|
Spanningsverlies over servosnoertjes
Door een klein tussentijds project werd ik recent op de gedachte gebracht eens te meten hoe groot het spanningsverlies is wat optreedt over de snoertjes die we gebruiken in de radiobesturings electronica. Jan van Vliet wilde een aanpassing in een voltmeter laten aanbrengen. Hij gebruikt deze voltmeter om te controleren voor iedere vlucht hoe de conditie van de Li-ion accu is die de ontvanger en servos van spanning voorziet. Li-ion accu's mag je nooit te ver ontladen omdat ze dan onherroepelijk stuk gaan. De voltmeter was eigenlijk bedoeld voor een andere set accu's en was geijkt voor een wat lagere spanning. Bij het meten wordt de accu belast met een stroom van 1 ampère en dit moest zo blijven. Bij het ijken van de nieuwe instelling viel het mij op dat de spanningsbron die ik gebruikte een hogere spanning aangaf dan ik mat op het instelpunt in de meter. "Kabelverliezen" was het antwoord en deze bleken bij een stroom van 1 ampère behoorlijk te zijn!
Vervolgens heb ik een meetopstelling gemaakt om deze kabelverliezen in kaart te brengen en de orde van grootte te leren kennen.
De resultaten worden hieronder in tabelvorm weergegeven.
Ik heb gemeten hoeveel spanningsval optreedt over standaard Robbe/Futaba servosnoertjes met een geijkte digitale meter van Data Precision. Met een spanningsbron en een electronisch geregelde, constant gehouden, belasting werden iedere keer drie metingen gedaan waarbij 225 mA, 450 mA en 900 mA stroom door de kabeltjes liep. Deze waarden waren vast ingesteld op een meetapparaat voor accucapaciteit en de resultaten van de verschillende stromen werden terug gerekend naar een belasting per 225 mA waarna dit weer werd omgerekend naar 250 mA om een in de praktijk hanteerbare waarde te verkrijgen.
Alle getallen zijn weergegeven in volts. In iedere cel van de tabel wordt het gemiddelde van drie metingen weergegeven en in de gele cellen het gemiddelde van de drie aders in één snoertje of combinatie van snoertjes.
"60cm. Dik/één connectie" Hierbij werden twee snoertjes aan elkaar gestoken met de bekende driepins connectors zoals Robbe/Futaba die gebruikt. Daaraan was tweemaal dertig cm. servo snoer gemonteerd van het dikkere type. 0.30 mm kwadraat. Per ader wordt, per 250 mA, een spanning verloren van 0.0267 volt. Dat betekent dat per servosnoertje een verlies optreedt van 0.0534 volt/250mA. Een beetje servo gebruikt ongeveer 300-500 mA en als hij even stevig aan moet zetten 750-900 mA. Dan treedt een spanningsverlies op van 0.15 volt.
Zoals je onderaan in de tabel kunt zien is het verlies over de 0.14mm kwadraat snoertjes iets meer dan tweemaal zo groot.
Bij "30cmdun/30cmdik één connectie" werd één snoertje vervangen door een dun type.
Bij "30 cm dik op connector" en bij "30 cm dun op connector" werd het verlies gemeten over één enkel snoertje met een lengte van dertig cm. met de connector. Hiertoe werd aan de connector zijde een los stiftje in de connector gestoken om contact te maken.
Opvallend vind ik het verschil dat ik mat tussen de verschillende aders van de snoertjes. Om vergissingen uit te sluiten werden deze metingen meerdere malen gedaan en iedere keer kwamen er getallen uit die pas in de vierde decimaal verschilden. Kennelijk is er een grote spreiding mogelijk in de contact weerstanden in de connectors want ik geloof niet dat er een wezenlijk verschil bestaat in de adres in de snoertjes. Al hoewel....kijk eens naar de opvallende waardes van de verliezen over de witte ader van het dunne snoertje dat los gemeten werd. Hoe ik dat verklaren moet weet ik niet goed. Het verlies is hier ruim tweemaal zo groot als over de zwarte ader in hetzelfde snoertje.
Wat ik er aan overgehouden heb is de gedachte dat iedere connector er één teveel is en dat snoertjes zo dik mogelijk en zo kort mogelijk moeten zijn. Zorg ervoor dat servo's soepel kunnen lopen zodat ze zo weinig mogelijk stroom trekken. Dan zijn de kabelverliezen ook klein.
Geen echt nieuws dus, maar nu wel eens met een meting onderbouwd!
60cm. Dik/één connectie
|
225 mA
|
450 mA
|
900 mA
|
per 250mA per ader
|
per snoer + en - ader tesamen
|
 |
rood
|
0.0214
|
0.0423
|
0.0846
|
 |
 |
zwart
|
0.0220
|
0.0433
|
0.0866
|
 |
 |
wit
|
0.0295
|
0.0581
|
0.1167
|
 |
 |
gemiddeld
|
0.0243
|
0.0479
|
0.0960
|
0.0267
|
0.0534
|
 |
30cmdun/30cmdik één connectie
|
225 mA
|
450 mA
|
900 mA
|
 |
 |
 |
rood
|
0.0212
|
0.0415
|
0.0827
|
 |
 |
zwart
|
0.0270
|
0.0530
|
0.1060
|
 |
 |
wit
|
0.0640
|
0.1270
|
0.2570
|
 |
 |
gemiddeld
|
0.0374
|
0.0738
|
0.1486
|
0.0412
|
0.0825
|
 |
 |
30 cm dik op connector
|
225 mA
|
450 mA
|
900 mA
|
 |
 |
 |
rood
|
0.0097
|
0.0193
|
0.0384
|
 |
 |
zwart
|
0.0080
|
0.0157
|
0.0313
|
 |
 |
wit
|
0.0099
|
0.0195
|
0.0389
|
 |
 |
gemiddeld
|
0.0092
|
0.0182
|
0.0362
|
0.0101
|
0.0202
|
 |
30 cm dun op connector
|
225 mA
|
450 mA
|
900 mA
|
 |
 |
 |
rood
|
0.0150
|
0.0295
|
0.0590
|
 |
 |
zwart
|
0.0296
|
0.0571
|
0.1110
|
 |
 |
wit
|
0.0376
|
0.0677
|
0.1385
|
 |
 |
gemiddeld
|
0.0274
|
0.0514
|
0.1028
|
0.0288
|
0.0577
|
|