Spanning meten

https://images.beneluxspoor.net/bnls/schema_LED.jpg
Om verlichting te maken in mijn N-spoor personenwagons, heb ik een eenvoudig schema gevonden; een gelijkrichter, een elco en twee weerstanden; zie de bijlage.
De ingangsspanning is die van de digitale rails, ca. 16V wisselstroom. De LED-strip is 12V. Het vreemde (vind ik) is dat, ook al maak ik de voorschakelweerstand R2 voor de LED 20K in plaats van de aangegeven 1K, de meter blijft aangeven dat de uitgangsspanning ook ca. 16V is. De LED's doen het wel, dus de gelijkrichter werkt prima. Hoe kan het dat de uitgang nog steeds 16V is??
KeesdH

Arco

Special Member

Als je de spanning niet belast ergens mee, dan blijf je altijd 16 volt meten hoe hoog je de weerstand ook maakt.
De spanning zakt pas als er iets aan hangt wat stroom verbruikt...

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

De spanningsval over de weerstand is overeenkomstig de wet van Ohm afhankelijk van de stroom door die weerstand. Als er geen (noemenswaardige-) stroom loopt, is er geen (noemenswaardige) spanningsval.

Ik gok dat je meter niet goed overweg kan met de spanning die je meet. De meeste goedkopere meters zijn echt ingericht op zuivere wisselspanningen (sinusvorm) en platte gelijkspanningen.

Omdat de meeste digitale systemen (je vermeld niet welk systeem, maar ik gok DCC) met een digitale blok-wisselspanning werken, zou het kunnen dat je iets meet waar je meter niet zo lekker mee overweg kan.

Een lege batterij kan ook rare effecten op gemeten waardes veroorzaken. Vermelden waar je mee meet scheelt veel gissen ;)

EDIT: Ah ja. Ik ging er vanuit dat er onder belasting gemeten werd ;)

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.
fred101

Golden Member

De spanning die je meet hangt af van het signaal (de frequentie, dutycycle, golfvorm, DC offset etc) daarnaast van je meter (TRMS AC+DC of gewoon een bouwmarkt ding wat alleen puur sinusvormigwe spanning rond de 50 Hz kan meten. En het hangt af van de plaats waar je meet (Voor of na gelijkrichter) en de stroom die er loopt. De stroom bepaald hoeveel spanning er over die weerstanden valt.

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

Als daar daadwerkelijk 16V zou staan, zouden de LEDs ook veel meer licht moeten geven dan normaal. Als dat zo is, heb je je duidelijk vergist in die weerstand, die kan nooit 20k zijn.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
fred101

Golden Member

DCC is iets heel anders qua meten. Het is een digitaal blokgolf signaal. Dat kan je alleen met een scoop meten. Zie deze video op 7:40.
Het is 35Vpp, Vrms 17V, de frequentie is 8,6 kHz, dutycycle varieert, op dat scoopbeeld bijna 50 %

Als R1 en R2 1k zijn en de load 2200 ohm (er loopt dan 3,3mA) dan meet je over de elco 9,5VDC en tussen R2 en de load 6,5VDC.

Gebruiik je geen loads, dan loopt er geen stroom en na R2 meet je dan 16 a 17V

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

Ik neem aan dat er onbelast is gemeten, na R2. Die 20k is verwaarloosbaar vergeleken met de eigen weerstand van het meetinstrument, die waarschijnlijk 1M is.

Digitaal signaal is inderdaad een blokvormige wisselspanning en om die te meten heb je niet per se een scoop nodig. Gewoon achter een gelijkrichtbrug meten, daar staat een vrij constante gelijkspanning.

Op 11 februari 2023 19:01:23 schreef KlaasZ:
... die waarschijnlijk 1M is.

Meestal 10M!
(behalve FLUKE, dan is ie 17M).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

10M reken ik ook goed. :)
Maar van mijn eigen digitale multimeter weet ik dat die 1M is.

fred101

Golden Member

Mijn ene Fluke is 11M, de andere dacht ik 9M maar die ligt niet hier dus kon het niet nameten. .
KlaasZ, weet je dat zeker ? Wat voor meter is dat dan want 1M voor Vdc is wel heel erg prehistorisch (analoge meters) of nogal heel goedkoop Chinees, of een meter voor een heel specifieke toepassing. De meeste DMM's zijn 10M. De betere en high end lab multimeters zijn > 1 GΩ (tot 10V) bv Mijn handheld Keysight, Agilent en Brymen, en 2 van mijn Keithley benchmeters

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

Op 11 februari 2023 21:46:29 schreef fred101:
KlaasZ, weet je dat zeker ?

