|
Voor een bepaald project was het nodig een aantal zware vermogensweerstanden, allemaal kleiner dan tien ohm, nauwkeurig te meten. Een gewone universeelmeter is daarvoor ongeschikt. Maar hoe dan wel? Wij leggen het uit in dit artikel. |
Simpelweg, omdat hij een te lage resolutie heeft om dergelijke kleine weerstanden nauwkeurig te meten. Als u een weerstand van 10 Ω met uw universeelmeter meet, dan zal het apparaat 9,9 Ω, 10,0 Ω of 10,1 Ω aanwijzen. Goed genoeg voor dagelijks gebruik, maar niet goed genoeg als u de waarde van de weerstand tot twee decimalen na de komma moet weten.
Vergeet uw meetsnoeren niet!
Een tweede bron van fouten bij dergelijke metingen zijn uw meetsnoeren. Zet uw universeelmeter maar eens op 'weerstanden meten' en sluit uw twee meetsnoeren kort. De kans dat de uitlezing naar nul gaat achten wij vrij klein. Waarschijnlijk zal de meter een paar tienden ohm aanwijzen, de inwendige weerstand van uw meetsnoeren en testclips. Geen probleem als u een weerstand van 1 kΩ meet, maar wel bezwaarlijk bij metingen van weerstanden van minder dan 10 Ω.
Met sommige duurdere meters kunt u 'relatief' meten, waarbij u deze restweerstand automatisch van de volgende meetresultaten kunt aftrekken, maar de goedkopere meters hebben een dergelijke functie niet.
Met een constante stroom van exact 1,00 A gaat het wél
De wet van Ohm stelt:
spanning = stroom ● weerstand
of:
U = I ● R
Als u de stroom I gelijk stelt aan 1,00 A wordt de formule:
U = 1,00 ● R
of:
U = R
De spanning die u over de weerstand R meet is dus gelijk aan de numerieke waarde van de weerstand.
Een voorbeeld
Stel dat u een weerstand, waarvan de opdruk beweert dat hij een waarde heeft van 1 Ω, voedt met een constante stroom van 1,00 A en u meet over de weerstand een spanning van 1,07 V. Dan weet u dat de exacte waarde van deze weerstand gelijk is aan 1,07 Ω.
Het instellen van een constante stroom van 1,00 A is geen sinecure
De nauwkeurigheid van dergelijke metingen hangt volledig af van de mate waarin u in staat bent een stroom in te stellen op exact 1,00 A en deze stroom bovendien constant te houden. De meeste laboratoriumvoedingen hebben weliswaar een 'constant current'-modus. U kunt dan een potentiometer verdraaien tot de voeding een constante stroom van ongeveer 1 A levert. Tenzij u over een moderne voeding beschikt, waarbij u spanning en stroom tot twee decimalen na de komma digitaal kunt instellen, is dat niet nauwkeurig genoeg voor onze metingen.
Inschakelen van een elektronische belasting
Een elektronische belasting is in feite een constante stroomsink, waarmee u voedingen, batterijen en accu's kunt testen. Dergelijke apparaten zijn ontworpen met maar één doel, het zo constant mogelijk houden van de stroom die er doorheen loopt. Vroeger waren dergelijke elektronische belastingen prijzig, maar tegenwoordig kopen wij dit soort apparatuur voor een habbekrats in China.
In dit blog hebben wij in het verleden een dergelijke goedkope elektronische belasting getest, zie 'Getest: ZPB30A, elektronische belasting'. Dit slechts € 15,00 kostend apparaatje is ideaal voor het nauwkeurig meten van zeer lage weerstandswaarden
De meetopstelling
In onderstaande figuur hebben wij de meetopstelling voorgesteld. U hebt, naast de ZPB30A, een goede universeelmeter en een laboratoriumvoeding nodig. Regel de uitgangsspanning van de voeding op 15 V en stel de constante stroom van de ZPB30A in op 1,00 A. Sluit de universeelmeter, geschakeld op het meten van gelijkspanningen, aan over de te testen weerstand. Schakel eerst de voeding in, dan de ZPB30A en lees de spanning af op de meter. De gemeten spanning is gelijk aan de exacte waarde in ohm van de weerstand.
 |
| De meetopstelling voor het meten van zeer lage weerstanden. (© 2018 Jos Verstraten) |
Voor het geval u ooit zware vermogensweerstanden nodig hebt, kunnen wij de geteste exemplaren van harte aanbevelen. Zij zijn leverbaar met waarden van 1 Ω, 2 Ω, 4 Ω, 8 Ω en 10 Ω. U kunt er bijvoorbeeld een belastingsbank mee maken voor het testen van het maximale vermogen van audio-eindversterkers. Het zijn draadgewonden weerstanden die u tot 100 W kunt belasten en een maximale temperatuur van 120 °C kunnen verdragen. Dank zij de twee gaatjes in het aluminium koelprofiel kunt u deze weerstanden gemakkelijk op een grotere koelplaat bevestigen. De prijs per stuk bedraagt ongeveer € 2,50. Wij hebben de waarde van de vijf geteste exemplaren gemeten met behulp van de beschreven meetmethode. In onderstaande tabel hebben wij de resultaten samengevat. Perfect, dus!
 |
| De gemeten waarde van de vijf geteste weerstanden. (© 2018 Jos Verstraten) |
100 W Power Metal Shell Case Wirewound Resistors
.JPG)