Werkzeugkiste

Jeder der sich nicht nur in der Theorie mit Elektronik beschäftigen möchte, braucht Werkzeug. Aber vor allem als Anfänger steht man vor dem Problem, nicht zu wissen was wirklich benötigt wird und was man haben sollte. Darum gibt es hier eine Auflistung der wichtigsten Werkzeuge und Hilfsmittel, die man haben sollte.
Wichtig: Es wird nicht alles benötigt, um anzufangen!

Löten

Das Löten ist wohl die Wichtigste Disziplin des Elektronikers und von zentraler Bedeutung ist da der Lötkolben:

Lötkolben



Der Lötkolben ist das einfachste, doch aber wichtigste Werkzeug zum bauen von elektronischen Geräten. Doch schaut man sich das Angebot an, son findet man doch Produkte von 3€ bis über 100€. Was lohnt sich also zu kaufen?
Die Erfahrung zeigte bisher, dass billige Lötkolben viele Mängel aufweisen und es sich doch lohnt, in die Produkte namenhafter Hersteller zu investieren. So wird aufgrund des Preises schlechteres Metall für die Lötspitze verwendet, dass die Temperaturen auf dauer nicht verträgt und sich verformt. Hinzu kommen in der Regel schlechte Arretierungsmöglichkeiten für die Lötspitze, mangelnde Isolierung des Griffes, sodass dieser zu heiß wird zum anpacken, schlechte Temperaturregelung und mitunter kurze Lebenszeiten.
Wichtig für eine Kaufentscheidung eines Lötkolbens sind folgende Parameter:

  • Leistung: Die Leistung entscheidet, wie schnell man wie viel Wärme in die zu lötende Verbindung bekommt. Hat man zu wenig Leistung, muss man unnötig lange erhitzen, was Bauteile unnötig stark Aufheizt und zu Kaltlötstellen führt. Hat man aber zu viel Leistung, kann es passieren, dass man sein Bauteil direkt killt, weil es zu viel Hitze abbekommt. Ich habe gute Erfahrung mit einem 15W Lötkolben gemacht, kann aber ein paar Watt mehr empfehlen.
  • Lötspitze: Für den Anfang ist eine Lötspitze in Bleistift- oder Meißelform geeignet. Man sollte darauf achten, dass die Spitze nicht größer als 3mm wird, aber auch nicht zu klein(<0.25mm)
  • Anheizzeit: Die Anheizzeit beschreibt die Zeit die der der Lötkolben braucht, um seine Arbeitstemperatur zu erreichen. Deutlich über eine Minute sollte kein moderner Lötkolben mehr liegen.
  • Temperatur: Die Temperatur ist entscheidend für eine gute Lötstelle. Sie darf nicht zu niedrig sein, aber auch nicht zu hoch. Gute Erfahrungen habe ich mit ca 350°C gemacht.

Lötstationen

Die Lötstation ist die professionelle Variante des Lötkolbens, die in der Regel mit einer Temperaturregelung und vielen nützlichen Extras ausgestattet ist, z.B Schnellwechseleinrichtungen für die Lötspitze, extrem schneller Anheizzeit und Reinigungsschwamm. Jeder der einen großen Wert auf qualitative Lötstellen legt, wird sich früher oder später eine Lötstation kaufen.
Doch gerade Anfänger sollten sich von der Faszination Lötstation nicht blenden lassen und sich irgendein billiges Teil anschaffen. Die meisten günstigen Ableger wiesen so drastische Mängel in punkte Bauqualität und Nutzbarkeit auf, dass sie im vergleich zu jedem günstigen Lötkolben abstinken. Wenn man sich schon sowas anschaffen möchte, sollte man nicht am Preis sparen.

Lötpistolen

Kein Mensch sollte mit einer Lötpistole Schaltungen löten, einfach nur grausam!

Lötzinn

Zum Löten wird zwingen Lötzinn gebraucht, doch auch hier wird man mit einer Fülle an Angeboten erschlagen. Bleifrei, mit und ohne Flussmittel, unterschiedliche Durchmesser, unterschiedliche Legierungen, unterschiedliche Gewichte. Da kann man als Anfänger viel Falsch machen.
Daher kann ich für jeden Anfänger nur folgende Empfehlung geben:
Lötzinn Sn60 Pb40, Flussmittelgefüllt mit einem Durchmesser zwischen 0.5mm und 1mm auf einer Rolle >=100g. Kein Bleifreies, keines ohne Flussmittel, keins unter 0,5mm.

Entlötlitze/Entlötpumpe

Wenn man Lötzinn wieder entfernen möchte, was definitiv vorkommt, benötig man entsprechend Werkzeug. Die einfachste Variante stell die Entlötlitze dar. Das ist einfach ein Geflecht aus Kupferdrähten, die aufgrund der Anziehungskräfte geschmolzenes Lötzinn aufnehmen. Damit ist es vielseitig einsetzbar und für das SMD-Löten unverzichtbar. Da es recht günstig ist, lohnt es sich verschiedene Rollen unterschiedlicher breite zu besitzen. Die Entlötpumpe basiert auf rapdien Unterdruck, der das erhitze Lötzinn „wegreißen“ soll. Hier empfiehlt es sich, nicht das aller günstigste Modell zu kaufen.

Flussmittel

Flussmittel ist das magische Zeug, dass dafür sorgt, dass sich das Lötzinn fast von selbst richtig verteilt. Natürlich will man da nicht ohne Arbeiten und das ist der Grund, warum ich flussmittelhaltiges Lötzinn empfehle. Aber manchmal braucht man mehr als das, hauptsächlich zum Löten von SMD Bauteilen. Dafür empfiehlt es sich, Flussmittel explizit anzuschaffen. Es reicht ein einfacher flussmittelgefüllter Stift.

