Overzicht van elektrotechnische meetinstrumenten in gebruik bij het Laboratorium voor Electrotechnische Meettechniek te Delft

·

.~-J.

O.

de

-Kat

Ing.

Overzicht

van

Elektrotechnische Meetinstrumenten

,

1" (), -~ ~, v " ''-.-'.'

P3008

1808

J.

O.

de

.

Kat Ing.

Overzicht

van

\

'2~~ 8o~,,-\

:) ODB \ E:.a~

Elektrotechnische Meetinstrumenten

in

gebruik bIj het

Laboratorium voor El. Techn. lv1eettechniek

te

Delft.

VERENIGING

VOOR STUDIE- EN STUDENTEN BELANGEN DELFT

BIBLIOTHEEK TU Delft P 1249 8064

VOORWOORD

Het initiatief tot het in druk doen verschijnen van dit overzicht is voort-gekomen uit de kring der studenten en student-assistenten, betrokken bij het praktikum voor Elektrotechnische Meettechniek aan de Techni-sche Hogeschool te Delft.

De bedoeling is de studenten reeds thuis bij het voorbereiden van de proeven, in de gelegenheid te stellen zich te oriënteren omtrent de aard van de apparaten, die in het laboratorium tot hun beschikking zul-len staan. Alleen de meest noodzakelijke gegevens zijn opgenomen; voor meer uitgebreide informatie zij verwezen naar de handleidingen, die de fabrikant bij ieder apparaat pleegt mee te leveren.

In principe wordt van ieder instrument gegeven: Naam, fabrikant, type (No.), globale prijs, afbeelding, funkties, beknopte gebruiksaan-wijzing, invloed op het meetobjekt, nauwkeurigheid, toelaatbare be-lasting (kwetsbaarheid) en principe van de werking. Dit laatste hoofd-zakelijk bij de minder gangbare instrumenten.

De beschreven apparaten moeten beschouwd worden als voorbeelden. Van ieder type zijn vele fabrikaten in de handel. De prijzen zijn - glo-baal - vermeld om enig inzicht te verschaffen in de kosten van meet-apparatuur en met de hoop, dat de student zich meer rekenschap zal geven van de handelingen, die hij verricht.

Reeds in de praktikum-instrukties aanwezige informatie is zo weinig mogelijk overgenomen.

Overigens is getracht het overzicht enigszins algemeen te houden, op-dat het ook elders wellicht van nut kan zijn. Op- en aanmerkingen zullen gaarne in ontvangst worden genomen.

Delft, november 1968 J. O. de Kat, Ing. Laboratorium voor Elektrotech-nische Meettechniek, Delft.

INHOUD pag. Weerstandsdekadebank ... 7 Normaalweerstand ... " . . . 8 Precisieweerstand . . . 9 Kondensator dekadebank . . . 10 Precisiekondensator . . . 11 Scheidingstransformator. . . 12 Stroomtransformatoren. . . 13 Regeltransformatoren . . . 15 Draadspaninrichting ... 17 Voedingsapparaat. . . 18 Normaal element ... 22 Sinusgeneratoren ... 23 VJïjzerinstrumenten . . . 26 Voltmeters ... 3G Elektrostatische voltmeter. . . 32 Gelijkspannings millivoltmeter . . . 33 Versterker voltmeters ... 38 Ampèremeters ... 44 Galvanometers ... 46 Ballistische galvanometer ... 51 Fluxmeter ... 58 Elektronische galvanometers. . . 60 Vibratie galvanometer. . . 62 Selektieve nulvoltmeters . . . 63 Universeelmeters . . . 67 Universeel cos\O-meter . . . 75 Elektronische universeelmeter ... ". . . 80 Wattmeters ... 83

Oscilloskopen en schrij ver. . . 89

Oscilloskoop ... 92

Woordenlijst. . . . .. . .. . . . .. . .. . .... . . .. . . . .. . . .. 104

Schrij ver ... 108

Weerstandsmeetbrug .. . . . .. . .. . ... . . .. 112

Ivveerstandsdekadebank Fabr: f. 800.

=

Voorkomende _Maximaal weerstands-toegelaten waarden per stap in n stroom in A 0,1 1,5 1,0 0,5 10 0,150 100 0,05 1000 0,015 10 K 0,005 100 K 0,0015 Nauwkeurigheid 0, 1 ~

Het geheel is afgeschermd met koperfolie, om de parasitaire kapaci-teiten naar aarde vast te leggen.

De parasitaire zelfinduktie per trap is ca 70 iJ. H. Vervangingsschema: 0----,1--[1

~R:LZ~/~~"y'-Y-"L---.-I ~O

I

7

70 }JH I 1 per trap I -~- -~-- T -~-- T -I 102 pF 1 102 pF 1 1 o~-JI----.---JI---o-, afscherming .-L

I

Normaal weerstand Fabr: Bleeker f. 160.=1

Weerstands waarden in SJ 0,010 0,001

Maximaal toegelaten

belastingsstroom in A 7 20

Nauwkeurigheid beter dan 2. 10- 4,

De stroomklemmen zijn aangeduid door de schematische weerstand ertussen; de beide andere zijn de spanningskiemmen. stroom- en spanningskiemmen mogen ni e t verwisseld worden.

Merk in de linker afbeelding het shuntdraadje op, dat dient voor de weerstandskorrektie.

prec is ie weerstand Fabr: Ruhstrat f. 40.

=

àf. 50.

=

Voorkomende

weer-stands waarden in 'sj _{0,1 1,0 10} 100 1000 ·~OK lOOK

Maximaal toegela-ten

belastings-stroom in A 2,2 0,7 0,22 0,07 0,022 0,007 0,0022

Nauwkeurigheid in % 0,1 0,02

De vier klemmen op de linker-afbeelding zijn spannings- resp. stroom-klemmen. Bij dit type zijn zij aan elkaar gelijk. Meestal echter moeten zij goed onderscheiden worden.

I

Kondensatordekadebank Fabr: f. 1000. =

Voorkomende kapaci-

Nauw-teits waarden per

keurig-stap in pF heid 100.000 10.000 0,5% 1.000 53 - 1000 5 pF kontinu

De bank is inwendig afgeschermd met koperfolie; deze afscherming is met een aardklem verbonden.

Het is noodzakelijk de parasitaire kapaciteit naar de afscherming (75

à

100 pF) uit te balanceren of door juiste aarding onschadelijk te maken. Vervangingsschema: 0 _I

)~,-J

_I 0 I I I I _..L_ _..L_ T -I 50 pF T -I 50 pF I I 0 I I

~

afscherming

-Precis iekondensator Fabr: Sullivan

Voorkomende waarden 100 - 1000 -

la.

000 - 100. 000 in pF

Maximaal toelaatbare 250 V

spanning

Nau wkeurigheid 0,1%

De temperatuurkoëfficiënt van de kapaciteit is kleiner dan 5.10- 5 per graad Celsius.

Scheidingstransformator Fabr: General Radio f. 150. =

Type 578 - A

578 - B 578 - C

Aantal windingen Frekwentiegebied

600: 2400 50 Hz - 10kHz

1000: 4000 20 Hz - 5 kHz

60: 240 2 KHz - 500 kHz

De transformator heeft als af-scherming een stalen huis, dat niet wordt geaard. Verder bezit-ten de primaire en sekundaire wikkeling ieder een afscherming, verbonden met een klem gemerkt S. Bij brugmetingen wordt dit scherm aan de generatorzijde aan aarde gelegd, en aan brugzij

Stroomtransformator Fabr. Gossen f. 250. ::: SEKUNDAIR k ;5

r ...

","""xyc;x::::,

i

_J?f K L PRIMAIR De maximale sekundai-re stroom is genorma-liseerd; bij het afgebeel-type op 5 A.

De transformator is geschikt voor verschillende waarden van de maxi-male primaire stroom, te kiezen met een schakelaar (rechtsboven op de afbeelding). Deze waarden kunnen worden uitgebreid door toepassing van doorsteek- windingen; de primaire wordt dan niet gebruikt.

Bij doorsteken van Bij gebruik van eigen de primaire

primaire stroomdraad 2x Ix Maximale primaire 0,5 1,0 2,0 5,0 20 100 200 stroom in ampère Maximale sekundaire stroom in ampère 5,0

Stroomtransformator Fabr: Norma f. 200. '"

De maximale sekundai-re stroom is genorma-liseerd; bij het afgebeel-de type op 5 A.

De transformator heeft primair meerdere aansluitmogelijkheden, voor verschillende waarden van de maximale primaire stroom. Deze

waar-den kunnen nog worwaar-den uitgebreid door toepassing van doorsteek-

win-dingen; de primaire wordt dan niet gebruikt.

Bij doorsteken van

Bij gebruik van eigen de primaire

primaire stroomdraad 4x 2x Ix Maximale primaire 0,25 0,50 1,0 100 200 400 stroom in ampère Maximale sekundaire stroom in ampère 5,0

N. B. : Het openen van de sekundaire stroomkring van een in bedrijf zijnde stroomtransformator is even fataal als het kortsluiten van de sekundaire van een in bedrijf zijnde spanningstransformator.

