Multimeter en hele laag vermogen meten

Hallo

Ik probeer hele lage amperages te meten.
Ik ben aan de slag met zogenaamde citroen batterij. En probeer daar iets mee te laten werken.

Maar ik geraak niet wijs uit mijn multimeter.

Ik weet dat ik mijn multimeter in serie moet schakelen. Maar dan: welke optie moet kiezen 200u, 2000u, 20m, 200m ? De keuze lijkt ook de meting zelf te beïnvloeden.
Om te weten hoeveel electriciteit ik moet opwekken wil ik de formule Watt= Volt X Ampere gebruiken.
Maar ik moet kunnen meten hoeveel ampere 1 cel kan genereren.
Op onderstaande link vind je meer uitleg. En wordt ook sneller duidelijk waar dit project over gaat.

http://maaikedevos.blogspot.com

Alvast bedankt,
maaike

rbeckers

Overleden

Je moet de hoogste bereik kiezen dat genoeg cijfers laat zien.
Het hoogste bereik beinvloed de meting het minste.

Stroom meten is niet hetzelfde als vermogen meten. Het maximale vermogen meet je door het maximum power point te vinden, en daar de spanning en de stroom te meten.

Wat voor jou waarschijnlijk interessant is, is de kortsluitstroom en de open klemspanning. Dan heb je al een leuke indicatie.

Natuurlijk beïnvloedt de keuze van het meetbereik de meting. Als je je meter in 20A-stand zet, dan meet deze in hele ampères (voor de decimale punt), tot een maximum van 20A. Je zal dan ongeveer 0.00 aflezen, zoveel stroom levert zo'n citroenbatterij niet.
Begin maar eens op 200mA (stroom aflezen in milliampères), en dan steeds een kleiner bereik kiezen zolang de afgelezen stroom niet over het maximum heen gaat. Bij 2000μA/200μA lees je natuurlijk af in microampères.

De meetpennen van je multimeter sluit je dan direct aan op de + en de - van de batterij.

fred101

Golden Member

Een multimeter heeft een zogenaamd burden voltage. Een spanningsval over de multimeter veroorzaakt door de inwendige weerstand van de meter.
In je meter zitten weerstanden, door daar stroom door te laten lopen ontstaat er een spanningsval over die weerstand. Dat is dat burden voltage en deze spanning meet jou meter, rekent dat eventueel om, en geeft het weer als stroom. Voor het 10A bereik is dat heel weinig, minder dan een ohm ( vergeet ook niet de weerstand van je meetsnoeren, vooral bij simpele multimeters kan dat wel eens 1 tot 2 ohm zijn.) bij het 200 uA bereik is die weerstand veel groter., bv iets van 1K, ligt er aan in welk voltbereik hij dan meet.
Ik meet regelmatig uA en nA maar dat is bv lektroom van eem condensator. De lekweerstand is dan al vele Mega Ohms dus 1K extra maakt niet veel uit. Maar in jou geval wel.

Je kan ook een weerstand in serie met je led opnemen en dan daar de spanning over meten. Dat is eigenlijk wat je nu ook doet. Een zogenaamde shunt meting ( iets wat ik zelf meestal doe ipv de stroommeet functie van de meter ( behalve op uAen nA nivo) mocht je een fout maken dan verbrandt je de weerstand ipv je multimeter. Bv omdat je vergeet de stekkers weer terug op te pluggen.

Een stroommeter beinvloedt nu eenmaal altijd de schakeling. In veel gevallen maakt dat niks uit. De weerstand is meestal vele malen kleiner dan de weerstand van de schakeling maar als je in dit soort situaties meet wordt het wat anders. Meet met een tweede multimeter de spanningsval over je meter, teken het vervangingsschema en je kunt de boel uitrekenen. Of meet gewoon die weerstand. Dat kan je met de meter zelf.

Zelfs ultra gevoelige galvano meters, met bv 1uA volle schaal hebben nog een weerstand. Hier wel geen echte shunt weerstand maar de koper weerstand van het gebruikte koperdraad van de spoel. Alleen is dat vaak minder dan 100 ohm dus veel minder dan een multimeter en kunnen ze maar heel weinig stroom hebben. Vaak hooguit 100 uA.

