|
Voor amper € 3,53 kunt u deze digitale paneelmeter kopen, waarmee u zowel de uitgangsspanning als de uitgangsstroom van een gelijkspanningsbron kunt meten. Wij testten het metertje en waren heel tevreden over de nauwkeurigheid.
|
Kennismaking met de Ruideng 33V-3A
De paneelmeter
De paneelmeter is voorgesteld in de onderstaande foto. In de behuizing van 48 mm breed en 29 mm hoog zitten twee vier-decaden metertjes met zevensegment LED-display's als uitlezing. De bovenste heeft rode display's en meet een gelijkspanning tussen 0,000 V en 33,00 V. De onderste heeft blauwe display's en meet een gelijkstroom tussen 0,000 A en 3,000 A. Beide meetsystemen zijn met elkaar vervlochten door een gemeenschappelijke referentie en de meter is bedoeld voor het meten van de uitgangsspanning en -stroom van een voeding of een accu. U moet de meter voeden met een gelijkspanning tussen 3,5 V en 28,0 V. Als de te meten spanning tussen deze grenzen ligt kunt u deze ook gebruiken voor het voeden van de meter.
 |
| Het uiterlijk van deze dubbele paneelmeter. (© 2019 Jos Verstraten) |
Aan de achterzijde van de meter ziet u twee connectoren, een met drie draadjes en een met twee dikkere draden. Het zal wel geen verbazing wekken dat deze dikke draden bedoeld zijn voor het meten van de stroom die de spanningsbron levert.
De functie van de vijf draden is:
- Dunne rode draad: positieve voedingsspanning voor de meter.
- Dunne zwarte draad: massa van de voeding voor de meter.
- Dunne gele draad: te meten ingangsspanning.
- Dikke zwarte draad: ingang van de stroommeter, komt van de bron.
- Dikke rode draad: uitgang van de stroommeter, gaat naar de belasting.
Beide zwarte draden zijn met elkaar verbonden en vormen het gemeenschappelijke referentiepunt van de paneelmeter.
 |
| Op de achterzijde van de meter staan de twee connectoren voor spanningen en stroom. (© Amazon) |
In onderstaande foto hebben wij de voor- en de achterzijde van de print verenigd. Het IC in de rechter bovenhoek op het printje is een 74HC595D, een 8 bit serial in parallel out shift register. Dit IC kan natuurlijk niet het voornaamste IC van dit schakelingetje zijn, dat zit waarschijnlijk aan de andere zijde verborgen onder de display's. Aan de linker kant van het printje is duidelijk de shuntweerstand te zien. De spanningsval hierover wordt gemeten als indicatie voor de stroom die er doorheen vloeit.
 |
| De twee zijden van het printje. (© 2019 Jos Verstraten) |
De meter past in een uitsparing van precies 45 mm bij 26 mm die u in een frontplaat moet maken. Dat 'precies' moet u heel letterlijk opvatten, want als het gat iets te groot is valt de meter er weer uit. De flens van de behuizing steekt aan alle kanten maar 1,5 mm uit.
De technische gegevens
De fabrikant geeft de onderstaande technische gegevens op:
- Voedingsspanning: 3,5 Vdc ~ 28,0 Vdc
- Voedingsstroom: 10 mA typisch
- Meetbereik gelijkspanning: 0,000 V ~ 33,00 V
- Resolutie gelijkspanning: 10 mV
- Meetbereik gelijkstroom: 0,000 A ~ 3,000 A
- Resolutie gelijkstroom: 1 mA
- Nauwkeurigheid: ±(0,3% + 2 digits)
- Meetsnelheid: 200 ms per meting
- Shuntweerstand: 25 mΩ
- Afmetingen zeven-segment display's: 0.28 inch
- Lengte aansluitdraden: 13,5 cm
- Afmetingen: 48 mm x 29 mm x 26 mm
- Gewicht: 21 g
Het opnemen van de meter in een schakeling
Als u de meter voedt uit een eigen voeding is de bedrading in onderstaande afbeelding voorgesteld. Let op dat de stroommeter wordt opgenomen in de negatieve uitgangslijn van de spanningsbron! Dat kan consequenties hebben wat betreft uw massa-bedrading, dus daar moet u goed op letten.
 |
| Voeding van de meter uit een eigen voeding. (© 2019 Jos Verstraten) |
 |
| Voeding van de meter uit de te meten spanning. (© 2019 Jos Verstraten) |
Als de te meten spanning lager dan 3,5 V of groter dan 28,0 V kan worden kunt u de schakeling gebruiken die in de onderstaande figuur is voorgesteld. In dit voorbeeld gaat het over een instelbare laboratoriumvoeding met een uitgangsspanning die u kunt instellen tussen 0 V en 30 V. De gelijkrichter levert een spanning die bij nullast maximaal 35 V bedraagt. Omdat deze spanning te hoog is voor het voeden van de meter is een zenerdiode van 12 V tussen geschakeld. Hierdoor wordt de voedingsspanning voor de meter gereduceerd tot maximaal 23 V, een onder alle omstandigheden veilige waarde.
