|
Met een inclinometer kunt u hoeken en hellingen meten tussen een vlak en de horizon. Dergelijke apparaten zijn handige hulpmiddelen voor de klusser en de verbouwer. Wij onderzochten een van de goedkoopste digitale inclinometers die u kunt aanschaffen. |
Kennismaking met deze digitale inclinometer
U kunt natuurlijk ook een app gebruiken!
De Google Play Store en de Apple App Store staan uiteraard vol app's waarmee u uw smartphone kunt omvormen tot een inclinometer. Maar als u uw honderden euro's kostende telefoon niet wilt gebruiken in de stoffige en voor elektronica gevaarlijke omgeving van een verbouwing of een werkplaats kunt u ook een losse inclinometer kopen. Dank zij de Chinese elektronica producenten zijn deze apparaatjes tegenwoordig al voor minder dan een tientje te koop.
Merkloos, maar goed verzorgd
De meeste review artikelen openen wij met de paragraaf 'Kennismaking met apparaat yyy van merk xxx'. Dat kan hier niet, want deze digitale inclinometer wordt merkloos aangeboden en er staat zelfs geen typenummer op. De enige indicatie op het apparaatje is 'DIGITAL INCLINOMETER'. Bovendien varieert de prijs nogal: u treft tientallen aanbiedingen aan op Internet met prijzen tussen € 6,44 en € 39,95. Dat lijkt allemaal niet veelbelovend, maar als u het pakketje uitpakt merkt u dat dit apparaatje er toch zeer goed verzorgd uitziet. Het wordt geleverd in een stevig semi-transparant plastic doosje met, verrassend genoeg, een klein schroevendraaiertje. Dat blijkt u nodig te hebben om het batterijcompartiment open te maken waarin u twee 1,5 V type AAA cellen moet monteren. De meegeleverde handleiding is tweetalig Chinees/Engels en ziet er keurig verzorgd uit.
 |
| Het apparaatje wordt geleverd in een stevig plastic doosje. (© 2019 Jos Verstraten) |
Het apparaatje ligt, met zijn afmetingen van 55 mm x 55 mm x 25 mm en zijn gewicht van 92 g, gemakkelijk in de hand. De behuizing is gemaakt van aluminium en de voor en achterzijde worden met vier kleine schroefjes op deze behuizing geschroefd. In de behuizing zijn aan de onderzijde twee kleine, maar zeer sterke neodymium magneetjes aangebracht, zodat u het apparaat op bijvoorbeeld een ijzeren balk kunt klikken tijdens het uitlijnen van deze balk.
Aan de onderzijde staan drie kleine drukknopjes. U moet flink wat kracht uitoefenen op deze knopjes om de elektronica aan het verstand te brengen dat u op een van die knopjes hebt gedrukt.
Met de linker zet u het apparaat aan of uit. Overigens gaat het apparaat automatisch uit na vijf minuten inactiviteit. Even kort op de middelste knop drukken bevriest de uitlezing, zodat u het apparaat rustig kunt aflezen. Drukt u langer op deze knop, dan schakelt het apparaat om van meten in hoekgraden naar meten in procenten. Hierbij wordt een hoek van 45° als 100% referentie genomen. Op deze manier kunt u dus ook hellingen meten. Met de rechter knop schakelt u de REL-functie in. De momentane uitlezing wordt dan als nul-referentie in het apparaat opgeslagen en alle metingen worden naar deze nul gerefereerd. Als u langer op deze knop drukt gaat de achtergrondverlichting van het display aan, zodat u het apparaat ook in het donker goed kunt aflezen.
 |
| De inclinometer zit een gemakkelijk in de hand te houden behuizing. (© 2019 Jos Verstraten) |
Te vermelden valt dat u het apparaat 180° kunt draaien. De uitlezing draait dan ook 180°, zodat u de inclinometer zonder moeite kunt aflezen.