Regeltransf ormatoren Fabr: diversen f. 80. = - f. 200. =

Regeltransformatoren worden hoofdzakelijk gebruikt voor het verkrijgen van een regelbare netvoedingsspanning. Normaal is: primair 220 V,

se-kundair 0 -260V; 50 Hz. Door de afmetingen wordt de maximale af te

ne-men stroom bepaald. Een ingebouwde smeltveiligheid zorgt ervoor, dat deze waarde niet wordt overschreden. Op een schaal kan de sekundaire spanning worden afgelezen (globaal, ter oriëntatie).

Er zijn regeltransformatoren met gescheiden wikkelingen en met éen wikkeling. Wordt dit laatste type voor een meetopstelling gebruikt, dan

moet een transformator met gescheiden wikkelingen worden toegevoegd,

aangezien de opstelling anders direkt met het net verbonden zou zijn, hetgeen gevaar oplevert.

heb-Afgebeeld is een regeltransformator met één wikkeling, voor 2 ampère.

Fabrikaat Rheotor~ Op de achtergrond een Philips regeltransformator

van groter vermogen.

Transformatoren met één wikkeling worden naar het engels ook

auto-transformator genoemd. De naam variac is een handelsmerk.

~~o"8

'--__

0_- 260 V Regeltransformator met gescheiden wikkelingen 220 V 50 Hz 0-260 V Regeltransformator met één wikkeling

I

Draadspaninrichting Fabr: f. 1000. =

1.. Inklembouten

2. Spanningskiemmen 3. Stroomklemmen 4. Slee

5. Lineaal (1 meter lang, met mm-verdeling) 6. Handgrepen

Door de robuuste uitvoering en de aanwezigheid van spannings- en stroomklemmen is deze inspaninrichting uitstekend geschikt om op-genomen te worden in een dubbelbrug voor het meten van lage weer-standen (<: 1 SJ). Op deze wijze kunnen van staven of draden van ver-schillende metalen de weerstand, de soortelijke weerstand en de temperatuurkoëfficiënt bepaald worden.

I

Voedingsapparaat VOEmNGSAPPARAAT D 030-1

..

+

Fabr: delta elektronika

DELTA ELEKTRON ZIERIKZEE AAN 0.1 A METER Prijs: f. 606. = 0.30 V AMP.

Gestabiliseerd voedingsapparaat voor levering van een konstante voe-dings-gelijkspanning of -stroom. Spanning kontinu instelbaar met een 10-slagen regelweerstand (knop rechts boven); maximale stroom met regelweerstand rechtsonder.

Verkrijgbare typen:

Type No. Uitgangsspanning Uitgangsstroom Prijs

(1967) D 08 - 1

o -

8V

o

-

IA f. 300.= D 015 - 1,5 0- 15 V

o

-1,5A f. 606. = D 030 - 1 0- 30 V

o -

IA f. 606.= D 030 - 3 0- 30 V

o -

3A f. 987.= D 050 - 0,5 0- 50 V 0- 0,5A f. 606.= D 050 - 10 0- 50 V 0- 10 A f.1715. =

Gegevens van het afgebeelde type:

Temperatuurkoëfficiënt

<

:!; 3.10-4jO_C

Rimpel

<;

0,1 mV of 0,05 mA effektief.

Stabilisatie:

Gestabiliseerde Maximale belastings-

±

10'

%

netspannings-uitgangsgrootheid variatie variatie

spanning 0,1% of 5 mV

<

~ 3 mV

stroom

<

5 mA

<

~ 1 mA

D. w. z: bij 10%netspanningsverhoging neemt de gestabiliseerde

uit-gangsstroom met maximaalImA toe, etc.

Principe.

Het gedrag van een lineaire elektrische energie bron wordt voorgesteld door de dalende lijn in onderstaande grafiek:

U Eo

Hierin is:

Eo '" de nullastspanning of elektromotorische kracht (emk) die aan de klemmen verschijnt bij belastingsstroom nul.

10

=

de kortsluitstroom of magnetomotorische kracht (mmk), die

op-treedt bij kortsluiting van de aansluitklemmen. tg Cl '"' de inwendige weerstand Ri = Eo.

10

De stijgende lijn door de oorsprong stelt een belastingsweerstand Ru

parallel inwendige weerstand (elders ook Thévenin resp. Norton -generator genoemd). De emk heeft dan een weerstand nul en de mmk een weerstand oneindig. Een en ander leidt tot de volgende twee on-derling gelijkwaardige voorstellingswijzen:

Een voedingsbron met een dergelijke dalende uitwendige karakteristiek is in de praktijk onbruikbaar wegens zijn belastings-afhankelijke uit-gangsgrootheden. Men streeft naar een ideale spanningsbron (Ri

=

0) of ideale stroombron (Ri

=

co), opdat tenminste één uitgangsgrootheid bekend en konstant is. Dit wordt benaderd d. m. v. stabilisatie- en begrenz ingss chakelingen.

u

Eor---ideale spanningsbron NET'\;

*

serie-transistor u 10 ideale stroombron - l u

In het voedingsapparaat wordt de netspanning eerst gelijkgericht en dan gefilterd, waarmee een ongestabiliseerde gelijkspanningsbron ontstaat. Aan de uitgang hiervan bevindt zich een serie-transistor, die als regel-kraan fungeert. Deze regel-kraan wordt automatisch bediend door de uitgangs-spanning (bij uitgangs-spanningsstabilisatie) of door de uitgangsstroom (bij

stroomstabilisatie). In het eerstgenoemde geval wordt het verschil

tus-sen de uitgangsspanning en de spanning over een zener-diode (referen-tie-spanning) na versterking in de juiste faze als regelspanning naar de serie-transistor gevoerd. Voor het tweede geval wordt de belastings-stroom eerst met een serie weerstand Rs in een spanning omgezet, waarmee een soortgelijke regeling volgt. Afhankelijk van de belasting

treedt automatisch de spannings- of stroomstabilisatie in werking. Beide begrenzingen treden tevens op als beveiliging t. o. v. elkaar.

u

Eo~---~--~

10

Uitwendige karakteristiek van het afgebeelde voedingsapparaat. Eo en 10 kontinu instelbaar.

Opgemerkt moet worden, dat veel andere voedingsapparaten slechts bedoeld zijn als spanningsbron. Wanneer hierbij de belastingsstroom een maximaal toegelaten waarde overschrijdt, worden zij automatisch uitgeschakeld.

. '

Normaal element

I

Fabr: Muirhead f. 60.

=

Toepassing:

Referentie-spanningsbron bij precisie-metingen (bv. bij de gelijkspanningskompensator ).

Spanningswaarde tussen 1,01851 en 1,01871 volt. Nauwkeurigheid 0, 01~ •

..... , • . . . -••• 4' . . . - : - - .

"," .\.,; .

• • 0,

f / Wegens de' vlo,eibare inhoud moet het element vertikaal blijven staanj

: ; ',; . mag' slechts

in

,

vertikale stand verplaatst worden en niet worden geschud

,. ' ~. "

\. '.

of gestoten... :

Het element irtag geen stroom leveren (Maximaal toelaatbaar 10 j.t A). SpanningskOntrole met een universeelmeter is funest!

Sinus generatoren Fabr: Diversen f. 350.

=

tot f. 1000.

=

Sinus generatoren komen in twee uitvoeringen voor:

Als RC- en als zwevingsgenerator. Het RC-type bestaat uit een ver-sterker, die is teruggekoppeld via een Re -netwerk. De waarden van de weerstanden en kondensatoren in dit netwerk bepalen de frekwentie,

waarbij de spanning in faze wordt teruggekoppeld, dus oscillatie moge-lijk is.

De zwevingsgenerator bestaat uit twee oscillatoren van betrekkelijk hoge frekwentie. Bij de afgebeelde types is de ene oscillator regelbaar van 85 - 100 kHz (grofregeling) en de andere van 100 - 101 kHz (fijn-regeling). Beide frekwenties worden naar een mengschakeling gevoerd, die de verschilfrekwentie via een filter aan een eindtrap levert. Prin-cipiëel voor de zwevingsgenerator is dat hij bij de frekwentie nul be-gint (frekwenties van beide oscillatoren gelijk). In deze stand kan het apparaat geijkt worden door m. b. v. 'een regelknop de op een indikator zichtbare zwevingen nul te maken. Dit moet geregeld herhaald worden, vooral gedurende de opwarmtijd. Aangezien het hier om een

verschil-frekwentie gaat, is de verschil-frekwentie stabiliteit gering. In dit opzicht zijn de RC-generatoren sterk in het voordeel.

