Digitale spanning meten

Hoofdpagina  Categorie-index  Index

Vorige | Volgende

---

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

---

Aan deze bijdrage wordt gewerkt.


Geen wijzigingen aanbrengen a.u.b., daar die weer overschreven worden bij het overzetten van de hele pagina vanaf mijn offline-systeem.

<!-

De 'Digitale spanning' is geen sinus (wisselspanninggolfvorm) en ook geen pure gelijkstroom.
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: Artikel E10.01). 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'. Door bepaalde combinaties van 'nullen' en 'enen', m.b.v. een Digitale centrale, op de rails te zetten, kunnen de (loc)decoders aangestuurd worden.

Meten van de spanning

Het meten van de digitale spanning op de rails, kan niet zonder een adaptor gedaan worden. Met een normale (RMS)voltmeter of een Multimeter (DMM) krijgt u afwijkende uitlezingen (spanningswaarden). We willen echter wel graag de werkelijk aanwezige spanning weten. Daarvoor bestaat, in de handel verkrijgbare, apparatuur zoals de RRAmp. U kunt echter ook zelf een adapter-schakeling in elkaar zetten, om de 'Digitale spanning' te kunnen meten met een multimeter (DMM). 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		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

Bij een diode hebben we, zoals hierboven reeds vermeldt, te maken met een stapspanning. We moeten dus weten hoe hoog die stapspanning is, en deze waarde bij de uitgangsspanning van de adaptor-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 m.b.v. een multimeter een zeer lage stroom door de diode vloeit (dan gaat het om microAmpères), zal die stapspanning laag, en tevens constant zijn.

Het meten van de stapspanning gaat heel eenvoudig m.b.v. een 9 Volt blok-batterij. U meet met behulp van een Multimeter de spanning van de batterij. In het voorbeeld van schema E16.04.03-03 is dat bijv. een spanning van 8,94 Volt. Daarna sluit u de batterij op de ingang van de adaptor 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 m.b.v. 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 µFarad (de kleinste waarde die de auteur op dat moment in voorraad had). De waarde van C1 mag liggen tussen 1 en 0,1 µFarad.

---

Meer informatie

Encyclopedie artikel

• Inleiding digitale baanbesturing
• Modelbaan normen (NEM/MOROP en NMRA)

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

-->

---

Hoofdpagina  Categorie-index  Index

Vorige | Volgende

Contact met de redactie:

---