Wil je meten met zo min mogelijk beinvloeding dan moet je met een hall sensor en instrumentatie versterker gaan meten.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
Arco

Special Member

Simpele meting is een weerstand met zijn 2 pootjes in de citroen steken, en dan met een goede multimeter de spanning over de weerstand meten. Door de bekende weerstand en spanning kun je dan de rest berekenen.
De weerstand kun je nog varieren voor verschillende belastingen.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik zou van die tomaten trouwens geen saus meer trekken: die zitten achteraf boordevol zinkionen, da's niet gezond.

He dank iedereen voor de snelle antwoorden.
Ik ben een leek op electriciteits gebied. Ik gebruik niet altijd de juiste termen waarschijnlijk, waarvoor excuses.

Ik ga aan de slag met de meest eenvoudige tips die ik hieronder kreeg.
Dus mijn multimeter draaien naar de 200m optie.

Wat arco zegt wil ik proberen maar ik begrijp niet wat je bedoelt met 'spanning over de weerstand meten'.
Ik denk dat de bedoeling is dat ik de formule I = V/R ga gebruiken om mijn ampere te weten te komen.

Ik stop dus een weerstandje (op het pakje staat 1K OHM) met zijn pootjes in de tomaat (ik schreef citroen, omdat iedereen 'citroen-batterij' wel kent, maar werk eigenlijk met tomaten).

En dan ? Zink en koperen staafjes en Voltage meten ? (zie foto) http://maaikedevos.blogspot.com/
Voltage blijft ongeveer 1. Maar dat was ook zo als ik het weerstandje er niet in stopte. Ik moet blijkbaar iets anders doen, maar wat ?

Ik zal de tomaten niet in de saus draaien ;-)

Henk H.

Golden Member

Op 16 mei 2012 19:09:43 schreef dr zeezucht:
Wat arco zegt wil ik proberen maar ik begrijp niet wat je bedoelt met 'spanning over de weerstand meten'.
Ik denk dat de bedoeling is dat ik de formule I = V/R ga gebruiken om mijn ampere te weten te komen.

Klopt helemaal. Je meet de spanning (V) over de weerstand en je weet de weerstandswaarde (R) van de weerstand. De I kun je dan uitrekenen. Voor de nauwkeurigheid kun je de weerstand nog even nameten. Die hebben soms een tolerantie van 5 of 10%.

Als je de multimeter op de stroomstand (200 mA bereik) gebruikt, beïnvloedt de weerstand IN de multimeter de meting. De weerstand in de meter zorgt er voor dat er minder stroom loopt waardoor de meting een lagere waarde aangeeft dan de tomaat (of citroen) kan leveren.

Shiptronic

Overleden

als ik de foto's bekijk kom ik op 3-4 mA

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Je moet de weerstand wel met de koperen en zinken staafjes verbinden en dan de spanning hierover meten :)

Gr.F_S

Shiptronic

Overleden

stroom kan je ook het best rechtstreeks op de zink/kool staafjes meten geen LED of weerstand aansluiten.

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
fred101

Golden Member

Stroom meten:
De twee staafjes er in, niks er op aansluiten
Zet multimeter in DCV bereik. Meet met rode pin op het ene staafje en de zwarte op het andere.
Nu weet je de open klem spanning.
Dan sluit je een 1K Ohm weerstand tussen de staafjes aan. Meet weer de spanning op de zelfde manier als hiervoor.
Die spanning gedeeld door de 1K weerstand is de stroom die er loopt.