Ja, volgens de handleiding. En ook getest. Weerstand van 1M in serie en dan wijst hij ineens de helft aan.

Maar wat voor instrument is het?

Naar mijn ervaring is het op de hogere (> 10V) bereiken 10 MΩ, ook in verband met compatibiliteit met HV probes. Hand-multimeters (Fluke 110, 73-iii) zijn in lage bereiken nogal eens 11 MΩ, blijkbaar is dat handig qua constructie.
Bij lab instrumenten (HP3468B) komt 'oneindig' in het V-bereik ook voor, soms als optie, om bijvoorbeeld standaardcellen te kunnen meten.

Overigens lijkt het er op dat TS gevlucht is.

HarmP

Golden Member

Op 11 februari 2023 21:46:29 schreef fred101:
Mijn ene Fluke is 11M, de andere dacht ik 9M maar die ligt niet hier dus kon het niet nameten. .
KlaasZ, weet je dat zeker ? Wat voor meter is dat dan want 1M voor Vdc is wel heel erg prehistorisch (analoge meters) of nogal heel goedkoop Chinees, of een meter voor een heel specifieke toepassing. De meeste DMM's zijn 10M. De betere en high end lab multimeters zijn > 1 GΩ (tot 10V) bv Mijn handheld Keysight, Agilent en Brymen, en 2 van mijn Keithley benchmeters

Hi Fred, welke Brymen heeft een high-Z ingang? Ik heb zelf de BM869s, die heeft alleen 10 MΩ.

fred101

Golden Member

Harm, je hebt gelijk, ik heb dat fout onthouden. Ik had de 896s en die is idd 10M.

Klaasz, ik ben nu toch wel benieuwd wat jouw blijkbaar super-geheime multimeter nu voor merk en model is...

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

Terug naar het openingsbericht: mij lijken R1 en R2 redelijk overbodig !? Een van beide zou men nog kunnen behouden bij wijze van kortsluitbeveiliging, maar dat is dan ook ruim voldoende.
Nog beter lijkt me om R1 en R2 weg te laten en een 7812 in de plaats te stoppen, met de nodige C's aan weerszijden. Immers er komt 16V~ van de sporen, na gelijkrichting en afvlakking houdt men dikke 20V= over, terwijl de afname 12V= verlangt. Die spanningsval kan men realiseren met een of meerdere weerstanden, maar als er dan een wagonnetje wordt bijgehangen of weggelaten gaat de lichtsterkte veranderen, dat lijkt me ongewenst en kan met de 7812 vlotjes vermeden worden.
Wel wat opletten met de warmtedissipatie in de 7812 - hoeveel stroom wordt er zoal opgenomen? Ik zou denken een 10-20 mA per wagon?

@hieronder: inderdaad, dat klinkt erg zinnig. Ik denk dat ik niet veel heb gezegd, misschien zelfs helemaal niks :)

Ik vermoed dat de aanwezigheid van R1 te maken heeft met het niet te zwaar beschadigen van het signaal op de rails. Dit is niet alleen voeding, maar ook communicatie.

Het gaat hier niet om een gewone AC voeding, met een "sinus" aan de ingang. Zie de openingspost.

Terug naar het openingsbericht: mij lijken R1 en R2 redelijk overbodig !? Een van beide zou men nog kunnen behouden bij wijze van kortsluitbeveiliging, maar dat is dan ook ruim voldoende.

Dan blijft condensator C1 dus over. Die sluit de gehele (communicatie) wisselspanning kort. Daardoor zal de hele communicatie over de baan wegvallen. In plaats van die weerstanden zou je misschien wel iets van een dik spoeltje kunnen plaatsen. Maar zeer waarschijnlijk wordt ook dan de communicatie verminkt.

