{"id":6519,"date":"2012-12-20T18:17:29","date_gmt":"2012-12-20T17:17:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/?p=6519"},"modified":"2022-11-08T06:45:48","modified_gmt":"2022-11-08T05:45:48","slug":"elektronik-tipp-messen-mit-dem-digitalen-multimeter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/elektronik-tipp-messen-mit-dem-digitalen-multimeter\/","title":{"rendered":"Elektronik Tipp: Messen mit dem digitalen Multimeter"},"content":{"rendered":"

\"DigitalEin digitales Multimeter, und nun?<\/strong><\/h1>\n

Ich hatte ja in einem vorherigen Artikel zum Thema Multimeter schon angedroht, dass dazu noch ein weiterer Beitrag<\/a> folgen soll. Vielleicht auch noch mehrere, zu den analogen Messger\u00e4ten gibt es ja auch einiges zu erz\u00e4hlen.<\/p>\n

In diesem Artikel geht es um gebr\u00e4uchliche Multimeter mit digitaler Anzeige, im allgemeinen eben Digitalmultimeter (DMM).<\/p>\n

Es gibt immer wieder Missverst\u00e4ndnisse, wenn es um das Erfassen von Widerstandswerten geht, ebenso habe ich schon einige gekillte Ger\u00e4te gesehen, welche einfach falsch benutzt wurden und eben darum (oft schon bei der ersten Benutzung) in den Elektronikhimmel bef\u00f6rdert wurden. Leider muss ich zugeben, dass ich selber da keine Ausnahme bilde \":mrgreen:\"<\/p>\n

Einmal unachtsam und es ist passiert.<\/p>\n

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\"Multimeter<\/a>Allgemeines<\/strong><\/h2>\n

Die g\u00e4ngigen Messger\u00e4te besitzen normalerweise mindestens ein Display, einen Auswahlschalter f\u00fcr die Messart und (min.) 3 verschiedene Eingangsbuchsen.<\/p>\n

Im weiteren Verlauf konzentriere ich mich auf das Messen von Widerstand, Spannung und Strom. Derjenige, der die vielleicht vorhanden weiteren Funktionen nutzt, ist im Normalfall ohnehin auf ‚Du & Du‘ mit seinem Ger\u00e4t (denke ich).<\/p>\n

F\u00fcr die Messungen von Widerst\u00e4nden, Spannungen und auch kleinen Str\u00f6men muss man meist die Messleitungen nicht umstecken. Hier ist f\u00fcr (-) die Buchse ‚GND‘ oder ‚COM‘ vorgesehen, die (+) Buchse ist meist mit V\/mA\/Ohm oder vergleichbaren Kennzeichnungen beschriftet.<\/p>\n

Bei Messungen an Wechselspannungen ist die Polung nat\u00fcrlich unerheblich.\u00a0<\/strong><\/p>\n

An dieser Stelle m\u00f6chte ich auch auf einen anderen Artikel im Blog hinweisen, es geht um die Informationen wie man bestimmte Messungen vornimmt und was man mit den resultierenden Werten anfangen kann.<\/h4>\n

<<Link zum Teil 1>><\/a> \u00a0<\/strong><\/p>\n

<<Link zum Teil 2>><\/a>\u00a0<\/strong><\/p>\n

Das beste Messger\u00e4t n\u00fctzt ja nichts, wenn man gar nicht wei\u00df, was man tut.<\/strong><\/h4>\n

Vorweg der Hinweis, dass bei der Buchsenbelegung f\u00fcr diese \u00a0Standardmessungen der Strommessbereich besonders gef\u00e4hrdet ist!<\/p>\n

Dieser Bereich ist meist f\u00fcr Str\u00f6me von einigen Hundert Milliampere gedacht. Dar\u00fcber hinaus, kann die Ger\u00e4tesicherung ansprechen, unter ung\u00fcnstigen Umst\u00e4nden kann aber auch das komplette Multimeter zerst\u00f6rt werden!<\/p>\n

Das Messen von Str\u00f6men stellt f\u00fcr die Stromquelle einen Kurzschluss dar, es wird der maximale Strom flie\u00dfen! Den mA Bereich IMMER mit ganz besonderer Vorsicht benutzen!<\/strong><\/p>\n

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Messen von Widerst\u00e4nden<\/strong><\/h4>\n

In der oberen Skizze ist ein Wahlschalter f\u00fcr die Messbereiche angedeutet. Dieser bietet f\u00fcr die Widerstandsmessungen verschiedene Stellungen, welche den maximalen Wert angeben, der in dieser Einstellung gemessen werden kann.<\/p>\n