Wil je echter weten hoeveel stroom er kan lopen dan kun je twee dingen doen. Steeds een kleinere weerstand nemen en meten. Dit in een grafiek zetten. Dan zie je wanneer je "accu" het niet meer trekt.
Als je 10 ohm of zelfs 1ohm gebruikt kun je met een goede multimeter nog steeds de spanningsval meten en kan er toch " veel" stroom lopen. ( hou er rekening mee dat de getoonde meter absoluut niet geschikt is voor serieuze metingen) aangezien dit een schoolopdracht is ( tenminste, dat mak ik uit je blog op) neem ik aan dat je metingen wel een zekere herleidbare referentie moeten hebben. Niet dat je een veel hogere sanning meet dan er staat omdat de batterij van je meter bijna op was)

Als je de meter in DCA zet en de snoeren in com en 200mA bussen steekt en dan direct tussen de twee pinnetjes aansluit dan meet je de stroom door de meter. Alleen als die meter 1K is kan er nooit meer stroom lopen dan de open klem spanning gedeeld door die 1K terwijl er misschien bij echte of bijna kortsluiting meer kan lopen.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
benleentje

Golden Member

Je kan eigenlijk best een spanning stroom grafiek maken van de tomaat.
Dit doe je door door de tomaat in stappen steeds zwaarde te belasten en dan steeds de spanning en de stroom te meten.

Je begint met een onbelaste meting en meet dan enkel de spanning.
Daarna belast je de tomaat met bv 1KΩ Als je dan bv 2V meet over de weerstand dan loopt er 2mA door de weerstand. MEt een zwaardere belasting dus een kleinere weerstand ga je zien dat de spanning in gaat zakken. Dit is het punt waarbij je de tomaat voor het mooie al overbelast maar dat hoeft nog niet erg te zijn dan kan je bepalen door verdere metingen.

Ga met de meten gewoon verder met nog lagere weerstanden. Welke weerstanden je moet gebruiken weet je pas na je eerste meting als je dan ziet dat je grote gaten in je grafiek krijgt waartussen je ook zou willen weten wat het daar doet.

Als je die gedaan hebt reken je het vermogen uit van elke stroom en spannings combinatie door deze 2 met elkaar te vermenigvuldigen. Je zal dan zien de je maar op 1 punt het maximale vermogen hebt.

Maar is maximale vermogen wel het meest interessante om te weten de capaciteit is immers ook erg belangrijk die zegt je hoelang kan de tomaat een bepaalde stroom leveren. Dan kan je met andere metingen doen. Dan pak je een verse tomaat en die belast je met een weerstand en meet dan om bv elk uur de spanning en de daarmee ook de stroom. Dit doe je net zolang totdat het tomaatje de geest geeft. Dan doe je met heel veel tomaten tegelijk maar dan met elke een andere weerstand als belasting. Dan kan je meten met welke belasting en de tomaat het het hoel ang uit houd. Daar moet je gaan uitrekening welke belasting dus het meest vermogen en langste capaciteit geeft.

Gebruik liever geen lamp of led omdat hierbij steeds de stroom afhankelijk is van de spanning en dus een heel erg onnauwkeurig meetresultaat oplevert.

Veel meet plezier.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Volgens mij klopt het verhaal hier en daar niet helemaal: Om te beginnen de reactie:

De zure oplossing in de tomaat of citroen zorgt voor een elektronen uitwisseling tussen zink en koper: vandaar het ontstaan van de ionen in de oplossing:
De spanning tussen de elektroden zal ALTIJD 1 volt bedragen (1,2 nogwat volt, zo ook bv. in een loodaccu, waar een vergelijkbare reaktie plaats vindt) Deze spanning ligt vast en heeft te maken met de chemische reaktie in de tomaat of citroen oid.

De HOEVEELHEID lading -de stroom dus- die tussen de elektroden kan vloeien is slechts afhankelijk van het OPPERVLAK van de elektroden, de geleidings eigenschapppen van de zure oplossing en de AFSTAND TUSSEN de elekroden.

Op YouTube staan hele leuke dingetjes met citroen/ aardappel batterijen.

Hoeveel stroom je uit één tomaat kan halen is dus afhankelijk van boven beschreven.

Verder (ik wil je niet ontmoedigen) maar er was nog iets met het parallel/serieel schakelen van citroen-batterijen: aar daar zat een praktijk grens aan (terwijl het in theorie zou moeten kunnen) ik weet alleen even niet meer wat dat nou ook alweer was: interne weerstand oid. want je moet met de tomaat / citroen batterij een hoge spanningsval maken wat een behoorlijke inwendige -kruip- stroom oplevert.