Werkezug

Zangen

Zangen benötigt man zum Festhalten, verbiegen, zusammendrücken und noch viel mehr. Es ist ein muss einige zu besitzen, ohne geht fast nicht. Als sinnvoll haben sich bisher eine Spitzzange, eine Spitzzange mit gebogenem Ende und ein Seitenschneider erwiesen.
Es gibt viele günstige Sets aus Zangen, die man zwar benutzen kann, mit denen das Arbeiten keine Freude bereitet. Vor allem sollte man einen gescheiten Seitenschneider besitzen, da man diesen sehr häufig Nutzen wird.
Auch wenn ich es ungerne mache, kann ich an dieser Stelle die Knipex Super-Knips 125mm empfehlen, die vom Preis-Leistungsverhältnis super ist.

Für Reparaturen an eingeschalteten Geräten sollte man immer Werkzeug mit entsprechender Schutzklasse un Qualität verwenden! Billiges Werkzeug kann einem hier mehr als nur ärger bereiten!

Schraubendreher

Sehr wichtig, häufig verwendet und benötigt. Als Grundausstattung sollte man zwei unterschiedliche breite Schlitz-Schraubendreher(3mm und 6mmm ca) sowie einen PH1 und PH2 Kreutzschlitzschraubendreher sowie einen Phasenprüfer. Darüberhinaus ist alles möglich, aber nicht zwingend notwendig.
Bei den Grundschraubendreher sollte man nicht sparen und sich gleich gescheite kaufen, die auch bis 1000V Isoliert sind, da man so damit auch an unter Spannung-Stehenden Relais/Sicherungen oder andere Geräten arbeiten kann.

Messtechnik

Multimeter

Das Multimeter ist das Arbeitstier des Elektronikers. Egal ob man Spannungen messen will, Ströme, Widerstände, das Multimeter ist das Mittel der Wahl.
Da das Multimeter doch schon eine sehr zentrale Bedeutung hat, sollte man immer darauf achten, dass man sich nicht unpräzise und gefährliche Briefbeschwerer anschafft oder auf wichtige Funktionalitäten verzichtet. Woraauf man achten sollte bei einem Multimeter ist:

  • Spannung DC mit mindestens 1mV Auflösung
  • Spannung AC bis mindestens 230V
  • Strom von Mikroampere bis 10A
  • Widerstand von mindestens Milliohm bis mindestens mehrere Megaohm
  • Akustischer Durchgangsprüfer (sehr wichtig)
  • Diodentester
  • Temperatur
  • Autorange ist nützlich
  • Optional: Frequenzähler
  • Optional: Kapazitätsmessung, kann aber sehr hilfreich sein!
  • Optional: Induktivitätsmessung

Kurz zur Bedeutung von RMS, bzw True RMS. RMS steht für „Root - Means - Square“, die Wurzel aus dem Durchschnitt der Quadrate. Es geht hier um die genaue Effektivwertbildung von Wechselgrößen, wichtig um Effektivleistungen zu berechnen. Der Unterschied zwischen RMS und True RMS liegt in dem verwendeten Algorithmus. Aufgrund mangelnder Leistung älterer Mikroprozessoren wurde der Algorithmus zur Effektivwertbildung nur für sinusförmige Signale konzipiert, was deutlich einfacher zu implementieren ist. Da aber diese Vereinfachung dazu führen, dass bei allen Signalen die nicht sinusförmig sind, Messfehler auftreten, wurde es mit steigender Leistungsfähigkeit von Mikrocontrollern durch True RMS abgelöst, welches, wie der Name schon sagt, einen echten Effektivwert berechnet.

Es ist empfehlenswert, mehr als nur ein Multimeter zu besitzen, die auch nicht aus der selben Serie sein sollten, zum einen um z.B Spannung und Strom gleichzeitig zu messen, aber auch um den Messwert eines Multimeters zu verifizieren.
Preislich finden sich Multimeter zwischen 5€ und 1000€, die sich nicht nur in der Bauqualität, sondern auch in der Qualität der verwendeten Bauteile, der Zuverlässigkeit, Präzision aber auch Sicherheit deutlich unterscheiden.
Wie immer muss man nicht das teuerste nehmen. Wer genau hinschaut, vergleicht und sich informiert, wird auch für wenig Geld ein akzeptables bis gutes Multimeter finden.

Oszilloskop

Das Oszilloskop ist eines der wichtigsten Messinstrumente für die Entwicklung von Schaltungen, da es erst damit möglich ist, Signale im Zeitverlauf auch in sehr kurzen Zeitabschnitten zu betrachten. Leider sind sinnvolle Oszilloskope und vor allem auch qualitative Oszis sehr teuer.
Man muss aber beachten, dass es 3 Grundlegende Typen gibt: Analoge Oszilloskope, Digitale Oszilloskope(DSO) und Mixed Signal Oszilloskope(MSO).
Analoge Oszis sind mitunter recht Günstig zu haben, man kann an ihnen viel lernen, wie Oszis funktionieren und wie man damit sinnvoll arbeitet, aber auch nicht mehr das Aktuellste.
DSOs gibt es zwar schon ab 200€, aber bisher habe ich keines unterhalb von 500€ gesehen, das in irgendeiner weise Sinnvoll war. Auf Ebay findet man z.B unter dem Begriff „Nano DSO“ Taschendsos für <100€, aber mit extrem limitierter Bandbreite und Präzision, nichts um sinnvoll zu arbeiten. Auch hier hilft es mal etwas in den Foren zu stöbern.
MSOs sind Oszis die auch digitale Signale Verarbeiten können, um z.B Datenübertragungen zu debuggen. Leider aber auch entsprechend Teuer.