Auf diese Weise ist es m\u00f6glich, eine h\u00f6here Genauigkeit der dargestellten Werte zu erhalten. Bei Widerst\u00e4nden von wenigen Ohm ist der genaue Widerstandswert eben aussagekr\u00e4ftiger als bei Werten von mehreren Kiloohm. Wird der H\u00f6chstwert \u00fcberschritten, zeigt das Display Werte wie ‚OL‘, ‚RANGE‘ oder ‚Overload‘ an. In diesem Falle ist einfach die n\u00e4chsth\u00f6here Einstellung notwendig.<\/p>\n

Werte von 20k kann man eben im ‚2k Bereich‘ nicht erfassen. F\u00fcr das zu messende Bauteil und das Multimeter besteht dabei keine Gefahr. Stellt man fest, dass ein sehr kleiner Widerstandswert in einem sehr hohen Messbereich angezeigt wird, einfach in den passenden Bereich herunterschalten. Dabei geht es eben um die Genauigkeit. M\u00f6chte man nur Vorwiderst\u00e4nde f\u00fcr LEDs grob selektieren, spielt es meist keine Rolle, ob das nun 180 oder 182 Ohm sind, bei Bauteilen f\u00fcr A\/D Wandler z.B. sollte man aber schauen, dass man m\u00f6glichst genaue Werte erh\u00e4lt!<\/p>\n

Die Besonderheit im Widerstandsmessbereich ist die, dass hierbei Strom aus dem Multimeter in das Bauteil flie\u00dft. <\/strong><\/h5>\n

Nur so kann der Widerstand ermittelt werden. Deshalb ist es nicht m\u00f6glich, Widerst\u00e4nde in Schaltungen zu messen, die noch unter Spannung stehen! Sind die Bauteile schon in einer Schaltung montiert (Fehlersuche etc.), sollte der zu messende Widerstand mit mindestens einem Anschluss ausgel\u00f6tet werden. Es besteht immer die Gefahr, dass andere Bauteile die Messung beeinflussen.<\/p>\n

Nebenbei ist eine von au\u00dfen zugef\u00fchrte Spannung beim Messen von Widerst\u00e4nden dem Multimeter nicht zutr\u00e4glich \";-)\" In sehr seltenen F\u00e4llen ist es auch m\u00f6glich, dass der Strom aus dem Messger\u00e4t so hoch ist, dass das Messobjekt besch\u00e4digt werden kann. Ich habe mir angew\u00f6hnt, die Str\u00f6me in allen Widerstandsmessbereichen bei unbekannten Messger\u00e4ten einfach auszumessen und zu notieren.<\/p>\n

\"Tipps<\/a>Bei dem hier gezeigten Beispiel ist eine Umschaltung der Empfindlichkeit des Multimeters \u00fcbrigens nicht notwendig, es w\u00e4hlt den optimalen Messbereich selber.<\/p>\n

Dieses Ger\u00e4t kann in der gleichen Auswahl auch Durchgangs- und Diodenmessungen vornehmen.<\/p>\n

Im Kurzschlussfalle auch nicht wundern, wenn statt 0,00 Ohm Werte um 3-4 Ohm angezeigt werden, von den Messleitungen bis hin zum Auswahlschalter wird hier eben der gesamte Widerstand im Stromkreis mitgemessen. In der Regel haben hier qualitativ hochwertige Ger\u00e4te und Messleitungen die Nase vorn.<\/p>\n

Auch bei der Spannungsmessung kann es vorkommen, dass man sich zwischen verschiedenen Messbereichen entscheiden kann. Ist die Gr\u00f6\u00dfe der Spannung absolut unbekannt, empfiehlt es sich, immer mit dem gr\u00f6\u00dften Bereich zu beginnen.<\/p>\n

G\u00e4ngige Ger\u00e4te messen Wechselspannungen bis 1000V. Ist die Aufl\u00f6sung zu grob und der n\u00e4chst kleinere Messbereich ausreichend, einfach eine Stufe herunter schalten. Ist ebenfalls unbekannt, ob man eine Gleich- oder eine Wechselspannung messen wird, zun\u00e4chst im AC\/~\/Wechselspannungsmodus beginnen.<\/p>\n

