8.1 Meten

Elke meting beïnvloedt wat je meet. De instrumenten zelf staan in 8.2.

8.1.1 gelijk- en wisselspanningen

Een voltmeter staat parallel over het deel dat je meet en moet een zo hoog mogelijke weerstand hebben. Een draaispoelmeter direct op wisselspanning wijst nul aan; de spanning wordt eerst gelijkgericht. Kijk in het schema of er een condensator is:

zonder condensator wijst de meter de gemiddelde waarde aan: enkelfasig 0,45 x U_eff (10 V_eff geeft 4,5 V), dubbelfasig (diodebrug) 0,9 x U_eff;
met een condensator over de uitgang (topdetector, ook na een diodebrug) de topwaarde: 10 V_eff geeft 14,1 V.

PE1HVH - Exameneisen 8.1 Meten: volt- en ampèremeter aansluiten en meetfout door de inwendige weerstand

8.1.2 gelijk- en wisselstromen

Een ampèremeter staat in serie in de stroomkring en moet een zo laag mogelijke weerstand hebben. Hij vergroot de kringweerstand: 10 V over 10 Ω geeft 1 A, met een meter van 1 Ω 10/11 A. Een hf-stroom (bijv. 14 MHz in een draad van een open voedingslijn) meet je met een koolweerstand van 1 Ω in de draad en daarover een draaispoelmeter in serie met een diode.

8.1.3 weerstand

Met een ohmmeter of met spanning en stroom: \( R = {U \over I} \). Ook met een voltmeter van bekende inwendige weerstand: 10 kΩ/V op het 10 V-bereik is 100 kΩ. Via een onbekende R op 20 V wijst hij 5 V aan; over R staat 15 V, dus R = 3 x 100 kΩ = 300 kΩ.

8.1.4 gelijkstroom- en hoogfrequentvermogen [gemiddeld vermogen, 'Peak Envelope Power']

Opgenomen gelijkstroomvermogen: P = U x I, met een ampèremeter (laag) in de voedingsleiding en een voltmeter (hoog) over de voeding.
Hf-vermogen: zender afsluiten met de juiste afsluitweerstand (kunstantenne) en de spanning daarover meten, bijv. met een geschikte oscilloscoop: \( P = {U_{eff}^2 \over R} \). Meet je U en I, dan aan de belastingskant, niet in de voeding.
PEP: \( PEP = {U_{max}^2 \over 2R} \), zie 1.9. Een PEP-meter heeft een grote tijdconstante: een condensator (ongeveer 2 µF, examenwaarde) houdt de topspanning vast, zodat de aanwijzing onafhankelijk is van de golfvorm van de omhullende.

8.1.5 staandegolfverhouding

Met een staandegolfmeter in de antennekabel (zie 6.3): in stand voorwaarts (FWD) op volle uitslag zetten, dan in stand gereflecteerd (REF) de SGV aflezen.

8.1.6 golfvorm van de omhullende van een hoogfrequentsignaal

Met een oscilloscoop over de kunstantenne. Je ziet de omhullende: de modulatiediepte bij AM, het verloop van een CW-teken of een tweetoonsignaal bij EZB. Afgeplatte toppen wijzen op oversturing.

8.1.7 frequentie

Het nauwkeurigst met een frequentieteller; de kristaloscillator (tijdbasis) bepaalt de nauwkeurigheid (rekenvoorbeeld in 8.2). Een absorptiefrequentiemeter neemt energie op die een stralende bron afgeeft en meet onnauwkeurig.

8.1.8 resonantiefrequentie

Dipmeter: inductief met de spoel, zeer losse koppeling; werkt ook bij een niet aangesloten kring.
Signaalgenerator en voltmeter of oscilloscoop: generator via een hoge weerstand, zodat zijn lage uitgangsimpedantie (50 Ω) de kring niet dempt; meter hoogohmig. Bij resonantie is de spanning over de parallelkring maximaal.

8.1.9 invloed van de frequentie

Een instrument werkt alleen binnen zijn frequentiebereik: een staandegolfmeter voor 3-30 MHz is op UHF geheel niet betrouwbaar. De capaciteit van de opstelling weegt bij hogere frequentie zwaarder: oscilloscoop 1 MΩ // 20 pF plus 80 cm kabel van 100 pF/m belast het meetpunt met 1 MΩ en 20 + 80 = 100 pF.

8.1.10 invloed van de golfvorm

Een gelijkrichtmeter zonder condensator meet de gemiddelde waarde en is geijkt voor een sinus (U_eff = 1,11 x gemiddelde). Bij een andere golfvorm wijst hij fout aan. Bij gelijke amplitude geeft een blokgolf de grootste uitslag, smalle pulsen de kleinste; een driehoek zit onder de sinus.

8.1.11 invloed van, de inwendige impedantie van meetinstrumenten

De meter vormt met de schakeling een spanningsdeler (figuur b bij 8.1.1). Hoe hoger de meterweerstand ten opzichte van de schakeling, hoe kleiner de fout: is R_meter gelijk aan de bronweerstand, dan wijst hij de helft aan; 10 x zo hoog geeft ongeveer 9% te weinig. Een elektronische voltmeter is zeer hoogohmig.