Op 12 februari 2023 11:22:46 schreef Paulinha_B:
Immers er komt 16V~ van de sporen, na gelijkrichting en afvlakking houdt men dikke 20V= over, terwijl de afname 12V= verlangt.

De 16V van de sporen is een blokspanning. Na gelijkrichting wordt die niet hoger, maar je verliest iets door de gelijkrichter.
De functie van R1 is het beperken van de laadstroom van de elco. Als R1 er niet zou zijn, dan zou de laadstroom zo hoog worden dat de digitale centrale in kortsluitbeveiliging gaat.

Maar het zou wel handig zijn als de topicstarter zich zou melden om te vertellen hoe hij precies heeft gemeten.

Op 12 februari 2023 09:37:04 schreef Aart:
Overigens lijkt het er op dat TS gevlucht is.

Zo oud is de startpost ook weer niet.

Ja, nederig toegegeven, ik had me tweemaal miskeken op de ingang:
1/ de 16V is top-top, niet effectief of rms of wat dan ook;
2/ er zal inderdaad wel enige vorm van stroombegrenzing nodig zijn, R1 doet dat nog niet zo slecht :)

Dan nog vind ik R2 maar een zwakke maatregel, kan daar echt geen spanningsregelaar-IC in de plaats? Een 7812 krijgt misschien onvoldoende ingangsspanning, een low-dropper zou toch moeten werken?

[Bericht gewijzigd door Paulinha_B op zondag 12 februari 2023 14:24:50 (30%)

Op 12 februari 2023 14:23:25 schreef Paulinha_B:
1/ de 16V is top-top, niet effectief of rms of wat dan ook;

Nee, die 16V is top. Dus juist wel effectief of RMS. Het is een blokvormige wisselspanning die varieert tussen +16V en -16V.

En R2 heeft wel degelijk een functie. Het gaat om een modelspoorrijtuig met verlichting. Omdat de stroom wordt overgedragen door rail-wiel contact kunnen er kortstondige onderbrekingen plaatsvinden. De elco dient er voor om die onderbrekingen te overbruggen. En R2 zorgt dat de elco niet te gauw leeg raakt.

Een spanningsregelaar zoals een 7812 of zo heeft weinig toegevoegde waarde omdat de railspanning al tamelijk constant is.
Dit schema is in de modelspoorwereld al bijna een klassieker, er is niks bijzonders aan.
Alleen wil de TS R2 vergroten, kennelijk omdat de verlichting te fel brandt.

En nu nog even op zijn reactie wachten.

Op 12 februari 2023 10:54:23 schreef fred101:
Klaasz, ik ben nu toch wel benieuwd wat jouw blijkbaar super-geheime multimeter nu voor merk en model is...

Waarom denk je dat het supergeheim is?

fred101

Golden Member

Omdat je blijkbaar het merk en type niet wil noemen. ;) Ik ben gewoon benieuwd. Ik heb nog nooit een 1M meter gezien anders dan ooit in de specs van een heel vaag China ding. Je wilt, behalve voor bv elektricien werk een zo hoog mogelijke weerstand.
Vanwege veiligheid, belasting van het punt waar je meet, meetfouten bij hoogohmige schakeling. Als je bv een gate hebt die met 1M aan massa ligt en jij meet daar 5V, dan staat er 10V en er loopt twee keer zoveel stroom naar het meetpunt.

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

Op 13 februari 2023 00:11:37 schreef fred101:
Omdat je blijkbaar het merk en type niet wil noemen. ;)

Dat vind ik een kwalijke insinuatie.
Ik kon het niet noemen omdat ik nog wat andere dingen te doen had, en in tegenstelling tot anderen weet ik niet uit mijn hoofd hoe al mijn spullen heten.
Maar vanmorgen even gekeken en het is een Hapé MI-6 MK7.
Ook nog gemeten en hij is echt 1M.
Ik heb nog een ander goedkoop instrumentje van een vaag merk. Er staat op Select Plus. Verder geen aanduiding. Die is ook 1M.

Maar dit gedoe over de eigenschappen van een meetinstrument vertroebelt waar het om ging. En daar kan alleen de topicstarter helderheid in verschaffen. Dus ik ga eerst maar eens wachten of die nog terugkomt.

[Bericht gewijzigd door KlaasZ op maandag 13 februari 2023 10:57:38 (16%)