Ist in den Fall doch eine reine Gleichspannung vorhanden, zeigt das Multimeter wahrscheinlich 0,00V oder Bl\u00f6dsinn an, man kann nun einen geeigneten Bereich ausw\u00e4hlen. Eine genaue Aussage ist hier schwierig, es kommt darauf an, wie der Eingangsbereich des Ger\u00e4tes technisch realisiert ist.<\/p>\n

Auch digitale Signale oder Mischspannungen sind mit Vorsicht zu genie\u00dfen. Viele Ger\u00e4te sind auf eine Sinusschwingung bei 50Hz ausgelegt, andere Signalformen oder Frequenzen k\u00f6nnen deutlich falsche Ergebnisse produzieren. Viele Multimeter werten nur den Effektivwert einer Spannung aus!<\/p>\n

Ich verweise hier auf ein paar Wikipediaartikel, die diese Vorg\u00e4nge n\u00e4her erl\u00e4utern:<\/strong><\/h5>\n

Effektivwert\/True RMS (Wikipedia)<\/strong><\/a><\/p>\n

Messverfahren bei Multimetern (Wikipedia)<\/strong><\/a><\/p>\n

Bei Standardmultimetern w\u00fcrde ich sicherheitshalber nur Messungen an Gleichspannungen und 50Hz Wechselspannungen mit ann\u00e4hender Sinusform als ausreichend genau betrachten. Wer den Luxus eines Oszilloskopes sein Eigen nennt, sollte ggf. pr\u00fcfen, welche Signalform wirklich vorliegt.<\/p>\n

I.d.R. ist es immer von Vorteil zu wissen, welche Signalformen vorhanden sind und auch das Handbuch zum Messger\u00e4t zur Hand zu nehmen. Hat man den DC\/=\/Gleichspannungs Bereich gew\u00e4hlt und bekommt es mit einer Wechselspannung zu tun, wird das DMM wahrscheinlich einen wesentlich geringeren Spannungswert anzeigen oder eben auch Bl\u00f6dsinn bzw. sich nicht zwischen +\/- im Display entscheiden. Besser ausgestattete Ger\u00e4te k\u00f6nnen bei solchen Unklarheiten \u00fcbrigens mit ‚Error‘ oder \u00e4hnlichem darauf hinweisen.<\/p>\n

Messen von Str\u00f6men<\/strong><\/h5>\n

Ziemlich sicher der heikelste Punkt.<\/p>\n

Sehr oft funktioniert der mA Bereich nicht mehr, weil (zumindest) die Sicherung defekt ist, manchmal ist auch der ganze Eingangsbereich des Multimeters durch zu hohe Str\u00f6me ruiniert worden.<\/p>\n

Ich hatte es am Anfang des Artikels ja schon erw\u00e4hnt: Technisch gesehen stellt die Strommessung einen Kurzschluss oder eine \u00dcberbr\u00fcckung dar.<\/p>\n

Der Innenwiderstand des Messger\u00e4ts betr\u00e4gt meist nur einige Milliohm, man will den Strom ja messen und nicht reduzieren.<\/p>\n

Akkus z.B. haben oft nur eine Nennspannung von ca. 1,2V. M\u00f6chte man nun eigentlich eben diese Spannung messen und hat irrt\u00fcmlich noch einen Strommessbereich ausgew\u00e4hlt, wird unfreiwillig der komplette Kurzschlussstrom des Akkumulators flie\u00dfen! Das k\u00f6nnen -zig Ampere sein! Aus diesem Grunde immer sicherstellen, dass nach Benutzung des digitalen Multimeters NIEMALS noch eine Strommessung eingestellt ist!<\/p>\n

\"Buchsen<\/a>Fast alle Messger\u00e4te verf\u00fcgen \u00fcber eine zus\u00e4tzliche Buchse, die beim Messen von gr\u00f6\u00dferen Str\u00f6men benutzt wird. Das hier im Bild gezeigte Modell kann dar\u00fcber max. 10A erfassen.<\/p>\n

Ist unsicher, wie gro\u00df der zu messende Strom sein wird, immer mit diesem Bereich beginnen!<\/p>\n

Allerdings muss mann sich dar\u00fcber im Klaren sein, dass in allen F\u00e4llen der ungef\u00e4hr zu erwartende Strom bekannt sein sollte! Es hat schon Helden gegeben, die im 10A Bereich messen wollten, wie hoch der Kurzschlussstrom der normalen 230V Haushaltsversorgung ist … Bei einem solchen Versuch ist es gut m\u00f6glich, dass auch keine Sicherung mehr hilft, die Leiterbahnen im DMM verdampfen einfach.<\/p>\n

