Das Amperemeter (Strommesser)



Amperemeter

Um Ströme zu messen, verwendet man ein Amperemeter. Es wird in den Stromkreis (Reihenschaltung) geschalten, in welchem man den Strom ermitteln will. Ein Amperemeter besitzt einen kleinen Innenwiderstand. Bei Wechselstrom muß ein Amperemeter mit AC-Meßbereich gewählt werden. Bei Gleichstrom ist die Polarität zu beachten. Bei digitalen Amperemetern wird oft nur der Spannungsabfall über einen Parallelwiderstand gemessen. Allgemein beträgt der Innenwiderstand zwischen Ri = 100Ohm bis Ri= 0,1Ohm. Für Strommessung im höheren Bereich wird als Parallelwiederstand ein sogenannter Shunt, mit Rs ca. 0,01Ohm, verwendet.


Das Voltmeter (Spannungsmesser)



Voltmeter

Um eine elektrische Spannung UL zu messen, verwendet man ein Voltmeter. Es wird an die Klemmen geschalten, zwischen welchen die Spannung ermittelt werden soll. Ein Voltmeter besitzt einen sehr hohen Innenwiderstand. Bei Wechselspannung ist ein Voltmeter mit AC-Meßbereich zu verwenden. Bei Gleichspannung ist die Polarität zu beachten.

Ein digitales Voltmeter besitzt einen üblichen Innenwiderstand von Ri = 1MOhm.


Das Ohmmeter (Widerstandsmesser)



Ohmmeter

An vielen Multimetern (Dies sind Meßgeräte, die mehrere Meßfunktionen beinhalten) ist ein Ohmmeter vorhanden. Hiermit kann der (ohmsche) Widerstand Rx ermittelt werden. Oft wird dazu der Spannungsabfall über dem Widerstand Rx bei konstanten Stromfluß ausgenutzt. Die Messung darf nicht während des Betriebes in einer Schaltung vorgenommen werden (spannungslos messen).
Genaue Werte sind je nach Meßbereich zwischen Rx = 1Ohm und Rx = 10MOhm zu erwarten.


Spannungs- oder stromrichtig messen?


Jedes Meßgerät besitzt einen Innenwiderstand, eine Kapazität und eine Induktivität. Dies ist durch den physikalisch realen Aufbau bedingt. Diese Größen können im extremen Fall auf die Schaltung zurückwirken und die Meßwerte beeinflussen. Werden gleichzeitig mehrere Meßwerte gemessen, muß beachtet werden, daß durch die eingebauten Meßgeräte die zu messenden Größen nicht zu stark beeinflußt werden.

SchaltungSchaltung

Oft sollen gleichzeitig Strom und Spannung gemessen werden. Hierbei muß man beachten, welchen Widerstandswert die Last annehmen kann. Ein Voltmeter besitzt einen hohen Innenwiderstand. Ein Amperemeter besitzt einen geringen Innenwiderstand.

Werden Spannung und Strom an einen Bauelement gleichzeitig gemessen, so unterscheiden wir zwischen nebenstehenden Schaltungen.

Erinnern Sie sich an die Grundgesetze der Elektrotechnik und rechnen Sie die Fehlerwirkung exemplarisch für einen kleinen (RL = 20Ohm), bzw. großen Widerstand (RL = 500kOhm) für jede der beiden Schaltungen aus (UB = 10V, Ri Ampermeter = 1Ohm, Ri Voltmeter = 1MOhm), betrachten Sie dazu ein Meßgerät als Widerstand.

Erkennen Sie den Grund der Namensgebung?

Resultat


Jedes elektrische Messgerät hat einen Innenwiderstand. Zudem ist jedes Messgerät niemals zu 100% genau in der Wertermittlung. Somit muss man beim messen elektrische Größen immer beachten, dass
  • der gemessen Wert immer fehlerbehaftet ist
  • das Messgerät die Schaltung selbst beeinflusst
  • die Wertermittung zeitliche Nebenbedingungen hat (Integriert oder Zeitlich diskret) und somit zusätzlich fehlerbehaftet sein kann, Siehe auch Abtasttheorem.