Digitale spanning meten

Hoofdpagina  Categorie-index  Index

Vorige | Volgende

---

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

---

De 'Digitale spanning' is geen sinus-golfvorm zoals bij wisselspanning, en ook geen pure gelijkspanning.
Het signaal dat op de rails staat, is namelijk een spanning in de vorm van een blokgolf. Die blokgolf kunt u zich het beste voorstellen als de streepjes van een barcode, zie: het artikel Inleiding digitale baanbesturing bij 'Meer informatie'). Het signaal bestaat uit een spanning die tussen ± +9 volt en -9 volt wisselt, in twee verschillende pulslengtes. Het totale spanningsverschil tussen de beide spoorstaven is dus ongeveer 18 Volt. Volgens NEM 670 en NEM 671 zijn de lange pulsen 100 microseconden lang. De korte pulsen zijn 58 microseconden lang. Een lange positieve en een lange negatieve puls vormen samen een logische '0'. Een korte positieve en een korte negatieve puls vormen samen een logische '1'. Met behulp van, bijvoorbeeld een digitale centrale, kunnen combinaties van 'nullen' en 'enen' op de rails worden gezet. Daarmee kunnen dan de (loc)decoders worden aangestuurd.

Meten van de spanning

Het meten van de digitale spanning op de rails kan niet zonder een adapter (aanpassingseenheid tussen twee systemen), worden gedaan. Met een normale (RMS) voltmeter of een digitale multimeter (DMM) krijgt u afwijkende aflezingen (spanningswaarden). We willen echter wel graag de werkelijk aanwezige spanning weten. Daarvoor bestaat, in de handel verkrijgbare, apparatuur zoals de RRAmp (zie: 'Meer informatie', hieronder). U kunt echter ook zelf een adapter-schakeling in elkaar zetten, om de 'digitale spanning' te kunnen meten met een digitale multimeter. Hier ziet u twee schema's, waarmee u kunt meten hoe hoog de spanning is die op de spoorstaven staat. Bij 'Drierail' gaat het dan om de spanning die tussen de puntcontacten (PuCo's) en de spoorstaven staat.

325px
Afbeelding: E16.04.03-01		Afbeelding: E16.04.03-02
Schakeling met germaniumdiode		Schakeling met bruggelijkrichter
Foto gemaakt door: Fred Eikelboom		Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Germaniumdiode

In schema E16.04.03-01 is een germaniumdiode toegepast. Deze heeft een lagere stapspanning c.q. drempelspanning dan een siliciumdiode. Door de lagere stapspanning komt de uitgangspanning beter overeen met de ingangsspanning van de schakeling. Ofwel, we hebben minder spanningsverlies. Het toegepaste type is een 1N60. We kunnen ook andere germanium-types toepassen, zoals de 1N34A, OA90 en OA91.

Stapspanning meten

Zoals hierboven reeds vermeld, hebben we bij een diode te maken met een stapspanning. We moeten dus weten hoe hoog die stapspanning is, en deze waarde bij de uitgangsspanning van de adapter-schakeling optellen om de juiste waarde te verkrijgen.

325px

Afbeelding: E16.04.03-03

Meten van de stapspanning

Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Bij een diode is de stapspanning mede afhankelijk van de stroom die door de diode loopt. Bij toenemende stroom door de diode zal de stapspanning evenredig toenemen. Daar er bij het meten met een multimeter een zeer lage stroom door de diode vloeit (dan gaat het om microampères), zal die stapspanning laag zijn en tevens constant.

Het meten van de stapspanning gaat heel eenvoudig met behulp van een 9 Volt blokbatterij. U meet met behulp van een multimeter de spanning van de batterij. In het voorbeeld van schema E16.04.03-03 is dat bijvoorbeeld een spanning van 8,94 Volt. Daarna sluit u de batterij op de ingang van de adapter aan, en meet op de uitgang hoeveel spanning daar aanwezig is. Het verschil tussen die twee is de stapspanning over de diode. In het voorbeeld is dat (8,94-8,81)=0,13 Volt. Deze spanning telt u op bij de gemeten waarde van de spanning die u straks op de spoorstaven meet.

Bruggelijkrichter

In schema E16.04.03-02 is een bruggelijkrichter toegepast. In de meeste gevallen bestaat een bruggelijkrichter uit siliciumdiodes. Bruggelijkrichters met germaniumdiodes zijn in de handel zeer moeilijk verkrijgbaar. De bruggelijkrichter kunt u ook vervangen door vier losse 1N60 diodes of door vier maal 1N4148.

De stapspanning van de schakeling meet u ook hier weer met behulp van een 9 Volt blokbatterij en telt u op bij de gemeten uitgangsspanning. Doordat de spanning nu dubbelzijdig gelijkgericht wordt, zal er een iets andere spanning op de uitgang te meten zijn. Door nu de waarde van C1 aan te passen, kunt u de uitgangspanning ongeveer gelijk maken aan de schakeling met een enkele diode.

De waarde van C1

Elco C1 had bij de testen een waarde van 0,47 µF (de kleinste waarde die de auteur op dat moment in voorraad had). De waarde van C1 mag liggen tussen 0,1 en 1 µF.

---

Meer informatie

Encyclopedie

Artikel Inleiding digitale baanbesturing

Artikel Modelbaan normen (NEM/MOROP en NMRA)

Sjabloon:Link externSjabloon:Link extern

Externe websites:

Bronnen NMRA-standaarden MOROP, de Normen MiBa, de Normen

---

Hoofdpagina  Categorie-index  Index

Vorige | Volgende

Contact met de redactie:

---