differenzielle Messung mit separatem Ground.
Wenn man den Aufbau nicht isoliert oder unsymmetrisch umsetzt,
können sich parasitäre Spannungen einstellen.
Dadurch kann z. B. die Reflektion nicht auf Null gehen,
und das SWR (Stehwellenverhältnis) zeigt dann fälschlicherweise Werte größer als 1.1,
obwohl die reale Anpassung in Ordnung wäre.
- ✅ Messung von Vorwärts- und Rücklaufleistung (z. B. AIN0-AIN3, AIN1-AIN3)
- ✅ Automatische Bereichserkennung (AutoRange für optimalen Gain)
- ✅ SWR-Berechnung + Return Loss
- ✅ Peak-Hold für Leistung & SWR (einstellbar)
- ✅ OLED-Darstellung:
- Balkenanzeige für Leistung
- Balkenanzeige in Stufen für SWR
- Großschrift für Wattanzeige (
freesans30)
- ✅ Kalibrierung per JSON-Datei (linear interpoliert)
- ✅ JSON-basierte Speicherfunktion
| Datei | Beschreibung |
|---|---|
main_autorange.py |
Hauptprogramm mit AutoRange aktiviert |
cal_1w.json |
Beispiel-Kalibriertabelle (optional) |
freesans30.py |
Große Schrift für OLED (externe Font) |
Die anderen Python Programme sind zum Test.---
Der gesamte Aufbau ist eine kleine Übung für mich selbst,
Daher ist die Dokumentation aktuell noch recht mager gehalten.
Sollte jedoch Interesse am Nachbau oder an neuen Funktionen bestehen,
freue ich mich über Rückmeldungen.
Auch konstruktive Hinweise oder Verbesserungsvorschläge sind jederzeit willkommen!
[
[2.0, 1.0],
[6.32, 10.0],
[20.0, 100.0]
]→ Spannung (V) → Leistung (W)
Wird automatisch sortiert & interpoliert.
AutoRange misst zunächst auf dem kleinsten Gain (±6.144 V) und passt automatisch auf ±4.096, ±2.048 V usw. an, bis die Auflösung optimal ist.
- Leistung in Großschrift
- Balkenanzeige für aktuelle Watt
- SWR-Stufenbalken (1.0–5.0)
- Fehleranzeige bei SWR > Limit
- Anzeige von Gain (optional aktivierbar)
🔁 Messkette einmal komplett durchrechnen:
Die ganze Messkette einmal komplett durchrechnen, von der HF-Leistung (100 W) über den Richtkoppler (2,8 V DC-Ausgang) bis zum ADC-Wert im ADS1115 – inklusive Umrechnung und Auflösung.
HF-Leistung → Richtkoppler → DC-Spannung (2,8 V) → ADS1115 → Digitalwert
- Maximale HF-Leistung: 100 W
- DC-Spannung bei 100 W: 2,80 V
- ADC: ADS1115, 16 Bit, Gain = 1 → Messbereich ±4.096 V
- LSB (Spannungsauflösung): 0.125 mV = 0.000125 V
Der Richtkoppler erzeugt eine Spannung, die proportional zur Wurzel der Leistung ist:
VDC=a⋅PHFV_{\text{DC}} = a \cdot \sqrt{P_{\text{HF}}}
Bei 100 W → 2,8 V → Umstellen:
a=VP=2.8100=2.810=0.28a = \frac{V}{\sqrt{P}} = \frac{2.8}{\sqrt{100}} = \frac{2.8}{10} = 0.28
Die allgemeine Formel:
V=0.28⋅P⇔P=(V0.28)2V = 0.28 \cdot \sqrt{P} \quad \Leftrightarrow \quad P = \left(\frac{V}{0.28}\right)^2
ADS1115, Gain = 1 → ±4.096 V → 16-Bit Bereich = ±32768 (also 1 LSB = 0.125 mV)
Jetzt berechnen wir den ADC-Wert bei 2.8 V:
ADC-Wert=2.8 V0.000125 V=22.400\text{ADC-Wert} = \frac{2.8,\text{V}}{0.000125,\text{V}} = 22.400
→ Das ist dein digitaler Wert bei 100 W Leistung.
Du misst z. B. mit ADS1115: ADC = 16.000
→ Umrechnen in Spannung:
V=16000⋅0.000125=2.000 VV = 16000 \cdot 0.000125 = 2.000,\text{V}
→ In HF-Leistung zurückrechnen:
P=(2.00.28)2=(7.14)2≈51.0 WP = \left(\frac{2.0}{0.28}\right)^2 = \left(7.14\right)^2 ≈ 51.0,\text{W}
| Stufe | Wert |
|---|---|
| HF-Leistung | 100 W |
| DC-Ausgang Richtkoppler | 2.80 V |
| ADS1115 (Gain=1) | 22.400 Schritte |
| Auflösung bei 2.8 V | ca. 6.25 mW / Schritt |
MIT License – freie Nutzung mit Namensnennung
Projekt von [Uli DL2DBG] – inspiriert durch echte HF-Messpraxis 🔧📡 Ich danke meinem neuen Mitarbeiter chatgpt :-) 🔧📡