Ik vind je project héél interessant: ik ga nog even met je meedenken als je het niet erg vindt. Ga zelf eerst goed aan de slag met tomaten en (spatelvormige) elektroden. Kijk of je er spanning uit kunt krijgen (volt dus), ga vervolgens met het voorgestelde 1 kOhm weerstandje aan de : (wat ik wel een goeie tip vond).

Hou overigens rekening (aangezien het echt zou moeten werken begrijp ik) dat het hier om GELIJKspanning gaat: dus jouw afgebeeld koffiezet apparaat zal het niet doen:

Ik zat zelf te denken aan de tomaten die hun eigen groei-ledjes (die heb je tegenwoordig, van die blauw-rode weet je wel) aangesloten hebben: òf tomaten die hun eigen electrisch oplaadbare hegge-schaar van stroom voorzien ;-)

Grt

benleentje

Golden Member

Bedankt ericVG voor je info.

Een waterkoker kan wel want daar zit enkel een verwarming element in en dat zal het op gelijkstroom net zo goed doen. En ik denk de simpele koffiezet apparaten ook wel als daar verder geen elektronica in zit dat is ook enkel een verwarmingselement.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Als het erover gaat zoveel mogelijk vermogenoverdracht te krijgen, moet je de belasting ( de weerstand die je aansluit ) gelijk maken aan de inwendige weerstand van de spanningsbron.

Je meet de openklemspanning en de kortsluitstroom, dan deel je die spanning door de stroom. Nu heb je de inwendige weerstand.

Dat is de weerstand die je moet aansluiten om een efficiënte vermogensoverdracht te krijgen.

Overigens zal deze inwendige weerstand snel wijzigen tijdens "ontlading" van je cel zodat de belasting steeds aangepast moet worden om steeds de optimale vermogensoverdracht te verkrijgen.

Een willekeurige belasting van 1kohm leert je niet veel.
Bovendien moet je een spanningsmeter met zeer hoge ingangsweerstand gebruiken. Een organische batterij kan zomaar een Ri met orde-grootte van 100k hebben.

Hey hey, dag iedereen.

Volgens mijn bescheiden berekeningen zou ik 15.000 tomaten moeten schakelen om het aparaatje dat ik wil gebruiken te laten werken.
Ha ! ha ! LOL

zie foto's :maaikedevos.blogspot.com

Ik had al wel een vemoeden, ik heb deze berekeningen al eens gemaakt maar ik dacht (hoopte) dat ik fouten had gemaakt, of het niet zo goed begrepen had allemaal.
Ik heb er wel ontzettend veel van geleerd.

Ik zoek verder: van een 12 Volt koffiemachine, naar een door een AA-batterij aangedreven speelgoedje naar...iets dat heel weinig amperes nodig heeft !

Ik ga in ieder geval verder met mijn tomaten.
Bedankt allemaal.
groetjes

Tsja, een koffiemachine.. dan vraag je ook nogal wat! Kan je beter die tomaten gewoon verbranden als biomassa, dat levert meer op (of vergisten en dan de alcohol gebruiken).

Zorg verder dat je een groot contactoppervlak tussen de elektrode en de tomaat hebt. Dat scheelt in de maximale stroom die je kunt trekken. Zie ik goed dat je nu een 5 cent munt of koperdraad en een gegalvaniseerde spijker hebt gebruikt? (hij is toch wel gegalvaniseerd he?) Gebruik liever twee platte elektrodes met een groter oppervlak.

Even een vraagje tussendoor: zou aluminium niet ook een goed metaal zijn om in plaats van zink te gebruiken? Dat heeft immers een hoger redoxpotentiaal, dus je zou een hogere spanning verwachten.. en het is makkelijker te verkrijgen dan zink. Maar er zit hier vast wel een addertje onder het gras..

benleentje

Golden Member

Een rekenmachine heeft heel weinig stroom nodig. Alleen heb je kans als je gefrustreerd raakt door je berekeningen dat je de tomaten wilt gaan plat slaan en kan je daarna niets meer berekenen.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 19 mei 2012 22:08:38 schreef Bert M:
zou aluminium niet ook een goed metaal zijn om in plaats van zink te gebruiken? [...] vast wel een addertje onder het gras..

