Anwendungsbericht Multimeter in der Instandhaltung
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Wie bei allen Messgeräten gilt es zunächst zu klären für welche Anwendung das Multimeter eingesetzt werden soll. Wird es täglich im rauen Industriealltag oder im Handwerk benutzt? Soll es zu Schulungszwecken in der Ausbildung verwendet werden? Oder wird es zur Ausübung eines Hobbys benötigt?
Wenn diese grundlegende Frage geklärt ist, sind Sie schon einen Schritt weiter. Nun können Sie sich schon direkt mit den Multimetern beschäftigen und in unserem Sortiment schauen, wie das Multimeter die Messwerte anzeigen soll.
Analog- oder Digitalmultimeter?
-Analogmultimeter
Analoge Multimeter finden in der täglichen Anwendung kaum noch Anwendung. Das Ablesen der richtigen Skala, das Wählen der richtigen Messbereiche ist nicht so einfach wie bei einem Digitalmultimeter. Dennoch haben Analogmultimeter immer noch Ihre Daseinsberechtigung. So empfiehlt es sich in der Ausbildung oder zu Vorführungszwecken ein analoges Multimeter zu nutzen. Diese Art eines Multimeters hat den Vorteil, dass man zeigen und sehen kann, wie sich der Messwert im Messbereich bewegt. Es gibt dem Nutzer ein besseres Gefühl für die Messgröße. Aus diesem Grund empfehlen wir für Schulungs- und Vorführungszwecke ein analoges Multimeter.
-Digitalmultimeter
Ein digitales Multimeter bietet gegenüber dem Analogmultimeter den Vorteil, dass viel mehr Funktionen in einem Gerät verbaut werden können. So können diese Multimeter auch andere physikalische Größen wie Temperatur messen. Ebenso können Digitalmultimeter mit einem Speicher und einer Schnittstelle ausgestattet werden. Ein digitales Multimeter zeigt den Messwert auf einem LC- oder OLED Display an. Hier ist die Angabe der Digits ein Maß für die Auflösung von dem Digitalmultimeter. Nur was ist ein Digit? Digit kommt aus dem englischen und bedeutet einfach nur Ziffer oder Stelle. Somit bedeutet das für die Auswahl eines Multimeters, je höher die Angabe der Digits umso höher können die Messwerte aufgelöst dargestellt werden. Oft liest man in diesem Zusammenhang, dass ein Multimeter ein 3 ½ stelliges Display oder ein 4 ½ stelliges Display besitzt. Dies bedeutet genau: Dem Multimeter stehen 3 volle stellen zur Darstellung eines Messwertes zur Verfügung. Also kann das Multimeter 999 komplett darstellen. Dann gibt es noch eine halbe Stelle auf dem Display. Dies ist immer die erste Ziffer auf der Anzeige. Diese kann dann oft nur eine 1 oder ein Negativzeichen sein. Daraus ergibt sich, dass ein Multimeter mit einer 3 ½ Digit-Anzeige maximal 1999 oder -999 anzeigen kann. Zur weiteren Erklärung dient rechte Grafik.
Zusätzlich zu der numerischen Anzeige der Messwerte verfügen digitale Multimeter über einen Bargraphen im Display. Dieser digitale Bargraph ist ähnlich einer Skala bei einem Analogmultimeter. Der Graph hilft dem Nutzer vom Multimeter den Messwert im Messbereich einzuschätzen.
Neben den typischen Messfunktionen wie Strom und Spannung, Widerstand, Kapazität usw. verfügen viele Multimeter über einen Diodentest und Halbleiterprüfung, eine berührungslose Spannungserkennung, Temperaturmessungen usw. Dies macht das Multimeter zu einem universellen Prüfgerät in Industrie und Handwerk.
Häufig findet man bei Multimeter die Angabe RMS (Effektivwert)oder TRMS (oder True RMS / Echteffektivwert) die bedeutet, dass bei einer nicht sinusförmigen Wechselspannung das Signal richtig gemessen und auf dem Display vom Multimeter angezeigt wird. Hier gilt es zu beachten, dass die die Multimeter in unterschiedlichen Frequenzspektren arbeiten. Gängige Bandbreiten für die TRMS-Messung von Strom und Spannung sind 10 kHz oder 100 kHz.
Gängige Multimeter besitzen einen Strommessbereich von 10 A. Um höhere Gleich- oder Wechselströme zu messen muss man sich einer externen Stromzange für Multimeter bedienen. Diese Stromwandler können bis zu mehreren tausend Ampere indirekt messen. Als Ausgangssignal stellen diese Wandler ein Spannungssignal zur Verfügung. Dies kann mV pro A sein. Nun kann man relativ einfach über die Spannungsmessfunktion den Strom, der im Leiter fliest bestimmen.
Die Sicherheit von Multimetern sollte auch nicht ganz außer Acht gelassen werden. Dazu sind Multimeter in Sicherheitskategorien eingeteilt. Die linke Grafik gibt Aufschluss über die Sicherheitskategorien und den Anwendungsbereich.
Multimeter teilen sich in zwei Gruppen von Multimetern auf: Digital Multimeter und Analog Multimeter. In diesem Artikel werden die Eigenschaften von einem Digital-Multimeter näher beleuchtet. Multimeter mit einer analogen Anzeige finden Sie in dem Artikel Analog-Multimeter.