De stroomshunt is aangesloten tussen de massa-aansluiting van de primaire afvlakcondensator en de massa van de stabilisatie-schakeling. De spanningsval over de shunt wordt dan gecompenseerd door de stabilisatie-schakeling. De uitgangsspanning blijft dus constant, ook als de belastingsstroom stijgt. Echter, nu wordt wél de spanningsval over de shunt opgeteld bij de spanning die wordt gemeten. Als u bij nullast een spanning van 12,00 V instelt zal de spanningsindicatie stijgen als u de voeding belast. Dat is een beetje onnatuurlijk, maar inherent aan de manier waarop in de meter de stroom- en spanningsmetingen aan elkaar zijn gekoppeld met een gemeenschappelijke 'koude' aansluiting.
Als u dat niet wilt, dan moet u de stroomshunt achter de stabilisator in de massaleiding tussen voeding en belasting opnemen. U meet dan de 'echte' uitgangsspanning die de voeding levert. In dat geval zal echter deze reële uitgangsspanning dalen als u de voeding belast vanwege de spanningsval over de shunt die niet wordt gecompenseerd door de stabilisator.
Het is of de ene of de andere fout die u moet accepteren.
 |
| De meter in gebruik als spanning- en stroommeter in een laboratoriumvoeding. (© 2019 Jos Verstraten) |
De Ruideng 33V-3A paneelmeter getest
Meten van een paar vaste parameters
De meter werd gevoed met een eigen voedingsspanning, geleverd door een gestabiliseerde voeding. Het stroomverbruik bleek 11,2 mA te bedragen en deze waarde was vrij onafhankelijk van de waarde van de voedingsspanning. De minimaal noodzakelijke voedingsspanning was 3,20 V, bij een lagere waarde gaan de display's opeens doven. De door beide display's weergegeven waarden zijn volledig onafhankelijk van de voedingsspanning, deze moet u dus niet stabiliseren.
De inwendige weerstand van de gele draad (de spanningsingang) ten opzichte van de zwarte draad (de massa) bedraagt 109,9 kΩ.
Een zeer belangrijke parameter is uiteraard de weerstand van de stroomshunt. Hoe kleiner deze is, hoe minder spanningsverlies er optreedt. Volgens de specificaties bedraagt deze weerstand slechts 25 mΩ. Bij ons testexemplaar werd tussen de vertinde einden van de shuntdraden (de twee dikke draden) een spanning van 0,1387 V gemeten bij een stroom van 3,000 A. Dat komt dus overeen met een weerstand van 46 mΩ. De toegepaste constructie met een tweepolige connector en twee 13,5 cm lange draadjes is niet zo handig. De draadjes hebben immers een niet te verwaarlozen inwendige weerstand en bovendien speelt de contactweerstand van de connector een rol. De ontwerpers hadden beter twee soldeeroogjes zo dicht mogelijk bij de soldeerpunten van de shunt op het printje aangebracht, zodat u de stroommeter met twee zo kort mogelijke en zo dik mogelijke draden in uw schakeling kunt integreren.
De nauwkeurigheid van de voltmeter
De meter werd gevoed uit een eigen voeding van 15 V en de uitlezing van de voltmeter werd via een digitaal instelbare voeding in stappen van twee volt ingesteld op exact 2,000 V tot 30,00 V. Op de gele en zwarte dunne draden werd een nauwkeurige universeelmeter aangesloten, die dus dezelfde spanning meet. De resultaten ziet u in de onderstaande tabel.
 |
| De nauwkeurigheid van de voltmeter. (© 2019 Jos Verstraten) |
De meter werd gevoed uit een eigen voeding van 15 V en de uitlezing van de ampèremeter werd, gevoed uit een spanning van 20 V, via een digitaal instelbare stroomsink in stappen van 200 mA ingesteld op exact 0,200 A tot 2,000 A. Hoger kan onze stroomsink helaas niet verwerken. De referentiemeter werd in serie met de stroomsink opgenomen. De resultaten ziet u in de onderstaande tabel.
 |
| De nauwkeurigheid van de ampèremeter. (© 2019 Jos Verstraten) |
Onze conclusie over de Ruideng 33V-3A
Het zal u niet verbazen dat wij meer dan verbaasd waren over de uitstekende prestaties van dit uiterst goedkope metertje. Als u van een gelijkspanningsbron zowel de uitgangsspanning als de uitgangsstroom wilt meten is deze meter een uitstekende optie. Het enige verbeterpuntje dat wij zien (en het had ook nog eens wat centen uitgespaard) is het vervangen van de stroomconnector door twee soldeeroogjes op de print, naast de shunt.
33V-3A Voltage-Current-Meter
