Persoonlijke instellingen

Paneelmeters

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom


De paneelmeter

Draaispoelmeter-00.png
Afbeelding: 01
Het principe van een draaispoelmeter
Bron: nl.wikipedia CCimage.jpg

Paneelmeters zijn elektrische meetinstrumenten, en zijn bedoeld voor inbouw in een (bedienings)paneel, Ze zijn verkrijgbaar in analoge- en digitale uitvoering. De paneelmeter wordt gebruikt voor het weergeven van o.a. spanningsniveaus (in volt), stroomsterkteniveaus (in ampères) en frequenties (in Herz).

Analoog

Bij de analoge uitvoering is de meter voorzien van een draaiende wijzer. De gemeten waarde is afleesbaar op een schaal (met schaalverdeling).

Digitaal

Bij de digitale uitvoering is de meter voorzien van een display dat de gemeten waarde weergeeft in leesbare tekst en/of cijfers.

De analoge paneelmeter.

In de analoge paneelmeter is een zogenaamde 'draaispoel' gemonteerd. Deze draaispoel bestaat uit een gewikkelde spoel van zeer dun koperdraad, die op een gelagerde as bevestigd is. Aan dezelfde as is een wijzer bevestigd. Voor het uitbalanceren van de wijzer zijn aan de as één- of twee contragewichtjes gemonteerd.
De spoel in de draaispoelmeter heeft een groot aantal windingen van zeer dun koperdraad, en daardoor een zekere weerstand, aangeduid met Rm. De spoel bevindt zich in een magnetisch veld, dat opgewekt wordt door een permanente magneet (zie: afbeelding 01). De spoel is dus bedoeld voor gelijkspanning (DC).

Draaispoelmeter-01a.gif
Afbeelding: 02
Uitgebalanceerde wijzer
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Aan de spoel zitten (bij een kwalitatief goede meter) een tweetal tegengesteld aangebrachte spiraalveren, om de wijzer in rust (=wanneer er geen spanning aanwezig is) in de nul-stand te houden. Deze nul-stand is instelbaar d.m.v. een (meestal) op de voorzijde van de meter aangebrachte instelschroef.
Voor het uitbalanceren van de wijzer zijn aan de as één- of twee contragewichtjes gemonteerd (zie afbeelding 02).

Analoge-meter-01.gif
Afbeelding: 03
Analoge multimeter met spiegelschaal
Foto gemaakt door: Fred Eikelboom

Een goede paneelmeter is voorzien van een spiegelschaal (zie afbeelding 03). Het doel hiervan is, om afleesfouten (parallax) te vermijden. Door zodanig op de meter te kijken dat de wijzer precies boven zijn spiegelbeeld in de spiegel zit, is de afleeshoek (=kijkhoek) exact nul, en weet u zeker dat u de juiste waarde afleest.

De werking

Wanneer er een spanning op de spoel aanwezig is, loopt er een stroom door het spoeltje, en dan zal het door het spoeltje opgewekte magneetveld, zich afzetten tegen het magneetveld van de permanente magneet (zie afbeelding 01). Het spoeltje zal een stukje draaien en daardoor zal de wijzer bewegen. Deze beweging gaat door tot de opgewekte kracht in evenwicht raakt met de veerkracht van de spiraalveertjes. De mate van verdraaiing is dus afhankelijk van de hoogte van de aangelegde spanning, ofwel; hoe meer spanning er op de spoel staat, hoe verder de wijzer uitslaat.

Draaispoelmeter-01.gif Draaispoelmeter-02.gif
Afbeelding: 04 Afbeelding: 05
Het schemasymbool van de draaispoelmeter Draaispoelmeter met voorschakelweerstand
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Aanpassing van het meetbereik

Wanneer u met een draaispoelmeter voor bijv. 100 µA een hogere spanning wilt meten, bijv. 30 volt bij volle schaal, dan moet u een voorschakelweerstand (dit is een weerstand in serie met de meter, zie afbeelding 05) toepassen. Deze voorschakelweerstand berekent u als volgt:

U = te meten spanning, Rm = inwendige weerstand van de meter, Imax = max. toegelaten stroom door de meter, Rv1 = de te berekenen voorschakelweerstand.

Rtotaal = U / Imax

Rtotaal = 30 / 0,0001 = 300.000 Ω = Rm + Rv1

We trekken nu Rm van Rtotaal af, en krijgen dan de waarde van de voorschakelweerstand;

Rv1 = 300.000 – 100 = 299.900 Ω.

Deze waarde kunt u samenstellen uit een weerstand van 680K, parallel aan een weerstand van 470K. Deze combinatie zet u in serie met een weerstand van 22K. U krijgt dan een totale weerstandswaarde van 299.913 Ω.