Das Multimeter ist ein Messgerät, das verschiedene Messarten und -bereichein einem Gerät vereinigt. Multimeter werden in den häufigsten Anwendungsfällen als Spannungs- oder Strommessgerät eingesetzt. Neben diesen zwei primären Messfunktionen für Gleich und Wechselgrößen ist es mit modernen Multimetern möglich Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Spulen genau zu vermessen.
Digital - Multimeter
Die Vorteile digitaler Multimeter sind der relativ einfache mechanische Aufbau und die in Massenfertigung produzierbare elektronische Bauteile, wodurch sie schon relativ preiswert erhältlich sind. Durch die Entwicklung von modernen LC-Displays war es möglich die Handhabung von Multimetern zu verbessern. So werden je nach eingestellter Messgröße und gewähltem Messbereich die SI-Einheitund der Messwert als Zahl und in einem Bargraphen angezeigt. Auch besitzt er Schutzschaltungen gegen Überlast und Verpolung. Stöße können ihnen wenig anhaben, da keine beweglichen Teile beschädigt werden können . Komfortable Geräte können den Spannungsmessbereich automatisch wählen. Digitalmultimeter werden durch eine Batterie, Netzgerät oder Solarzelle versorgt.
Bei einem Digital - Multimeter wird das Signal elektronisch mit einem Analog-Digital-Umsetzer gemessen und der Wert wird als numerischer Wert angezeigt. In der Regel befinden sich die Messbereiche von 200 mV bis 1000 V und von 20 µA bis 20 A. Bei der Spannungsmessung zeigen sie meistens einen hohen Innenwiderstand von 1 bis 20 MO auf, der Standard ist 10 MO. Je nach Messbereich ist die relative Fehlergrenze kleiner als 1 %. Bei einem hochwertigeren Multimeter liegt sie in den Gleichspannungsbereichen unter 0,2 %. An umschaltbaren Shuntwiderständen wird durch die Messung der Spannung die Strommessung durchgeführt. Der Widerstand wird an einer umschaltbaren Konstantstromquelle auch durch Spannung gemessen.
Einige Geräte haben zusätzlich Messmöglichkeiten für Frequenzen, Kapazitäten, Induktivitäten sowie Transistor- und Diodeneigenschaften.Dank eingebauter Sensoren können auch Schall, Lichtstärke, Luftfeuchte und Temperaturmessungen gemacht werden. Die Einsatzmöglichkeit der Multimeter kann durch externe Sensoren die zum Beispiel über Spannungsausgänge verfügen weiter vergrößert werden. Zu der Luftfeuchtigkeit-, Schall-, Licht- oder Temperaturmessung gibt es noch weiter Messmöglichkeiten für Drehzahl, Druck, Luftgeschwindigkeit, und Strom (über eine Messwandlerzange).
Analog - Multimeter
Der Messwert wird bei einem Analog - Multimeter auf einer Analog-Anzeige für unterschiedliche Messbereiche mit mehreren Skalen angezeigt. Die Fehlergrenzen dieser Geräte können bei den hochwertigen von ihnen durchaus weniger als ein Prozent vom Messbereichsendwert betragen.
Den Ausschlag bildet in der Regel ein Drehspulmesswerk. Die Messbereiche der Drehspulgeräte befinden sich bei Gleichspannungen von 100 mV bis 1000 V, für Gleichströme von 100 µA bis 10 A. Hochwertige Geräte zeigen zum Teil noch kleinere Bereiche auf. Bei Spannungsmessung weisen analoge Multimeter im Regelfall einen wesentlich geringeren Innenwiderstand auf als Digitalmultimeter. Dies kann bei hochohmigen Spannungsquellen zu Messabweichungen (Schaltungseinfluss) führen. Durch eingebaute Verstärker kann der Einfluss des Innenwiderstands bei Strom- und Spannungsmessung verringert werden. Dadurch sollen Analogmultimeter bei Spannungsmessungen einen hohen Innenwiderstand erreichen, der dem eines Digitalmultimeters entsprechen kann.
Bei der Widerstandsmessung wird der Strom berechnet, den eine eingebaute Batterie durch den Widerstand fließen lassen kann. Die Messung eignet sich nur für grobe Aussagen, da das Verhältnis stark nichtlinear ist. Bei sehr hochwertigen Geräten kann bei der Widerstandsmessung eine Verstärkerelektronik zur Skalenlinearisierung eingesetzt werden.
Arten der Multimeter
Die Multimeter werden in verschiedenen Formen und Arten angeboten. Hand- Multimeter sind überwiegend in der klassischen Form mit einem Display im oberen Teil, dem Multifunktionsdrehschalter im mittlerem Teil und den Testleitungsbuchsen im unteren Teil des Multimeters anzutreffen. Diese Multimeter werden häufig von Wartungspersonal als universelles Messgerät genutzt.
Tisch- oder Labor- Multimeter finden Anwendung an stationären Arbeitsplätzen. Diese Multimeter haben in der Regel größere Anzeigen und können mit 230 V AC versorgt werden. Stift- Multimeter oder Spannungsprüfer mit Multimeter Funktion finden Anwendung bei Handwerkern die kleinen Messaufgaben durchführen. Weitere Kategorien stellen Amperemesszangen mit Multimeter Funktion oder auch Oszilloskope mit Multimeter Funktion da. Die Messbereichswahl wird bei den meisten Geräten automatisch eingestellt oder der Messbereich wird von Hand ausgewählt.