Fabrikaat Type No. Prijs Principe Frekwentiegebied Uitgangsspanning Uitgangsvermogen Uitgangs impedantie Frekwentie-nauwkeurigheid 1 Grundig TG-Ol f. 350. = Re 10Hz-300kHz O-lOV 1W 600s! 3,5%

2

3 Philips Philips GM-2308 GM-2307 f. 700. = f. 600. = zweving zweving 0-16kHz 0-16kHz 0-25V;90V 0-15V;50V 0,8W 0,8W 5sJ;25Qf! 5n;250Q 500S!;lkQ 500s!;lk!l 1% 2% 4 5 6

Philips Peekel Oltronix

GM-2317 22-A ReO - 6 f. 650. = f. 700. = f. 1000. = Re Re Re 20Hz-250kHz 16Hz-300kHz 3Hz-300kHz 0-12V 0-150V

o -

125V 0,8W 3W 1W 7Sl;70!l 5!!;500s! 5s!;5 OS! 700Sl;3k 11 1kn;7ks! 600!1;8k!l 2% 1,5% 2%

Wijzer-instrumenten

Het hierna volgende overzicht geeft de meest voorkomende typen wij-zer-instrumenten. Uitgezonderd de elektrostatische meter zijn dit

principi~el allen stroommeters. Door het systeem gevoelig te maken

en met weerstanden in serie te schakelen, kan men hen ook als span-ningsmeter gebruiken. Ze worden dan in volts geijkt, hoewel ze feite-lijk stroom aanwijzen. Voor ampèremeters breidt men het meetgebied uit met parallel weerstanden • Deze serie- en parallel weerstanden zijn een enkele maal in een apart kastje gemonteerd, maar meestal in de meter zelf opgenomen. Ze zijn dan verbonden met afzonderlijke aansluitklemmen of met een meetgebied-schakelaar.

Een wijzer-instrument bestaat steeds uit een bewegend deel (waaraan de wijzer) en een vast deel, die wederzijds krachten op elkaar uitoefe-nen. Wordt slechts één deel door de te meten grootheid beinvloed (draaispoelmeter), dan is de schaal lineair; in het andere geval is de schaal principiëel kwadratisch t. o. v. stroom of spanning.

Bevat het systeem twee spoelen, dan kan het eveneens als wattmeter gebruikt worden en heeft als zodanig een lineaire schaal.

Draaispoelmeters kunnen voor wisselstroom gebruikt worden door toevoeging van gelijkrichtcellen of een thermo-element. Met gelijk-richtcellen komen ze steeds voor in multimeters en als aanwijzend gedeelte van elektronische meters. Ze wijzen dan principiëel gemid-delde waarden aan van het tweezijdig gelijkgerichte signaal.

Draaispoelmeters met thermo-element berusten op de gelijkspanning, die ontstaat bij verwarming van een lasplaats tussen twee verschillen-de metalen. Op grond van verschillen-deze verwarming (

=

vermogen) wijzen deze meters principHlel effektieve waarden aan.

Normaal worden alle meters in effektieve waarden geijkt. Wijzen ze ook principiëel effektieve waarden aan, dan klopt de ijking voor alle stroomvormen binnen het toegestane frekwentiegebied ("true RMS"). In het andere geval klopt de ijking slechts voor sinusvormige groothe-den. Men dient hierop steeds bedacht te ziin.

Op de meters behoort te zijn aangegeven: - symbool voor het meetsysteem.

- stroomsoort. - frekwentie-gebied.

- nauwkeurigheidsklasse, d. i. het getal, dat aangeeft: de maximale miswijzing in procenten van de volle schaaluitslag.

- inwendige weerstand.

duits ned.

VDE 0410/38 NEN2052

horizontaal r---l ~

vertikaal _~

₁

onder hoek

L.§.oo

~o

- testspanning in kilovolts voor de isolatie van het systeem t. o. v. het

huis:

fu

Frekwentiegebied en inwendige weerstand worden vaak niet aangegeven, vooral op oudere typen, hetgeen een nalatigheid is van de fabrikant. De inwendige weerstand varieert met de meetgebieden. Aangezien voor volle uitslag van het systeem steeds dezelfde stroom is vereist, kunnen wij bij voltmeters de inwendige weerstand opgeven in ohms per volt

( Q

Iv),

Wij moeten dit getal vermenigvuldigen met de volle uitslag

spanning van het meetgebied, om de inwendige weerstand in dit gebied te vinden. Soms worden parallel- en serieweerstanden gelijktijdig toe-gepast; in dit geval moet voor ieder meetgebied de weerstand worden opgegeven.

De inwendige weerstand van ampèremeters kan om dezelfde reden als boven vermeld worden in ohms maal ampère ( iJ A ).

Dit wordt praktisch echter (nog) niet gedaan. In het ideale geval zou van voltmeters de weerstand oneindig groot moeten zijn (geen stroom-verlies) en van ampèremeters nul (geen spanningsverlies). De prak-tijk wijkt van dit ideaal af, hetgeen korrekties nodig maakt. Men moet er voortdurend op bedacht zijn, of deze korrekties kunnen worden ver-waarloosd.

Bij elektronische meters wordt het meetsysteem via een versterker op het meetpunt aangesloten. De belasting van het meetobjekt wordt dan bepaald door de ingangsimpedantie van de versterker.

symbool meetgebied

~Ieet- _principe naam van het

systeem (type) duits ned. systeem

VDE 0410;X38 NEN 2052 circa

~al

vano--

-

10 pA-O.l~A meter draaibare draaispoe

l-0

t

meter 3 - 100~A draai- spoei in

-permanent

spoel ma~netisc h

draaispoel-0

-

i

t

I

veld meter 150~A I

met cel

--*

-.r-

I _,

,

draaispoel-0

-

_~

, I

meter met _ImA

_I

thermokoppel

~ ~ _I

elektro dyn.

@

_CD

Î

meter met ImA

draaibare ijzer

I

spoel in

l

elektro- vaste spoel elektro dyn.

meter zonder

_$

f

_10mA i _I

dynamisch ijzer rY"\

I

draaibaar stukje

mag-bewegend

t

netiseerbaar _ijzermeter î-Q- IOmA

materiaal in vaste spoel

kortsluit- fer

raris-0

3

8t

induktie 20mA

anker motor meter

draaibare

elektro-

_J.

_.J..

elektro- plaat

tegen-statische

statisch over vaste

T

I

IV

inw.

nauw-stroom- frekwentie- _weerstand verbruik keuri~heid

schaal-soort gebied R (klasse) type

circa circa _% ,

i

_--

--

o Hz 30 _!J O.lpW

-

lineair

I

----

o Hz 300 !! 0.03mW 0.1-2.5 lineair "-' 20Hz - 20kHz 5000 !1 O.lmW 1 - 2.5 lineair

--"-'

o

-1000MHz 10 k !! 10mW 1- 2.5 kwadr. "-' 15 - 500Hz 1000 !! 0.25W 0.5-2.5 _ampêre: volt en kwadr.

--

watt:

--"-'

o

-1000Hz 1700 !J 0.17W 0.1-1 lineair

--I

--"-'

o

-1000Hz 1500 i! 0,15W O. 1 -2. 5 kwadr. VenA: "-' 40-100Hz 2500 !J lW 1 - 2.5 kwadr. _W: lineair

----

_{0-100 MHz 10}10 !! 0.1 IA W "-' 0.5 - 2.5 kwadr.

I

Voltmeters Fabi": diversen f. 8.0.= - f. 170. =

I

Afgebeeld zijn de volgende voltmeters:

) tRIo·

+

,

1 Aanduiding op de meter:,--, UoU }Á\

Dwz: horizontale opstelling; draaispoelsysteem, 2 kV testspanning; nauwkeurigheidsklasse 1; gelijkstroom.

Meetgebieden: 6mV en 12 mV R: circa 39 iJ/mV

Fabr: Norma Prijs: f.170. =.

Rechts de gemeenschappelijke plusklem; links de aansluitklem voor het 12 mV -meetgebied, in het midden voor het 6 mV -meetgebied.

R

=

~k

!ll

v

(niet vermeld) Fabr: AEG

Prijs: f. 150.

=.

Rechts de gemeenschappelijke plusklem; de overige klemmen zijn de min-klemmen voor de verschillende meetgebieden. Het 60 m V -meet-gebied is het draaispoelsysteem zelf.

3) Aanduiding op de meter:

i\;

®

0,5 r - 1

~

Dit is dus een voor gelijk- en wisselspanning te gebruiken bewegend ijzermeter, nauwkeurigheidsklasse 0,5. De cirkel om het systeem-symbool duidt op afscherming.

Meetgebieden: 130 V en 260V.

R

=

57,7

Hi

v

(niet vermeld) Frekwentiegebied: niet vermeld. Fabr: AEG

Prijs: f. 160.

=.

4) Serieweerstand, behorende bij de voorgaande meter, voor twee extra meetgebieden van 390V en 650V.

De linkerklem moet worden aangesloten op de 130 V -klem van de me-ter. De te meten spanning aansluiten tussen de nulklem van de meter en de gewenste klem op de serieweerstand.

Fabr: AEG Prij s: f. 80.

=

.

Elektrostatische Voltmeter Fabr: Trüb Täuber o 0 (zwart) (rooa) 150V zwart rood 150V

200Kl:lJ

/ "

-Te meten spanningen Nauwkeurigheid Frekwentiegebied

Kapaciteit bij volle uitslag

beweegbare vaste elektroden 40V - 150V + 1 5 V

-

,

o Hz - 100 MHz 47pF f. 27.5. =

De voorschakelweerstanden dienen ter bescherming van het meetsysteem.

