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Anleitung zur Messung von Gleichspannung mit einem Digitalmultimeter

26. Okt 2020 | Digitalmultimeter

1. Den Drehschalter auf das How to measure dc voltage with a digital multimeter drehen. Einige Digitalmultimeter verfügen auch über die Einstellung How to measure dc voltage with a digital multimeter. Bei Unsicherheit, welche Einstellung ausgewählt werden soll, mit dem How to measure dc voltage with a digital multimeter beginnen, das eine höhere Spannung bewältigen kann.

2. Zuerst die schwarze Messleitung in die COM-Buchse einführen.

3. Dann die rote Messleitung in die V?-Buchse einführen. Nach Abschluss der Messungen die Messleitungen in umgekehrter Reihenfolge entfernen: erst rot, dann schwarz.

4. Die Messleitungen mit dem Stromkreis verbinden: schwarz mit dem Testpunkt für negative Polarität (Masse), rot mit dem positiven Testpunkt.

Hinweis: Die meisten modernen Digitalmultimeter erkennen die Polarität automatisch. Bei der Gleichspannungsmessung ist es nicht entscheidend, dass die rote Messleitung mit einem positiven Anschluss und die schwarze mit einem negativen Anschluss verbunden sind. Es muss nur darauf geachtet werden, ob ein Minuszeichen angezeigt wird, wenn die Messleitungen an den Messstellen anders herum angeschlossen werden. Bei einem Analogmultimeter müssen rote Messleitungen immer einen Pluspol und schwarze einen Minuspol berühren. Andernfalls können Schäden am Messgerät auftreten.

5. Den Messwert auf der Anzeige ablesen.

Weitere nützliche Funktionen bei der Messung von Gleichspannung

6. Bei modernen Digitalmultimetern ist standardmäßig die automatische Bereichswahl abhängig von der auf dem Drehschalter eingestellten Funktion aktiviert. Um einen bestimmten Messbereich manuell auszuwählen, mehrmals die Taste RANGE drücken, bis der gewünschte Bereich angezeigt wird. Wenn die Spannungsmessung in einen Bereich mit niedriger How to measure dc voltage with a digital multimeter-Einstellung fällt, folgendermaßen vorgehen:

  1. Die Messleitungen trennen.
  2. Die Einstellung des Drehschalters auf [mV dc-Symbol] ändern.
  3. Die Messleitungen erneut verbinden, und den Messwert ablesen.

7. Die Taste HOLD drücken, um einen stabilen Messwert zu erfassen. Dieser wird nach Abschluss der Messung angezeigt.

8. Die Taste MIN/MAX drücken, um niedrigsten und höchsten Messwert zu erfassen. Das Digitalmultimeter gibt jedes Mal einen Signalton aus, wenn ein neuer Messwert aufgezeichnet wird.

9. Die Taste REL oder Delta (?) drücken, um das Digitalmultimeter auf einen bestimmten Referenzwert einzustellen. Es werden Messungen über und unter dem Referenzwert angezeigt.

Hinweis: Folgenden häufigen und schwerwiegenden Technikerfehler vermeiden: Einführen von Messleitungen in die falschen Eingangsbuchsen. Bei der Messung von Gleichspannung muss die rote Messleitung in die Eingangsbuchse V (nicht A) gesteckt werden. Auf der Anzeige sollte das Symbol DC V zu sehen sein. Werden Messleitungen mit den A- oder mA-Eingängen verbunden und wird dann eine Spannungsmessung durchgeführt, verursacht dies einen Kurzschluss im Messkreislauf.

Analyse der Spannungsmessung

  • Spannungsmessungen werden normalerweise durchgeführt, um a) festzustellen, ob an einem bestimmten Punkt Spannung anliegt und b) sicherzustellen, dass der Spannungspegel korrekt ist.
  • Wechselspannung kann stark schwanken (zwischen -10 % und +5 % der spezifizierten Spannung der Quelle), ohne dabei Probleme im Stromkreis zu verursachen. Bei Gleichspannung können dagegen schon geringe Schwankungen auf Probleme hinweisen.
  • Das exakte Ausmaß der zulässigen Gleichspannungsschwankungen hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Weitere Einzelheiten sind dem nachstehenden Diagramm zu entnehmen.
  • Bei einigen Anwendungen mit Gleichspannung sind große Schwankungen nicht nur akzeptabel, sondern sogar erwünscht.
    • Beispiel: Die Geschwindigkeit von Gleichstrommotoren kann angepasst werden, indem die Gleichspannung variiert wird. In diesem Fall hängt das Messergebnis der Spannung am Gleichstrommotor von der Einstellung des Spannungsreglers ab.
  • Beim Durchführen und Vergleichen von Gleichspannungsmessungen müssen die Herstellerangaben bezüglich einzelner Werte im Stromkreis berücksichtigt werden.

Tabelle zur Spannung einer 12-Volt-Autobatterie

Wie die obige Tabelle zeigt, kann eine vollständig geladene 12-Volt-Autobatterie eine Spannung im offenen Stromkreis von 11,9 V bis 12,6 V aufweisen (normalerweise 2,2 V pro Zelle).

  • Ein Wert von 11,9 V bedeutet, dass die Batterie leer ist.
  • Ein Wert von 12,6 V bedeutet, dass die Batterie voll aufgeladen ist. Messwerte dazwischen weisen auf einen Ladezustand von weniger als 100 % hin.
  • Eine Batterie mit einem etwas höheren Spannungsmesswert (3 % bis 5 %) ist deutlich besser als eine Batterie mit einem niedrigeren Wert. Eine Abweichung unterhalb der Nennspannung weist auf ein Problem hin.

Wechsel- und Gleichspannungsmessungen

  • Bei einigen Anwendungen können Gleichspannungsmessungen in Stromkreisen vorgenommen werden, in denen auch Wechselspannung anliegt.
  • Um eine maximale Genauigkeit bei der Gleichspannungsmessung sicherzustellen, muss zunächst die Wechselspannung gemessen und notiert werden. Anschließend über die Taste RANGE einen Gleichspannungsbereich auswählen, der mindestens so hoch ist wie der Wechselspannungsbereich, und die Messung durchführen.
  • Einige Digitalmultimeter können die Gleichspannungs- und Wechselspannungskomponenten eines Signals gleichzeitig messen und anzeigen. Die Anzeige des Digitalmultimeters kann die Ergebnisse auf drei Arten darstellen (siehe Abbildung unten):
    1. Der Wechselspannungsanteil des Signals wird auf dem Hauptbildschirm angezeigt, und der Gleichspannungsanteil auf dem kleineren Nebenbildschirm.
    2. Der Gleichspannungsanteil kann auf den Hauptbildschirm umgeschaltet werden, und der Wechselspannungsanteil auf den Nebenbildschirm (bei den meisten Digitalmultimetern).
    3. Kombinierter Wert für Gleichspannung und Wechselspannung – der entsprechende Effektivwert des Signals.
      Übersicht über Wechselspannung

Referenz:Digital Multimeter Principles von Glen A. Mazur, American Technical Publishers.