Dat vragen er meer zich af. Hier staat: 'That zinc should work better than aluminum in a battery is a little surprising, since aluminum is normally more reactive than zinc, but in this cell I suspect the aluminum has an oxide coating that is interfering with the reaction.'
http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/echem/batteries/batteries.html

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Even geprobeerd. Koper (muntje) met aluminium (waxinelichthouder) in een 10% (2,7M) zoutzuuroplossing levert een spanning van 600mV op. Zink kan ik helaas niet proberen, bij gebrek aan zink. 600mV is veel minder dan je zou verwachten (2,0V volgens de theorie). De kortsluitstroom is zo'n 0,00mA - dramatisch dus.

Nu is mijn "batterij" natuurlijk niet bepaald ideaal (kleine elektrodes, grote afstand - maar de belasting is 10MΩ. Opmerkelijk is dat de voornaamste reactie die zich afspeelt de afbraak van het aluminium is, ook als het circuit open is. Dat heeft vast ook te maken met de sterkte van het zuur.

Edit: bij nader inzien zou zink hier ook niets uithalen, dat zou meteen naar zinkchloride reageren. Toch maar eens een ander zuur nemen om mee te spelen.

Edit 2: het kleine beetje koper dat hier reageert tot koper(II)chloride onder invloed van zuurstof kan weer reageren met het aluminium tot aluminium(III)chloride. Zoutzuur was hier misschien niet de beste keuze :)

[Bericht gewijzigd door Bert M op zaterdag 19 mei 2012 23:02:06 (12%)

Beste vrienden:

Lees Volta:

De zuil van Volta.

Overigens: Frederick E: Aluminium is een buitengewoon interessant "metaal", het komt namelijk niet in de natuurlijke vorm voor: als oxide wél: in het periodiek systeem is het elementair.

Aluminium zou ook als "inert" beschouwd kunnen worden: als het niet aan de oppevlakte zou "roesten: is hier sprake van schimmel: of roest ?

Grt

Tidak Ada

Golden Member

Op 19 mei 2012 22:55:44 schreef Bert M:
Even geprobeerd. Koper (muntje) met aluminium (waxinelichthouder) in een 10% (2,7M) zoutzuuroplossing levert een spanning van 600mV op. Zink kan ik helaas niet proberen, bij gebrek aan zink. 600mV is veel minder dan je zou verwachten (2,0V volgens de theorie). De kortsluitstroom is zo'n 0,00mA - dramatisch dus.

Je zou voorlopig een verzinkte (niet verzonken ;) ) schroef of spijker kunnen gebruiken, per slot is dat Euromuntje ook alleen maar vekoperd (houdt er maar eens een magneetje bij). Lang zal het experiment dus niet duren, omdat het maar zo'n dun laagje is.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †
Frederick E. Terman

Honourable Member

Aluminium [...] komt namelijk niet in de natuurlijke vorm voor

Het komt in de natuur alleen in niet-natuurlijke vorm voor?!
Dus alle aluminium in natuurlijk vorm is kunstmatig. O-kay...

in het periodiek systeem is het elementair.

Sterker: Àlles in het periodiek systeem (der elementen) is elementair. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 20 mei 2012 16:46:10 schreef Frederick E. Terman:
[...]Het komt in de natuur alleen in niet-natuurlijke vorm voor?!
Dus alle aluminium in natuurlijk vorm is kunstmatig. O-kay...

[...]Sterker: Àlles in het periodiek systeem (der elementen) is elementair. ;)

wat Eric wil zeggen is, corrigeer me als ik fout zit, dat aluminium in de natuur niet zonder oxidelaag voorkomt, waardoor je er niet veel mee kan in een batterij. je zou in een vacuum het oxide kunnen verwijderen en dan in het zuur stoppen, maar dit zou niet echt makkelijk haalbaar zijn.