De rode klem bij hoge frekwenties gebruiken. Voor het gebruik moet

Gelijkspannings -millivoltmeter

Fabr: Philips f. 1350. =

Type PM 2430 Elektronische voltmeter voor het meten van gelijkspanningen tussen 1 mV en 300 V volle schaaluitslag, met een nauwkeurigheid van

:t

2

% .

Mogelijkheid tot uitbreiding van het meetgebied tot 30kV met nauwkeu-righeid van ~ 7 % d, m. v. speciale meetkop.

Ingangs weerstand:

1 Mij'!' 1 % in meetgebied 1 mV - 300mV. 100 M !1~ 1 % in meetgebied 1 V - 300 V.

De ingang is vrij van aarde; de klem gemerkt LO moet verbonden wor-den met het punt van de te meten spanning, dat het dichtst bij de aard-potentiaal ligt. De max. spanning tussen de klem LO en aarde (chassis) mag 250V bedragen. Bij metingen t. 0, v. aarde deze klem met de aard-klem doorverbinden.

Boven de ingangskiemmen bevindt zich een polariteits-indikator, die in werking treedt na 3% van de schaaluitslag van de meter. Tevens

bruik-baar als nul=indikator:

waarneembare uitslag bij halve uitslag bij

volle uitslag bij

2 - 3 IJ V. 6 - 10 IJ V.

30 IJ V.

Rechts onder bevindt zich de aan juitschakelaar voor de batterij -voeding. In een tussenstand BATT. TEST kan de toestand van de batterijen

gekon-troleerd worden. In deze stand moet de meter tussen 4 1

/2

en 6 volt

aan-wijzen op een speciaal hiervoor aangebrachte schaal.

Het instrument kan gekalibreerd worden op twee punten van de schaal: 1. Schakel de batterijvoeding in, verbind de ingangskiemmen LO en Hl

met de aardklem, zet de meetgebiedschakelaar in de stand 1 mV en breng met de schroevedraaier-potentiometer "0" de wijzer op nul. 2. Zet de aanjuit-schakelaar in de stand BATT. TEST en noteer de

me-teruitslag. Schakel hierna de batterijvoeding in, zet de meetgebied-schakelaar in de stand 300 mV en verbind de ingangsklem Hl met de bus, gemerkt CAL. Breng met de schroevedraaier-potentiometer

"CAL" de wijzer tot dezelfde uitslag als de genoteerde.

Principe: Hl J l f -LO M p / +

De te meten gelijkspanning wordt (via een spanningsdeler) door een on-derbrekerkontakt in een kanteelspanning omgezet. Deze wordt in een wisselspanningsversterker versterkt, tweefazig gelijkgericht en door een draaispoelmeter (M) aangewezen. Tengevolge van de gelijkrichting wijst de meter altijd in dezelfde richting aan, onafhankelijk van de po-laritèit van de aangelegde spanning. Om deze reden is een polariteits-indikator (P) aangebracht, eveneens een draaispoelmeter, doch met 5

à

10 x grotere gevoeligheid en nulpunt in het midden.

Deze meter is aangesloten op een ringmodulator als fazededektor. Een in het apparaat opgewekte wisselspanning (50Hz) drijft het onder-brekerkontakt aan via de transformator T. De fazededektor is aange-sloten op een extra wikkeling van de transformator, die op deze wijze de referentie-spanning levert. Deze laatste wordt door de ringmodu-lator vergeleken met de uitgangsspanning van de wisselspanningsver-sterker. Deze keert in faze t. o. v. de referentie-spanning om wanneer de polariteit van de gemeten spanning omkeert, waardoor de meter P in tegengestelde richting zal uitslaan. Wegens de grote gevoeligheid en het r,ulpunt in het midden is P uitstekend geschikt als nuldedektor.

Gelijkspannings -m ikrovolt-m eter Type QM 6020

-

»

~1UPi: ~I>#l# ,.

•

I

eb

Fabr: Philips f. 1000.

=

CD

•

•

CD

•

I

ct:::::

eb

Versterkervoltmeter met triller-omvormer voor het meten van gelijk-spanningen van 10 V tot 1000V, met pblaritiets-indikatie.

Te meten aansluiten Inwendige Nau wkeurigheid spanning tussen weerstand (15 min. na

inscha-kelen en na kali-bratie) 10 - 100",V linker ingangs- 1Mfl:1,5%

±

5/<LV 0,1 mV- 10V bus en

-+

+

_-

3% 10 mV - 1000V rechter ingangs-bus en

--b-100M!l: 1,5 %

±

3%

1 - Netspanningsschakelaar.

2 - Signaallampje, dat aangeeft, dat het apparaat op het net aangesloten en ingeschakeld is.

3 - Meetgebiedschakelaar.

Hierboven bevindt zich de mechanische nulinstelling. 5 - Polariteits -indikator.

~ ~

Regelweerstanden voor kalibratie"

De meter moet op twee punten van de schaal gekalibreerd worden:

a) Verbind de linker ingangsbus met de aardbus en zet de meetgebied-schakelaar op 0,1 mV4 Zet met de regelweerstand "0" de wijzer zo goed mogelijk op het nulpunt van de schaal.

Verwijder de kortsluiting van de ingang. De vóór-uitslag moet nu kleiner dan 5 Jol V zijn bij goed geaard apparaat.

b) Zet de meetgebied-schakelaar in de stand "CAL" en stel met de gelijknamige regelweerstand de wijzer op een uitslag van precies

300 schaaldele~

Principe.

De aangesloten gelijkspanning wordt na een verzwakker-schakeling door een triller omgezet in een kanteelspanning. De bekrachtigin gs-spoel van de triller is opgenomen in een oscillatbrschakeling, die in de mechanische resonantie-frekwentie (ca 75 Hz) van het trillersysteem oscilleert. De kanteelspanning wordt versterkt door een wisselspan-ningsversterker met een geringe bandbreedte. De versterkte kanteel-spanning wordt dubbelzijdig gelijkgericht en doet vervolgens de meter uitslaa~

Verdere toepassingen.

Aangezien de ingangsweerstand nauwkeurig bekend is, kunnen ook ge-lijkstromen worden gemeten vanaf 10- 11 A.

In kombinatie met een speciale meetkop met diodegelijkrichter is het instrument geschikt voor het meten van wisselspanningen tot 800 MHz. Het apparaat is ook bruikbaar als nul-instrument.

In de gevoelige stand komt één schaaldeel overeen met 1j.i V of 1 pA. Door de grote gevoeligheid kunnen ook hoge weerstanden gemeten wor-den, zoals isolatieweerstanden en lekweerstanden van kondensatoren. Hierbij moet een uitwendige spanningsbron worden gebruikt.

Versterkervoltmeter Fabr: Philips f~ 6500 =

Type GM 6005.

Versterkervoltmeter voor het meten van wisselspanningen van 0,5 mV tot 300 V bij frekwenties van 20Hz - 1 MHz.

1 - Ingangsbussen

2 - Meetgebiedschakelaar. 3 - Mechanische nul-instelling. 4 - Netspanningsschakelaar.

5 - Signaallampje, dat ingeschakelde netspanning aangeeft.

6 - Regel weerstand voor kalibratie (bediening met schroevedraaier). 7 - Entree voor netsnoer.'

8 - Spanningskarrousel voor aanpassing aan verschillende net-voe-dingsspanningen.

Meetgebieden Inwendige Nauwkeurigheid na

op-impedantie warmtijd en kalibratie

10mV - 1 V 1.1'5 MQpar. 15 pF ~ 5 % tussen 20 Hz en

1 MHz

3 V - 300V 1,9Mnpar. 6pF

i

4 % tussen 100 Hz en

500kHz

Kalibratie: Zet de meetgebiedschakelaar in de stand "contr. " en zet m. b. v. de kalibratie-regelweerstand de wijzer op het eind van de schaal op 100 schaaldelen.

Versterker voltmeter Fabr: Brüel en Kjaer f. 750.

=

...

~~

~y~ 2.aumili J"W-1lQ1J 8tïl~Cf'

...

Type 2409

Versterker voltmeter voor het meten van wisselspanningen van wille-keurige vorm, van 10mV tot 1000V volle schaaluitslag, met frekwentie

tussen 3 Hz en 200kHz.

Nauwkeurigheid bij niet te ekstreme golfvormen ~ 2 %.

1 - Mechanische nulpuntsinstelling

2 - Meetgebied schakelaar

Spanningsmeetgebied verdeeld in 11 standen (10 dB per stap). Tevens aan/uit-schakelaar voor de netspanningsvoeding (bij de meest linkse stand "off" is het apparaat uitgeschakeld). Bovendien

een stand "ref" voor kalibratie~ In deze stand wordt als

referentie-spanning een blokreferentie-spanning aan de ingang toegevoerd, waardoor de meter, met de meterschakelaar in een stand "RMS", tot een rode

merkstreep (bij 8 V) behoort uit te slaan. Indien nodig deze uitslag

korrigeren met de schroevedraaier -regel weerstand aan de achter-zijde.