De specificaties
Volgens de (onbekende) fabrikant heeft deze digitale inclinometer de onderstaande specificaties:
- Meetbereik: 4 x 90°
- Resolutie: ±0,05°
- Nauwkeurigheid: ±0,2°
- Herhaalbaarheid: ±0,1°
- Modi: absoluut en relatief
- Eenheden: hoekgraden en procenten
- Voeding: 2 x 1,5 V type-AAA batterij
- Werktemperatuur: 0 °C ~ +40 °C
De elektronica in het apparaat
In het apparaat zit, zie de onderstaande foto, een klein printje met verbazingwekkend weinig componenten. Op de zijde die tegen de voorkant rust ziet u de drie op de print geëtste schakelaars K1, K2 en K3. Daar boven de contacten die tegen de geleidende rubber strook van het display aandrukken. Op de andere zijde van de print valt de microprocessor onder de zwarte beschermingspasta op. Het belangrijkste onderdeel ziet u rechts boven, een MXA2500E 'low noise and low cost dual axis MEMS accelerometer' van MEMSIC. Dit is het onderdeel dat de hoek meet waaronder u de inclinometer vast houdt.
 |
| De twee zijden van het printje. (© 2019 Jos Verstraten) |
De in deze inclinometer toegepaste accelerometer meet de hoek waaronder de sensor staat ten opzichte van de horizon door een elektro-thermisch principe toe te passen. Het werkingsprincipe wordt uitgelegd aan de hand van de onderstaande schematische doorsnede door de sensor. Om het niet te ingewikkeld te maken bespreken wij de werking van een eendimensionale accelerometer. De sensor bestaat uit een volledig luchtdicht afgesloten zeer kleine ruimte, een zogenaamde 'caviteit', waarin een gas is opgesloten. In het midden van de ruimte is een heel klein verwarmingselementje aangebracht. Links en rechts van dit element, op exact dezelfde afstand, bevinden zich twee uiterst kleine en zeer gevoelige temperatuursensoren.
Als de sensor volledig horizontaal staat zal er een statische toestand in het gas ontstaan, waarbij de verwarmde moleculen een egale laag vormen boven in de caviteit. De twee sensoren meten identieke temperaturen en genereren identieke spanningen.
Gaat de sensor echter naar rechtsonder kantelen, dan zal de zwaartekracht ervoor zorgen dat de hete en dus lichtere moleculen zich ophopen in de linker bovenhoek van de ruimte. De twee sensoren meten afwijkende temperaturen en uit de verschillende sensorspanningen kan de elektronica de hoek afleiden waaronder de sensor is gekanteld.
 |
| De principiële werking van een thermische accelerometer. (© MEMSIC) |
 |
| Door gebruik te maken van twee loodrecht op elkaar staande assen neemt de nauwkeurigheid toe. (© MEMSIC) |
 |
| Het intern blokschema van de MXA2500E. (© MEMSIC) |
Het testen van de digitale inclinometer
Hoe te testen?
Om een apparaat te testen hebt u een ander apparaat nodig dat minstens tien keer nauwkeuriger is. In dit geval hebben wij dat niet. Gelukkig biedt de meetkunde een elegante oplossing. Wij hebben met een CAD-programma een nauwkeurige ster getekend met 36 stralen. Een cirkel is, per definitie, verdeeld in 360°. De hoekpunten van de stralen staan dus 10° uit elkaar. Wij hebben met een poster-print programma deze ster op 12 vellen A4 uitgeprint en deze zorgvuldig aan elkaar geplakt. Nadien werd met een schietlood een loodlijn op een vlakke muur getekend en werd de poster nauwkeurig, met zijn eigen loodlijn precies op de loodlijn op de muur, op de muur geplakt. Op deze manier was het mogelijk zeer nauwkeurig hoeken van 10°, 20° en zo verder tot 90° te meten. Leg een kaarsrechte lange metalen lat precies op twee tegenover elkaar liggende hoeken van de ster en zet de inclinometer op de lat. Het apparaat moet nu de getekende hoek meten.
 |
| De meetmethode die wij hebben toegepast. (© 2019 Jos Verstraten) |
In de onderstaande tabel hebben wij de resultaten van het meten van negen hoeken samengevat. Zoals uit deze tabel blijkt, bedraagt de maximaal gemeten fout 1%. De gespecificeerde nauwkeurigheid van ±0,2° wordt bij vrijwel alle metingen gehaald.
 |
| De resultaten van de test van deze inclinometer. (© 2019 Jos Verstraten) |
Ons oordeel over deze digitale inclinometer
Wij zijn zeer tevreden over zowel het uiterlijk, de constructie als de nauwkeurigheid van deze digitale inclinometer. Voor iedereen die regelmatig hoeken moet meten in de bouw of bij mechanische constructies is zo'n handig apparaatje een aanwinst. Wel één advies: gelet op de grote prijsverschillen is het zeer verstandig voor het bestellen eerst te googlen naar de aanbieder met de laagste prijs!
Digital Inclinometer