Meten van stroomsterkte

Voor het meten van stroomsterkte (A) dienen we een zogenaamde shunt (=meetweerstand) toe te passen. Deze shunt, die een lage weerstandswaarde heeft, werkt als een omleiding voor de stroom (zie: afbeelding 06). De meeste stroom loopt door de shunt, en maar een zeer klein gedeelte loopt door de meter. Doordat de te meten stroom door de shunt loopt, ontstaat er over de shunt een spanning, en die spanning wordt gemeten door de meter. Hoe groter de stroom door de shunt, des te hoger de spanning op de meter.

De shunt is vaak af-fabriek ingebouwd in de stroomsterkte-paneelmeter. Dit maakt het aansluiten van een apèremeter zeer eenvoudig.

Draaispoelmeter-03.gif Draaispoelmeter-04.gif
Afbeelding: 06 Afbeelding: 07
Stroommeting m.b.v. shunt Wisselspanningsmeting met diodebrug
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Aanpassing van het meetbereik

Wanneer u zelf het meetbereik van een paneelmeter wilt wijzigen m.b.v een shunt, gaat de berekening van de shunt als volgt:

Voorbeeld: u hebt een paneelmeter met een bereik van 0,05 A (=50 mA), met een inwendige weerstand van 1050 Ω, en wilt daarmee een stroom kunnen meten van 1 ampère (=volle schaal).

I = te meten stroomsterkte (A), Rm = inwendige weerstand van de meter, Imax = max. toegelaten stroom door de meter (A), Sh1 = de te berekenen weerstandswaarde van de shunt.

Sh1 = (Rm * Imax) / (I - Imax)

Sh1 = (1050 * 0,05) / (1 - 0,05)

Sh1 = 52,5 / 0,95

Sh1 = 55,2631579 Ω.

Deze waarde zou u samen kunnen stellen uit één weerstand van 220Ω en één weerstand van 68Ω, die parallel staan. Deze combinatie zet u in serie met een weerstand van 3,3 Ω. U krijgt dan een totale waarde van 55,2444 Ω. Deze combinatie van weerstanden moet een vermogen van minimaal 53 Watt kunnen verwerken.

Meten van wisselspanning

Voor het meten van wisselspanning (AC) moet u de meter opnemen in een gelijkrichtschakeling (zie afbeelding 07). De te meten wisselspanning sluit u aan op de ~ aansluitingen. Op de U+ en U- aansluitingen van de meter mogen alleen de diodes aangesloten zijn. De te meten wisselspanning mag niet hoger zijn, dan de spanning die de meter aan kan geven.

Bij paneelmeters geschikt voor wisselspanning 'af-fabriek' is de diodebrug meestal al ingebouwd.

Voor het meten van hogere spanningen, moet een voorschakelweerstand in de + of - aansluiting van de meter opgenomen worden.

Dubbelschaal-paneelmeters

In de handel zijn ook zogenaamde dubbelschaal-paneelmeters verkrijgbaar. Het werkingsprincipe van deze meters is gelijk aan de enkelvoudige.

Combinatie-V-A-meter-01.gif Combinatie-V-A-meter-02.gif
Afbeelding: 08 Afbeelding: 09
De stand van S1 voor spannings-meting De stand van S1 voor stroom-meting
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Deze paneelmeters hebben twee schaalverdelingen; één voor volt-meting en één voor ampère-meting. Op de achterzijde bevinden zich drie aansluitingen; 'V+', 'A+' en 'Common' (of -). Bijvoorbeeld deze van Conrad.

Voor het gebruik van dit type paneelmeter, moet u gebruikmaken van een dubbelpolige wisselschakelaar met zes aansluitingen (een zogenaamd 'twee maal om'-type). In het schema van afbeelding 08 ziet u hoe u de meter aan moet sluiten. Hier staat schakelaar S1 in de stand voor spannings-meting. In het schema van afbeelding 09 staat schakelaar S1 in de stand voor stroom-meting. De schakelaar moet berekend zijn op de te voeren stroom.
Bijv. u heeft een voeding die 3 apère kan leveren. U kiest dan een schakelaar die minstens drie apère kan schakelen.

De symbolen op paneelmeters

Op de voorzijde van een paneelmeter staan diverse symbolen. Deze hebben de volgende betekenis:

Meter-symbolen-01.gif
Afbeelding: 10
Meter-symbolen
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Meer informatie

Encyclopedie:
Externe website:
Paneelmeters
Meetinstrumenten.
Elektronica Onderdelen Online. voorheen Dick Best. Paneelmeters
Paneelmeters.
Uitleg over de draaispoelmeter.
Paneelmeters.
Paneelmeters.
Paneelmeters.



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie 

Laatste wijziging: 25 okt 2017 17:19 (CEST)