4 - Uitgang. Het instrument kan gebruikt worden als gekalibreerde versterker 0,01 - 1000 x (- 40 dB tot 60 dB, in stappen van 10dB). Maximale uitgangsspanning ca 30V.

Maximale uitgangsstroom 8 mA.

Belastingsweerstand Ru

>

5 kil.

Bij grensgevallen het meetsysteem, dat een extra belasting vormt, uitschakelen (meterschakelaar in stand "off").

De uitgang kan ook gebruikt worden voor gelijktijdige observatie van de aangewezen spanning m. b. v. een osciloskoop, bv. bij

brug-metingen~ voor het waarnemen van hogere harmonischen als

rest-spanning.

Op in- en uitgang passen speciale coaxiale pluggen, type Brüel en ~aer JP 0018. Er kan echter ook gewerkt worden met banaanste-kers, waartoe naast in- en uitgang een aardbus is aangebracht.

5 - Meter-schakelaar.

Van wisselspanningen van willekeurige vorm kan gemeten worden:

RMS = Root Mean Square of effektieve waarde:

Peak

=

halve top- tot-top waarde:

Up def u + max +

I

u -max

I •

2

Average = gemiddelde waarde van de tweezijdig gelijkgeric:lte

spanning:

'1'

U def 1

gem= T

r

I

u (t)

I

dt.

o

Deze mogelijkheden kunnen op twee manieren worden gekozen: a) Meterschakelaar naar links gedraaid:

"VU-damping": Hierbij is het meetsysteem weinig gedempt en volgt vrij snel eventuele variaties van de aangeboden wisselspanning.

Deze stand gebruiken bij frekwenties boven 40 Hz.

genor-b) Meterschakelaar naar rechts gedraaid:

"Slow": Hierbij is het meetsysteem sterker gedempt2> wat noodzake-lijk is voor metingen bij frekwenties beneden 40 Hz.

Principe I I I I I 20 P~l_ ~

,---7

I I I I AVERAGE I I I I I I I I

De ingang bestaat uit een spanningsdeler van hoge weerstandswaarde (IOMJ}), gevolgd door een kathodevolger (KV) en wederom een span-ningsdeler, die gelijktijdig met de eerste geschakeld wordt. Hierna volgt een tweetraps-versterker met kathodevolger-uitgang en instelba-re terugkoppeling (TK), waarmee de kalibratie kan worden afgeinstelba-regeld.

" ,,,·Dé·){ätho~evolger in- en uitgang zorgen voor een hoge ingangs- en lage

. · .\·iiîfgangs"- hnpedantie van de meetversterker .

. - Na de uitga,ng volgt het meter-circuit, met gelijkrichter en

funktie-, netweI;ken, ':dat in zijn geheel kan worden uitgeschakeld . . '/'-"

.

.

'' ' '

De, à.,raaispó.elmA-meter wijst door zijn mechanische traagheid slechts

.... dEt'gehjkstroomkomponent van de via de weerstand Ropgedrukte

". stroom aan;' Na de dubbelzijdige gelijkrichting wordt dus zonder meer

.: het gemiddelde aangewezen volgens de gegeven definitie .

. ' . Om de topWaarde te meten wordt na de gelijkrichting de kondensator

Ca

bij ·geschakeld. Deze wordt opgeladen tot de maximale waarde van de spanning en ontlaadt zich langzaam over de meter. De tijdkonstante CaR moet veel groter zijn dan de periodeduur van de te meten wissel-spanning om de nauwkeurigheid beter dan ~ 2%te houden. Door de aan-wezigheid van de kondensator Cl wordt de halve top-tot-top waarde aangewezen.

Tenslotte kan de werkelijke effektieve waarde van de te meten wissel-spanning worden aangewezen door tussenschakeling van een diode-netwerk:

G.R.

Opdat de meter M effektieve waarden zal aanwijzen, moet er een 2e

graads verband bestaan tussen de door de gelijkrichter G. R.

gelever-de spanning en gelever-de laadstroom naar gelever-de kongelever-densator C. Dit verband

I

Ampèremeters Fabr: diversen ca. f. 150. =

---Afgebeeld zijn de volgende ampèremeters:

1) Aanduiding op de meter: 'V

®

0,5 r---o

~

Dwz: geschikt voor gelijk- en wisselstroom; afgeschermd bewegend ijzer systeem; nauwkeurigheidsklasse 0,5; horizontale opstelling; testspanning systeem-huis 2 kV.

Meetgebieden: 1,2 A en 6A.

R .. 0,6

u

(niet vermeld)

Frekwentiegebied: niet vermeld. Fabr: AEG.

2) Aanduiding op de meter:

$

'V 1 r----1

~

Meetgebied: 10 mA. 1700\1

R", 1700 il.

Frekwentiegebied: niet vermeld. Fabr: Gossen.

Prijs: f. 138.

=

.

Dit is een elektrodynamische meter met twee spoelen, die ook als wattmeter uitgevoerd kan worden. Daarom heeft de meter vier klem-men (twee voor elke spoel). Aangezien dit instrument als ampère-meter is uitgevoerd, zijn de spanningskiemmen dichtgelakt. 3) Aanduiding op de meter:

f?\

'V 0,5 r----1

+

\5J -

1,0 )Ál

Afgeschermd bewegend ijzer systeem, met voor wisselstroom een maximale afwijking van 0,5 % volle uitslag, en voor gelijkstroom 1 %. Meetgebied: 12 mA. R '" 1500 ij (niet vermeld). Frekwentiegebied 0 - 1000 Hz. Fabr: Goerz. Prijs: f. 180.

=.

4} Aanduiding op de meter: -

ra

0,5 r----1

W

Meetgebieden: 0, 6 - 3 - 6 - 12 A. R

<

0,1 SJ (niet vermeld). Fabr: AEG. Prijs: f. 127. =.

Galvanometer Fabr: Radiometer

1 - Aansluitklemmen van het meetsysteem. 2 - Mechanische nul-instelling.

3 - Arrêteer-inrichting. 4 - Meetgebiedschakelaar .

5 - Regelknop voor de lichtvlek-fokussering.

f.500.=

Voor de lichtwijzer is een 220 V -lamp ingebouwd, die moet worden

aangesloten op het lichtnet.

In de gevoeligste standen van de meetgebiedschakelaar zijn de stroom-resp. spanningsgevoeligheid:

50 nano ampère per schaaldeel. 10 mikrovblt per schaaldeel.

Inwendige weerstand: systeem ca 170 !l ; 200 !l/mV; ca 550012 x jJ.A.

Aangezien het meetsysteem ook mechanisch kwetsbaar is, heeft men een arrêteer-inrichting aangebracht, die in de stand "CLAMP" mechanisch

Een elektrische vergrendeling wordt verkregen door het meetspoeltje kort te sluiten, waardoor een sterke demping ontstaat. Dit kortsluiten kan hier ook inwendig geschieden door de meetgebied-schakelaar in de stand "K" te zetten.

De galvanometer mag niet verplaatst worden met een open en vrijstaand meetsysteem.

I

Galvanometer

I

Fabr: Cambridge f. 400. =

I

Nulinstrument voor gelijkspannings brug- en kompensatie-metingen. Voorkomende typen:

Inwendige grootste gevoeligheid uitwendige slingertijd

weerstand weerstand in

onge-SJ voor kriti- dempte

toe-sche dem- stand (D)

mAls

c haaldè el

.

'X

ping IJ. schaaldeel !.1 s 20 53 1,1 150 3 50 30 1,6 500 2 450 6 3,0 10.000 3

De inwendige weerstand staat op de instrumenten bij de aansluitklem-men aangegeven.

Wanneer het instrument niet gebruikt wordt, moet het meetsysteem ge-arrêteerd zijn m. bo v. de arrêteerknop boven op de meter (stand "clamp"), terwijl het tevens moet zijn kortgesloten m. b. v. de keuze schakelaar aan de voorkant (stand sic = "short circuited")o Door dit laatste is het systeem ook elektrisch gedempt. Alleen in deze toestand het instrument

verplaat-sen en opbergen, om beschadiging van het meetsysteem te voorkomen. Aan de achterzijde bevindt zich een 220 V -aansluiting voor de lamp, die het licht voor de lichtwijzer levert. Hier bevinden zich ook de aansluit-klemmen voor het meetsysteem.

Pas wanneer de meetopstelling gereed is, de arrêteer-inrichting in de stand "FREE" zetten en de keuzeschakelaar in een ongevoelige stand

(1600)·

.

Het systeem op nul stellen geschiedt met het knopje achter de

arrêteer-inrichting. Hiertoe bij brugmetingen de brugvoeding uitschakelen en de galvanometer aangesloten laten.

Het nulstellen is niet altijd noodzakelijk; het brugevenwicht is bereikt, wanneer bij aaJl/uitschakelen (of ompolen) van de brugvoeding de licht-vlek niet meer in beweging komt.

De gevoeligheid neemt toe met de standen

1 1 1

i

000 ' 100' 10' 1 van de keuzeschakelaar.