Ganz davon zu schweigen, was dem Bediener alles passieren kann. Also VORSICHT!<\/a><\/strong><\/h5>\n

Sehr oft hat man auch Multimeter in der Hand, die Wechselstr\u00f6me nicht erfassen k\u00f6nnen, auch hier auf die F\u00e4higkeiten des Modells achten. M\u00f6chte man aber nun einen bekannt kleinen Strom (z.B. einer LED) messen, kann der Benutzer den mA Bereich w\u00e4hlen. LEDs liegen irgendwo zwischen 2-20mA, das sollte jedes normale DMM schaffen. Vorausgesetzt nat\u00fcrlich, es hat \u00fcberhaupt einen Ampere Messbereich.<\/p>\n

Es ist allerdings immer darauf zu achten, das Str\u00f6me eben innerhalb des Stromkreises gemessen werden, ein auftrennen der Leiterbahnen oder l\u00f6sen der Verbindungen ist fast immer n\u00f6tig. Es gibt auch Zangenmultimeter, diese werden um den Leiter gelegt um zu messen. Bei kleineren Str\u00f6men und vor allem innerhalb von gedruckten Schaltungen ist das aber schwierig bis unm\u00f6glich.<\/p>\n

Der sicherste Weg ist in vielen F\u00e4llen die indirekte Strommessung. Also die Spannung (!) \u00fcber einem bekannten Widerstand messen (z.B. Vorwiderstand einer LED) und dann das Ergebnis durch den Widerstandswert teilen (I=U\/R).<\/p>\n

Es gibt nat\u00fcrlich verschiedene M\u00f6glichkeiten, die Gefahr von zu gro\u00dfen Str\u00f6men zu reduzieren. Ist die Schaltung unkritisch, ist es eine gute Idee, eine Gl\u00fchlampe oder einen ausreichend dimensionierten Widerstand f\u00fcr die ersten Ann\u00e4herungen an den Messwert mit dem Multimeter in Reiche zu schalten. Hier spielt nat\u00fcrlich die Erfahrung mit der Materie eine gro\u00dfe Rolle, sichere Allgemeintipps sind wieder mal schwierig.<\/p>\n

Hier einfach eine (sicher unvollst\u00e4ndige) Liste, der bekannten Strommesbereichskiller:<\/strong><\/h6>\n
    \n
  • Netzspannung in jeder Art.<\/li>\n
  • Anlasser und \u00fcberhaupt Motoren im Auto.<\/li>\n
  • KFZ Scheinwerfer.<\/li>\n
  • Lade-\/Entladestr\u00f6me an (st\u00e4rkeren) Akkus.<\/li>\n
  • \u00dcbersehene\/falsche Einstellung des Multimeters.<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Dazu noch einige Punkte, die man beherzigen kann<\/strong><\/h6>\n
      \n
    • Multimeter bei Nichtgebrauch immer auf den gr\u00f6\u00dften AC-Spannungsbereich stellen.<\/li>\n
    • Messleitungen NIE<\/strong> in den Buchsen f\u00fcr die Strommessung belassen.<\/li>\n
    • NIEMALS<\/strong> Widerst\u00e4nde in Spannungsf\u00fchrenden Schaltungen messen.<\/li>\n
    • Sicherungen IMMER mit den passenden Werten erstezen.<\/li>\n
    • Ausreichend volle Batterien im Multimeter um Fehlmessungen zu vermeiden.<\/li>\n
    • Sichere, geeignete Messleitungen verwenden.<\/li>\n
    • Anleitung lesen!<\/li>\n
    • Bei unbekannten Messwerten in den h\u00f6chsten Bereichen beginnen.<\/li>\n<\/ul>\n

      Eine Vielzahl der verf\u00fcgbaren Multimeter hat recht unterschiedliche F\u00e4higkeiten. Einige m\u00fcssen auch f\u00fcr mA Messungen umgesteckt werden, andere regeln die Umschaltung der Messbereiche selber. Simple Varianten haben fest installierte Leitungen, Luxusvarianten mehr Schalter und Kn\u00f6pfe als \u00fcberschaubar.<\/p>\n

      Es ergibt auf jeden Fall Sinn, sich mit seinem Modell umfassend auseinander zu setzen! Je besser man das Ger\u00e4t kennt, desto sicherer sind die Ergebnisse und gr\u00f6\u00dfer die M\u00f6glichkeiten, um an diese zu gelangen.<\/p>\n

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