|
|
PaneelmetersUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom
De paneelmeter
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). AnaloogBij de analoge uitvoering is de meter voorzien van een draaiende wijzer. De gemeten waarde is afleesbaar op een schaal (met schaalverdeling). DigitaalBij 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.
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.
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 werkingWanneer 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.
Aanpassing van het meetbereikWanneer 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 stroomsterkteVoor 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.
Aanpassing van het meetbereikWanneer 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 wisselspanningVoor 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-paneelmetersIn de handel zijn ook zogenaamde dubbelschaal-paneelmeters verkrijgbaar. Het werkingsprincipe van deze meters is gelijk aan de enkelvoudige.
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. De symbolen op paneelmetersOp de voorzijde van een paneelmeter staan diverse symbolen. Deze hebben de volgende betekenis:
Meer informatie
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