In de stand D is het meetsysteem direkt aangesloten.

Schema:

, +

10

Binnenwerk van de Cambridge galvanometer.

1 - Netaansluiting voor het lampje voor de lichtwijzer. 2 - Transformator 220V - 6 V /0,5 A voor het lampje.

3 - Aansluitklemmen van het galvanometer-me~tsysteem. Rechts

hiervan is het draaispoelsysteem met spiegeltje zichtbaar. 4 - Keuze schakelaar.

In het midden zijn de lenzen en het spiegeltje voor de lichtwijzer zichtbaar.

Ballistische galvanometer Fabr: Cambridge f. 1000. =

1 - aansluitklemmen (de klem E is met het huis verbonden). (z. o. z. ). 2 - Waterpas stelschroeven.

3 - Spiegeltj e.

4 - Nulpuntsinstelling.

5 - Vergrendeiing voor transport. 6 - Schaal met lichtbron.

7 - 8 Waterpas voor het horizontaal stellen. 9 - Galvanometerspoeltje.

10 - Ophang-torsiedraad. Inwendige weerstand 15 Q

Uitslingertijd in ongedempte toestand 22 sekonden. Deze lange uitslin-gertijd maakt het mogelijk dit instrument te gebruiken voor ballistische metingen.

Het is noodzakelijk tijdens transport het bewegend systeem te vergren-delen (stand: clamp). Tijdens gebruik dient het systeem ontgrendeld te zijn (stand: free).

I

Galvanometer Fabr: AEG f. 1000. '"

I

,--_~Á,-_ _ -,

1 - Vergrendeling van het meetspoeltje.

Indrukken en naar rechts draaien heft de vergrendeling op.

in vergrendelde toestand het instrument verplaatsen.

Alleen

2 - Aansluitklemmen I'--_--;~~

4

1J.1A 10mV

3 - Keuze schakelaar ---t--~

4 - Mechanische nulinstelling.

5 - 6 V -voedingsaansluiting voor het lampje voor de lichtwijzer.

6 - Aardaansluiting.

Het instrument heeft de volgende mogelijkheden:

Aan- Gevoeligheid Inwendige

duiding weerstand Q

Galvanometer

~

8 nA/schaaldeel 1000

iJ. A/meter 1,uA 10nA/schaaldeel 3000

Stroomgalvanom eter Fabr: SiemensjHalske f. 500. ""

1 - Aansluitklemmen. Wanneer de galvanometer buiten gebruik is, deze klemmen kortsluiten. Hierdoor wordt het meetsysteem sterk gedempt, hetgeen de kans op beschadiging verkleint.

2 - Waterpas stelschroeven. Hiermee wordt de galvanometer in de juiste stand gebracht, hetgeen een tijdverslindende bezigheid is. Bijeen be-staande opstelling dus niet (of in u i ter s t e noodzaak) aan de stel-schroeven draaien!

3 - Magnetische shunt. 4 - Nulpuntsinstelling.

5 - Vergrendeling voor transport.

6 - Schaal met lichtvlek. In de laatste bevindt zich het beeld van een haarlijn voor de aflezing (op de foto niet zichtbaar).

Galvanometerkonstante: 10~8 - 10-9 ampère per mm schaaluitslag. De inwendige weerstand kan enkele tientallen tot enkele honderden ohms bedragen, afhankelijk van het type. Hetzelfde geldt voor de kritische dempings weerstand.

De galvanometer kan gebruikt worden als aanwijzend instrument of als nul-instrument. Tegenwoordig wordt hij steeds meer vervangen door elektronische instrumenten.

I

Fluxmeter Fabr: Norma f. 1500. =

I

Met dit instrument kan worden gemeten het verschil in magnetische velddichtheid tussen twee situaties in een meetspoel, van 500 tot 500.000 maxwell- windingen per schaaldeel.

Het is een zeer gevoelige draaispoelmeter zonder terugstelkoppel; de stand van het draaispoeltje is indifferent. Aanwijzing d. m. v. een lichtwijzer •

Op de klemmen + en - wordt een meetspoeltje aangesloten met bekend oppervlak A en aantal windingen

n.

Indien de weerstand van het spoeltje 30 ~ 0,6 Q bedraagt, is de schaal geijkt in maxwellwindingen per schaaldeel, aangegeven op de meetge-biedschakelaar, en met een nauwkeurigheid van 1 %.

Stel, dat met de meetgebiedschakelaar in een stand k maxwellwindin-gen per schaaldeel, de meteruitslag bij het meetspoeltje in situatie I bedraagt: dl schaaldelen, en in situatie Il: d2 schaaldelen.

Dan is het verschil in velddichtheid tussen beide situaties: k

~ _{- B I . -} (d2 - dl) maxwell/ cm2 of gausz. nA

gevoelige metingen het aardmagnetische veld (enkele gausz) een rol kan spelen.

Men kan ook het spoeltje op de meetplaats 1800 _{omdraaien (z. g.}

klap-spoel) of wel het veld van richting omkeren. In dit geval wordt twee-maal de velddichtheid ter plaatse aangewezen.

De eenh~den maxwell en gausz = maxwelljcm2 zijn afkomstig uit het

elektromagnetische eenhedenstelsel, dat thans vervangen is door het Internationale Systeem. De overeenkomstige eenheden hierin zijn weber en tesla = weberjm2.

1 weber

=

108 maxwell en 1 tesla

=

104 gausz.

Op de nieuwere meters zijn de moderne eenheden aangegeven.

Om de lichtvlek op een gewenste plaats op de schaal te kunnen zetten, is een terugstel-inrichting aangebracht. Hiermee wordt een hoeveel-heid licht, afkomstig van het lampje voor de lichtwijzer, op een foto-element geworpen. De door dit foto-element geleverde stroom, regelbaar met de terugstelknop, doet het spoeltje langzaam draaien en daarmee de lichtvlek langs de schaal bewegen. Kies de instelling zó, dat de lichtvlek op een gewenst punt van de schaal praktisch stilstaat.

Wanneer, vooral bij in gebruikname, de lichtvlek geheel van de schaal verdwenen is, kan hij a. v. weer op de schaal worden gebracht: Scha-kel de meter met open klemmen in de gevoeligste stand. Het systeem is dan ongedempt en kan door voorzichtig tikken tegen de zijkant in beweging worden gebracht. Zodra de lichtvlek langs komt sluit men de klemmen kort (dit kan ook m. b. v. het meetspoeltje gebeuren). Het systeem is nu plotseling sterk gedempt, zodat de lichtvlek

prak-tisch stilstaat. N.B:

1. Stilstand is nooit absoluut te bereiken. Zolang de lichtbron van de meter ingeschakeld staat moet men ervoor zorgen, dat de lichtvlek niet van de schaal afloopt.

2. Het meetsysteem is in ongedempte toestand kwetsbaar. De meter mag dan niet verplaatst worden. Na gebruik de meetgebiedschake-laar in een ongevoelige stand zetten.

Elektronische Galvanometer Fabr: John Fluke

MODH 840.

ELECTRONIC GALVANOMETER 3U' OPrN lOON. (HE(I'13"~

Off 30NA

lIIO IN O'EN 'OllliON ~

Transistor-galvanometer met batterij -voeding. Gelijkstroomgevoeligheid voor volle schaaluitslag:

30 - 0 - 30 nA 300 - 0 - 300 nA 3 - 0 - 3 jJ.A Nauwkeurigheid ~ 10 % Inwendige weerstand: 180 U Ruis:

<

0,5 nA

Drift: 30 sekonden na inschakelen minder dan 5 nA/ho Overbelastbaar tot lOm A

f. 900. =

Type 840 A

Na inschakelen wordt in de stand "CHECK" de batterij -spanning gekontro-leerd. In de beide standen "OPEN" kan de elektrische nulinstelling gekon-troleerd worden en zo nodig bijgesteld m. b. v. het regelknopje bovenop de schakelaar.

De uitgangsspanning van max. 0,1 V (bij volle schaaluitslag) is aan de achterzijde beschikbaar, bv. voor aansluiting van een schrijver. Uitgangs

Elektronische Galvanometer Fabr: Knick f. 600.

=

-JIIIII.

Dit apparaat bevat een zeer gevoelige gelijkspannings-transistor ver-sterker met netvoeding.

Maximale gevoeligheid 0,5 iJ. V per schaaldeel.

Overbelastbaar tot 20 volt.

Inwendige weerstand 10 Q

De uitwendige weerstand mag niet meer dan 3000 ij bedragen, omdat

an-ders te veel invloed van stoorspanningen optreedt.

Het elektrische nulpunt is instelbaar met de linker regelknop, na indruk-ken van de middelste knop. Dit laatste is niet nodig in brugschakelingen. Men schakelt dan de brugvoeding uit en stelt met de linkerknop de meter op nul. Het elektrische nulpunt is afhankelijk van de uitwendige weer-stand, en deze blijft aangesloten.

Men zij erop bedacht geen gevoeliger standen te gebruiken dan voor een meting strikt noodzakelijk is. Dit zou de moeilijkheden door storingen aanzienlijk vergroten.

Vibratie Galvanometer Fabr: Cambridge f. 700. '"

Dit instrument is geschikt als selektief nulinstrument, afgestemd op 50 Hz. Met de knop boven op de meter stemt men de galvanometer af op een aangelegd 50 signaal (in een brug b. v.), of op de 50 Hz-komponent van een samengesteld signaal. Frekwentie-gebied: 50:!" 5 Hz. Ingangsimpedantie: 400 Q.

Gevoeligheid: 15 mm per jJ.A.

Het 220 V -lampje voor de lichtwijzer wordt gevoed via een 220 V aan-sluiting aan de achterzf]de. Hier bevinden zich tevens de

Selektieve Nulvoltmeter Fabr: General Radio f. 1800. x

1 - Ingang. Maximale gevoeligheid 0,1 IJ V per schaaldeel. Ingangsimpedantie 50 k SJ - 1 MiJ, omgekeerd evenredig met de versterking. De ingang is tot 400 V overbelastbaar •

2 - Kontinue gevoeligheidsregelaar over 100 dB, met aan/uit scha-kelaar voor de batterijvoeding.

3 - Keuzeschakelaar met 3 standen:

LINEAIR-20 DB: lineaire aanwijzing bij een 20 dB gereduceer-de versterking.

schaal blijft dus de maximale gevoeligheid gehandhaafd.

4 - Frekwentiegebied schakelaar met 6 standen. In de standen 2, 3 en 4

werkt deze schakelaar in kombinatie met de kontinuregelaar (6).

In stand 1 (FLAT) is de versterker niet afgestemd: recht ± 3 dB

tus-sen 20 Hz en 100 kHz.

De standen 5 en 6 geven de versterker een vaste afstemming op resp. 50 kHz en 100 kHz.

5 - UitgangskIemmen. Het apparaat kan ook als spanningsversterker

ge-bruikt worden. Uitgangsimpedantie 3000 Q; maximale

uitgangsspan-ning 1 V.

6 - Afstemschaal. In kombinatie met de frekwentiegebiedschakelaar (4'

kan hiermee kontinu afgestemd worden op frekwenties tussen 20 Hz en 20 kHz. Bandbreedte 5% van de afstemfrekwentie.

Selektieve versterker /

nuldetektor

Fabr:Rohde en Schwarz f. 2000.=

1, 2 - Afstemschaal met afstemknop.

De versterker kan hiermee afgestemd worden op

doorlaatfre-kwenties tussen 45 Hz en 400 kHz.

3 - Ingang. Deze is asymetrisch en heeft een impedantie van 1 M!!

parallel aan 30 pF.

Ingangsspanning 10 I" V - 100 V.

4 - Frekwentiegebied schakelaar. Deze heeft ook een stand "niet afgestemd", waarin de versterking recht is.

5 - Versterkingskeuzeschakelaar met 5 stappen.

6 -Regelbare terugkoppeling. Hiermee kan de versterking kontinu

geregeld worden, tegelijk met de bandbreedte van 1 tot 10% van

Bij gebruik van de versterker als nuldetektor moet de terugkoppe-ling zo ingesteld worden, dat juist geen genereren optreedt. Door de versterker te laten genereren kan hij nog als oscillator 45 Hz - 400 kHz gebruikt worden.

7 - Net- en keuze schakelaar.

Hiermee wordt het apparaat ingeschakeld en km gekozen worden tussen toepassing als aanwijzend instrument (nuldetektor) of uit-sluitend als versterker.

8 - Asymetrische uitgang.

.

,

..

.

..

,

Uitgangsimpedantie 10 k Q

Vervorming

<

1% bij maximale uitgangsspanning van 5 volt en uitge-schakelde meter.

De meter is slechts grof geijkt en bedoelt niet de waarde van de uit-gangsspanning aan te geven. Tot het eerste ijkpunt is de aanwijzing lineair, daarna logaritmisch. Op deze wijze is een zeer grote ge-voeligheid in het begin van de schaal verkregen, en wordt voorkomen dat de meter overbelast wordt.

./.<

..

..

. , ' '. j'," "

.

.

" '" .' :~ .. " " f : I \ . I ,': \

.

:

\

_'..

";

:

",:: . " .' ," ~ ... -, ...

-.--"-UNIVERSEE LMETERS

Dit zijn gevoelige draaispoelmeters (volle uitslag enkele tientallen ~A),

die zijn samengebouwd met halfgeleider gelijkrichters, en diverse se-rie en parallelweerstanden. Hierdoor wordt het mogelijk met één instru·-ment gelijkspanningen en - stromen, benevens wisselspanningen en - stro-men te meten. Verder maakt een ingebouwde batterij weerstandsmetin-gen mogelijk, terwijl soms met het net als voedingsbron nog kapaciteiten gemeten kunnen worden.

De hierna volgende schema's geven een mogelijk ontwerp weer met een 120 ~A-draaispoelmeter.

Er zijn ook elektronische universeelmeters. Deze hebben het voordeel, dat ze het meetobjekt veel minder belasten en tot zeer hoge frekwen-ties bruikbaar zijn. Tot voor kort was hun nadeel ten opzichte van de niet-elektronische universeelmeters: afhankelijkheid van de netspan-ningsvoeding en groter gewicht en volume. Door de ontwikkeling van de halfgeleidertechniek verdwijnen deze nadelen.

+ 9M6 lM2 >--lK6 480K 96K 2K7 22K4 3K

600 V 300V 1M2 150V 600K

30V 480K 6V

Universeelmeter als wisselspanningsmeter

120)JA 1490 + 0,6mA 1K 3mA 400 3K5 12mA jJ,5 60mA 10,0 0,3A 2,00 1,2 A 0,375 6A 0,100 0,025

Rx 1490 1K 200 37,5 10,0 2,00 L...{ZJ.---C::::J-+----:",

Universeelmeter als wisselstroommeter

nxl00 28KS 1K

---~~--~~·n-X-'--~==~---'-~~~-'---' 250

NUL INSTELLING

I

Universeelmeter Fabr: Goerz f. 300.

=

I

Type: Unigor 3 S

1 - Aansluitklemmen. De rode klem (rechts) is alleeri voor 5000 V-meting. Aan de achterzijde bevinden zich twee stekerbussen a en b voor weer stands- en kapaciteitsmeting.

a b

1~.u_

.

$-

.

Jj_~_~

1 2 ' 3 .

zwart zwart rood

2 - Terugstelknop voor de overbelastings-veiligheid.

Het instrument wordt tegen overbelasting beschermd door een 6A-smeltveiligheid, en een maximaal-relais in serie met het meetsy-steem. Wanneer het relais is afgevallen, kan het m. b. v. de knop worden teruggesteld.

3 - Meetgebiedschakelaar . 4 - Funktieschakelaar .

5 - Kalibreer-regelweerstand voor weerstands- en kapaciteitsmetin-gen. Funktie- en meetgebied-schakelaar in de juiste stand zetten en: - Vóór het gebruik als weerstandsmeter de klemmen 1 en 2

kortslui-t.en en de wijzer met de kalibreer -inrichting op het eind van de schaal instellen.

De meetstroom wordt geleverd door een inwendig aangebrachte 1 1/2 V -batterij.

- Vóór het gebruik als kapacitietsmeter 220 V - 50 Hz tussen de klemmen 1 en 2 aansluiten en met de kalibreerinrichting de wijzer op het eind van de schaal instellen.

6 - Mechanische nul-instelling.

Het instrument bevat een draaispoelmeter met spanband-ophangingJ

serie- en parallelweerstanden voor de diverse meetgebieden en een dubbelzijdige gelijkrichter van germaniumdioden voor het meten van wisselspanningen en wisselstromen.

...

Nauw-ol

I ol

Te meten Inwendige keurig- Aansluiting

Cl>-.~ Cl> Meetgebied ~..>:: _grootheid weerstand heid

"2

~ _{zie (1)} ; : : l -~ ~ gelijk- 500C V 25 M!J : 2,5 1(-) en3(+) spanning 1000 V - 0.1 V 25k!!'V 1) :,;1.0 1(-) en2(+) 5A O. 12 !! - IA C.45 !J gelijk- 0.25A- 2.5 mA 2) 0.30 !J A :,;l.0 1(-) en 2(+) stroom 0.5mA 530 ij O.lmA 1900 !! 40",A 3) 2500 !J wissel- 5000V 25 M!! _~ :'; 2.5 1 en 3 spanning _{1000V -10V 2 k!J}

_Iv

0. 0 25Hz - 2.5V 1 k!! t- _:l.5 10kHz 0.5V 50 !! 5A 0.12 !J a:; ₂ ""-' _wissel- 1 A 0.45 !J _{1 en 2} stroom 0.25 A l.2 !J

-25Hz - 0.05 A 6.0 !1 ~ :l.5 ~ 10 mA 50 !!

...

10kHz _{2,5 mA 80} !! ol 0. 0.5 mA 1000 !! Weerstand. ij :4% van 1 + 2 en a voor kali-k i1 _{4, midden van 1 en 2} breren zie (5) 10 k '1 de schaal 1 en 2 R,e _Kapaciteit 100 pF 220 V - 50 Hz in serie

(géén elek- :: 6% van met

<;

tussen 1 en 2

trolytische midden van

220 V -. 50 Hz tussen

kondensa-O. 1 IlF de schaal 1 en 2. ex tussen

toren)

1 en b 1) Inwendige weerstand = 25 k!!

Iv

.

vermenigvuldigd met de hoogste

schaalwaarde in het meetgebied (aangegeven door de meetgebied-schakelaar )

2) Inwendige weerstand = 0.30!! A. gedeeld door de hoogste

schaalwaar-de in het meetgebied (aangegeven door de meetgebiedschakelaar)

3) Stand 100 MV

4) De aanduiding x l. x 10. etc. betekent: vermenigvuldig de aflezing

I

Universeelmeter

~

I

Fabr:Norma f. 100.

=

I

Type: Normatest

1 - Aansluitklemmen. Deze bevinden zich aan de achterzijde. Hierin

kan een banaansteker of draad worden gestoken, na indrukken van de

bijbehorende zwarte knop (op de afbeelding zichtbaar). Loslaten van

knop klemt de verbinding vast. 2 - Mechanische nul-instelling.

3 - Kalibratie van het weerstandsmeetgebied:

Aansluitdraden kortsluiten en met de regelweerstand wijzer op 0 n

brengen.

4 - Funktieschakelaar ) zwart: wisselspanning en -stroom.

5 - Meetgebiedschakelaar

~

blank: gelijkspanning en - stroom;

weerstand.

Funktie- _{Te meten} Schaal- _Inwendige Nauwk.

schakelaar grootheid Meetgebied _konstante

weerstand heid en schaal 1) 0/0 600 V 10 12 Mil

i

120 V 2 2,4 MQ 60 V 1 1,2 MSJ 20 Gelijk- 30 V 0,5 0,6 Mn kû spanning 6 V 0,1 120 kSl V 1,2 V 0,02 24 k,Q 300 mV 5 2500 n DC - AV _{60 mV 1 2500} JJ 12 mV 0,2 480 ü 6 A 0,1 0,06 SJ ± 2,5 Schaal met _{1,2 A 0,02 0,16 Q} 60 schaal- _{0,3 A 0,005 0, 55 fJ} delen _{60 mA 1} 2,5 H ( Gelijk-12 mA 0,2 12,5 Q 0,15 stroom ₃ mA 0,05 50 SJ !JA 0,6 mA 0,01 240 Q 120 /J A 2 2500 Q 30 /JA 0,5 2000 Q Wissel- 600V 20 2,4 MQ _15Hz -spanning 300V 10 1,2 MQ 4 150V 5 0,6 M SJ kil 500Hz: 15Hz - 30V 1 120 kll

,V

_±

_1,

°

AC;o;"AVdB 6V 0,2 24 k!l 30kHz _{1,5V 0,05 2,5 kQ} 6 A 2) 0,2 0,16 Q 500Hz -5 kHz:

Schaal met Wissel- 1,5 A 0,05 0,55 $1

30 schaal- stroom 0,3 A 0,01 _{2,5 Q ( 0,75}

±

2, 5 delen 60 mA 2 12,5 Q QA 15 mA 0,5 50 Q _{5 kHz} -15Hz - 3 mA 0,1 240 Q _30kHz: 600 /JA 20 2,5 k.Q

±

5,

°

30kHz _{150 /JA 5 2,5 kQ} DC -

n

Weerstand 10 _{1 kn} Q -10 _{-1 MD} kQ ₁₀₀ 1 DC -

°c

Temp. _{3) 20oC_240oC} (12 mV) 1

1) Het afgelezen aantal schaaldelen met de schaalkonstante

vermenig-vuldigen.

2) Een stroom van 6 A niet langer dan 2 minuten ingeschakeld houdêi1.

I

Universeelmeter Fabr: Gossen f. 400. = Type: Uphi Wisselstroom 1,2 A - 120 A. K - Aansluitklemmen:

(0 0

Wisselspanning en frekwentie

o

o

o

Ol

Weerstand Wisselstroom 60 mA - 1,2A T -Drukknop voor kalibr eren (in kombinatie met p) en voor het

onder-scheiden van kapacitieve en induktieve belasting. Rv- Spanningsmeetgebied schakelaar.

Te meten Funktie- Schaal- Inwendige

Nauw-grootheid schakelaar Meetgebied faktor weerstand keurigheid

% Hz 1) x 1 40 -400 Hz 1 zie bij Frekwentie spannings- :': 2. 5 x 10 0,4-4kHz 10 _meting 12V 0.2 2.4 k!J 45 Hz- Wissel-30V 0.5 15 k!J 500 Hz: spanning 60V 1 60 k!J :': 1,5 V 120V 2 240 kt! 40Hz -4kHz 300V 5 1.5M!! 600V 10 6.0M !J 500 Hz-2 kHz: 60 mA 1 4.17 !J _{: 3} Wissel- _{120 mA 2} 1. 59!! stroom _A 300 mA 5 0.45 !! 0,6 mA 0.01 0.18 !! 40Hz - 4 kHz 1.2 A 0.02 0.07 !! 2 kHz-1, 2A -120A 0.1-0.2-0.5-1-2 spanningsval 4 KHz: <20 mV _{: 5} cos <P cos c.:> 0-: 1 + 1 zie bij

(I x cos",) spannings- bij

en stroom- vervorming

Icos c.:>

o

-120A zie stroom- meting < 2,5 %

2) meetgebied

x 1 1 !J_ 1 k!! 1

#eerstand ij x 10 10!! - 10k!! 10

-

:

1.5

1) Eerst de spanning meten. Meetgebiedschakelaar in de juiste stand zetten. Drukknop T indrukken en met regelweerstand P de wijzer

op het eind van de schaal brengen (40 Hz). Hierna funktieschakelaar

op Hz zetten en frekwentie aflezen. De spanning moet > 5 V zijn.

2) Funktieschakelaar op V zetten, spanningskIemmen aansluiten en meest geschikte meetgebied kiezen; funktieschakelaar op A zetten, stroomklemmen aansluiten en meest geschikte meetgebied kiezen. Meetgebiedschakelaars in hun standen laten staan.

coscp-meting: funktieschakelaar op A zetten, drukknop Tindrukken en met regelweerstand P wijzer op eind van de schaal zetten (coscp

=

1 ).

I coscp-meting: Regelweerstand P tot rechter aanslag draaien.

Funktieschakelaar op coscp (I x coscp) zetten in één der beide standen,

waarin de uitslag positief is. Meter aflezen. Drukknop Tindrukken: uitslag groter: induktieve belasting.

uitslag kleiner: kapacitieve belasting.

De nauwkeurigheid geldt alléén, wanneer het aantal schaaldelen van de spanningsaanwijzing, gedeeld door het aantal schaaldelen van de

stroom-aanwijzing > 0, 75. Zie anders gebruiksaanwijzing van de fabrikant.

De spanning moet groter dan 5 V en de stroom groter dan 20 mA zijn.

N. B. : Wanneer met dit instrument een serie waarnemingen van I cosr.p wordt verricht met steeds toenemende stroom, dient men zich wel te realiseren, dat ook de spanning toeneemt. Vergeet men ook dit meet-gebied tijdig aan te passen, dan kan de spanning boven de ma:dmaal toelaatbare spanning op de meter stijgen, terwijl toch eell normale wijzeruitslag te zien blijft. Het door smelten van de ingebouwde zeke-ring is het gevolg.

De Uphi meter wordt vaak gebruikt in plaats van een wattmeter, die veel kwetsbaarder is. Hij w0rdt op dezelfde wijze geschakeld, en ook gelden dezelfde voorzorgsmaatregelen en korrekties. Men bepaalt het vermogen uit het produkt van U en I cos'!'.

Een belangrijk verschil is, dat de wattmeter als elektrodynamisch instrument ongevoelig is voor vervorming in spanning of stroom. De Uphi meter is een draaispoelmeter met gelijkrichter, die gemid-delde waarden aanwijst, maar in effektieve waarden is geijkt. Even-tuele vervorming moet dus wel in het oog worden gehouden.

Verder kan nog een merkwaardige fout optreden, nl. coscp > 1. Deze

spannings-PRINCIPE Meting van I coscp en coscp (sin cp):

Stel een belasting, gevoed door een wisselspanning u = U sinwt neemt een stroom i = I sin ( wt - cp) op.

Wij sluiten U op de spanningskIemmen en i op de stroomklemmen van de Uphi meter aan.

In de sekundaire stroomkring van de transformator, bestaande uit de gehele sekundaire wikkeling, de geajkrichtcellen en de weerstanden R, vloeit een stroom ih = Ih sin (wt - cp), evenr edig en in faze met de belastingsstroom i, zolang de gelijkrichtcellen in deze kring "open" zijn. Voor dit laatste zorgt de spanning u, echter alleen gedurende de positieve halve perioden; tijdens de negatieve halve perioden van u zijn de cellen gesloten. De stroom ih krijgt dan de gedaante als in onderstaande figuur aangegeven: