Rohde & Schwarz Hameg HM8112-3 User manual
6½-DIGIT PRECISION
MULTIMETER
HM8112-3
Handbuch / Manual
Deutsch / English
2Änderungen vorbehalten
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV
Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die
gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In
Fällen, wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden
von HAMEG die härteren Prüfbedingungen angewendet. Für die
Störaussendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und
Gewerbebereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B).
Bezüglich der Störfestigkeit nden die für den Industriebereich
geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen Mess-
und Datenleitungen beeinussen die Einhaltung der vorge-
gebenen Grenzwerte in erheblicher Weise. Die verwendeten
Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unter-
schiedlich. Im praktischen Messbetrieb sind daher in Bezug
auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und
Randbedingungen unbedingt zu beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstellen
mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit
ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die
Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale Leitungs-
länge vorschreibt, dürfen Datenleitungen (Eingang/Ausgang,
Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen
und sich nicht außerhalb von Gebäuden benden. Ist an einem
Geräteinterface der Anschluss mehrerer Schnittstellenkabel
möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes
Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das von
HAMEG beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72 geeignet.
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle
und Messgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten
werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen
Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine
Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb
von Gebäuden benden.
Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte
Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine
korrekte Massever-bindung muss Sorge getragen werden. Bei
Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel
(RG223/U, RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder
magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues
über die angeschlossenen Kabel und Leitungen zu Einspeisung
unerwünschter Signalanteile in das Gerät kommen. Dies führt
bei HAMEG Geräten nicht zu einer Zerstörung oder Außerbe-
triebsetzung. Geringfügige Abweichungen der Anzeige – und
Messwerte über die vorgegebenen Spezifikationen hinaus
können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen jedoch
auftreten.
HAMEG Instruments GmbH
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
HHAMEG Instruments GmbH
Industriestraße 6 · D-63533 Mainhausen
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die
Konformität für das Produkt:
Bezeichnung: Präzisionsmultimeter
Typ: HM8112-3
mit: HO820
Option: HO880
mit den Bestimmungen des Rates der Europäischen
Union zur Angleichung der Rechtsvorschriften der
Mitgliedstaaten
zbetreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung
innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen (2006/95/
EG) [LVD]
züber die elektromagnetische Verträglichkeit
(2004/108/EG) [EMCD]
züber die Beschränkung der Verwendung bestimmter
gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten
(2011/65/EG) [RoHS] übereinstimmt.
Die Übereinstimmung mit LVD und EMCD wird
nachgewiesen durch die Einhaltung folgender Normen:
EN 61010-1: 04/2015
EN 61326-1: 07/2013
EN 55011: 11/2014
EN 61000-4-2: 12/2009
EN 61000-4-3: 04/2011
EN 61000-4-4: 04/2013
EN 61000-4-5: 03/2015
EN 61000-4-6: 08/2014
EN 61000-4-11: 02/2005
Bei der Beurteilung der elektromagnetischen Verträg-
lichkeit wurden die Störaussendungsgrenzwerte für
Geräte der Klasse B sowie die Störfestigkeit für Betrieb
in industriellen Bereichen zugrunde gelegt.
Datum 8.6.2015
Unterschrift
Holger Asmussen
General Manager
3
Änderungen vorbehalten
InhaltsverzeichnisAllgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
English 35
Deutsch
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2
6½-Digit Precision-Multimeter HM8112-3 4
Technische Daten 5
1 Wichtige Hinweise 6
1.1 Symbole 6
1.2 Aufstellen des Gerätes 6
1.3 Transport 6
1.4 Lagerung 6
1.5 Sicherheitshinweise 6
1.6 CAT II 7
1.7 Bestimmungsgemäßer Betrieb 7
1.8 Gewährleistung und Reparatur 7
1.9 Wartung 8
1.10 Umschalten der Netzspannung 8
1.11 Gerätesicherung 8
1.12 Netzschalter 8
2 Bezeichnung der Bedienelemente 9
3 Messgrundlagen 10
3.1 Messbereichsanzeige 10
3.2 Overranging (Messbereichsüberschreitung) 10
3.3 Messbereichsauösung 10
3.4 Messgenauigkeit 10
3.5 Single-Slope (Ein-Rampen-Verfahren) 12
3.6 Dual-Slope (Zwei-Rampen-Verfahren) 12
3.8 Genauigkeitsangaben 13
4 Gleichspannungsmessung 14
4.1 Eingangswiderstand bei Gleichspannung 14
4.2 Serientaktunterdrückung 14
4.3 Gleichtaktunterdrückung 14
4.4 Thermospannungen 14
4.5 Störeinüsse durch induktive Einstreuungen 15
5 Widerstandsmessung 15
5.1 Zweidraht-Widerstandsmessung 15
5.2 Vierdraht-Widerstandsmessung 15
5.3 Verlustleistung der Widerstände 15
6 Wechselspannungsmessung 16
6.1 Wechselspannungsmessung Grundlagen 16
6.2 Arithmetischer Mittelwert 16
6.3 Gleichrichtwert 16
6.4 Effektivwert 16
6.5 Formfaktor 17
6.6 Crestfaktor 17
6.7 Gleich- und Wechselstrom 17
7 Temperaturmessung 17
7.1 Temperaturmessfühler 18
7.2 Platin-Temperaturfühler PT100 18
7.3 Temperaturmessung mit PT100 / PT1000 18
7.4 NiCr-Ni Thermoelement (K-Typ) 18
7.5 Referenzstelle 19
8 Gerätekonzept des HM8112-3 20
8.1 Referenz 20
8.2 Integrierende AD-Wandler 20
8.3 Gleitender Mittelwert 20
8.4 Messung der Wechselgrößen 20
9 Einführung in die Bedienung des HM8112 21
9.1 Inbetriebnahme 21
9.2 Werkseinstellung 21
10 Bedienelemente und Anzeigen 21
10.1 Allgemeine 21
10.2 Tasten für die verschiedenen Messfunktionen 22
10.3 Durchgangsprüfung 24
10.4 Max / Min Werte 24
10.5 Messbereichswahl 24
10.6 Menüstruktur / Menüsteuerung 24
10.7 Menüaufbau und Funktion 27
10.8 Mess-Eingänge 28
10.9 Sicherungswechsel der Messkreissicherung 29
10.10 Rückseite des HM8112-3 29
11 Messstellenumschalter HO112 29
12 Befehlsliste 30
13 Fernbedienung 31
14 Datenübertragung 31
14.1 Befehlsaufbau 31
14.2 Befehlsreferenz 31
4Änderungen vorbehalten
HM8112-3
6½-Digit Precision-Multimeter HM8112-3
4Änderungen vorbehalten
HM8112-3
6½-Digit Precision-Multimeter HM8112-3
HM8112-3
R 6½-stellige Anzeige (1.200.000 Punkte)
R Auflösung: 100 nV, 100 pA, 100 µΩ, 0,01 °C/F
R DC-Grundgenauigkeit 0,003 %
R 2-Draht/4-Draht Messungen
R Einstellbare Messintervalle von 0,1…60 s
R Bis zu 100 Messungen pro Sekunde zum PC
R Echte Effektivwertmessung AC und DC+AC
R Mathematikfunktionen: Grenzwerttest, Minimum/Maximum,
Mittelwert und Offset
R Temperaturmessungen mit Temperaturfühlern (PT100/PT1000)
und mit Ni-Thermoelementen (K-Typ bzw. J-Typ)
R Interner Datenlogger für bis zu 32.000 Messwerte
R Offset-Korrektur
R Galvanisch getrennte USB/RS-232 Dual-Schnittstelle,
optional IEEE-488 (GPIB)
R [HM8112-3S]: HM8112-3 inkl. Messstellenumschalter
(8+1 Kanäle je 2- und 4-Draht)
6½-Digit Präzisions-Multimeter
HM8112-3 [HM8112-3S]
HZ42 19" Einbausatz 2 HE
Genaue Temperatur-
messung mit Messfühler
HM8112-3S: Multimeter
mit Messstellen um
schalter
(8+1 Kanäle, je 2- und
4-Draht)
5
Änderungen vorbehalten
Technische Daten
HM8112-3 Technische Daten
6½-Digit Präzisions-Multimeter
HM8112-3 [HM8112-3S]
Alle Angaben bei 23°C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten.
Gleichspannung
Messbereiche HM8112-3: 0,1V; 1V; 10V; 100V; 600V
Messbereiche HM8112-3S: 0,1V; 1V; 10V; 100V
Eingangswiderstand:
0,1V, 1,0V: >1 GΩ
10V, 100V, 600V: 10 MΩ
Genauigkeit:
Errechnet aus ±[% angezeigter Wert (rdg.) + % Messbereich (f.s.)]
1 Jahr; 23°C ±2°C Temp. Koeffizient
Messbereich %rdg. %f.s. 10…21°C + 25…40°C
0,1V 0,005 0,0006 0,0008
1,0V 0,003 0,0006 0,0008
10,0V 0,003 0,0006 0,0008
100,0V 0,003 0,0006 0,0008
600,0V 0,004 0,0006 0,0008
Integrationszeit: 0,1s 1…60s
Anzeigeumfang: 120,000 Digit 1.200,000 Digit
600V-Bereich 60,000 Digit 600,000 Digit
Auflösung: 1µV 100nV
Nullpunkt:
Temperaturdrift besser als 0,3µV/°C
Langzeitstabilität besser als 3µV über 90 Tage
Wechselspannung
Messbereiche HM8112-3: 0,1V; 1V; 10V; 100V; 600V
Messbereiche HM8112-3S: 0,1V; 1V; 10V; 100V
Messmethode: echter Effektivwert mit DC-Kopplung oder
mit AC-Kopplung (nicht im 0,1V-Bereich)
Eingangswiderstand im Messbereich:
0,1V und 1V 1 GΩ II <60 pF
10…600V 10 MΩ II <60 pF
Einschwingzeit: 1,5sec bis 0,1% vom Messwert
Genauigkeit: Für Sinussignal >5% f.s.
Errechnet aus ±(% angezeigter Wert (rdg.)+ % Messbereich (f.s.));
23°C ±2°C für 1 Jahr
Bereich: 20Hz…1kHz 1…10kHz 10…50kHz 50…100 kHz 100…300kHz
0,1V 0,1+0,08 5+0,5 (5 kHz)
1,0V 0,08+0,08 0,15+0,08 0,3+0,1 0,8+0,15 7+0,15
10,0V 0,08+0,08 0,1+0,08 0,3+0,1 0,8+0,15 4+0,15
100,0V 0,08+0,08 0,1+0,08 0,3+0,1 0,8+0,15
600,0V 0,08+0,08 0,1+0,08
Temperaturkoeffizient 10…21°C und 25…40°C; (%rdg. + %f.s.):
bei 20Hz…10kHz 0,01 + 0,008
bei 10…100kHz 0,08 + 0,01
Crestfaktor: 7:1 (max. 5 x Messbereich)
Integrationszeit: 0,1s 1…60s
Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit
600V-Bereich: 600,00 Digit 600,000 Digit
Auflösung: 1µV 100nV
Überlastschutz (V/Ω-HI gegen V/Ω-LO) und gegen Gehäuse:
Messbereiche: alle
andauernd: 850VSpitze oder 600VDC
Max. Eingangsspannung Masse gegen Gehäuse:
250VEff bei max. 60Hz oder 250VDC
Strom
Messbereiche: 100µA; 1mA; 10mA; 100mA; 1A
Integrationszeit: 0,1s 1…60s
Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit
1 A-Bereich 100,000 Digit 1.000,000 Digit
Auflösung: 1nA 100pA
Genauigkeit:
(1 Jahr; 23 ±2°C)
DC 45Hz…1kHz 1…5kHz
0,02+0,002 0,1+0,08 0,2+0,08
Temperaturkoeffizient/°C:
(%rdg. + %f.s.)
10…21°C 25…40°C
0,002 + 0,001 0,01 + 0,01
Bürde: <600mV…1,5V
Einschwingzeit: 1,5s bis 0,1% vom Messwert
Crestfaktor: 7:1 (max 5 x Messbereich)
Eingangsschutz: Sicherung, FF 1A 250V
Widerstand
Messbereiche: 100 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ, 10 MΩ
Integrationszeit: 0,1s 1…60s
Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit
Auflösung: 1 mΩ 100 µΩ
Genauigkeit, errechnet aus ±(%rdg. + %f.s.):
1 Jahr; 23 °C ±2 °C Temp. Koeffizient/°C
Messbereich %rdg. %f.s. 10…21°C 25…40°C
100 Ω 0,005 0,0015 0,0008 0,0008
1 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008
10 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008
100 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008
1 MΩ 0,05 0,002 0,002 0,002
10 MΩ 0,5 0,02 0,01 0,01
Mess-Strom: Bereich Strom
100 Ω, 1 kΩ 1 mA
10 kΩ 100 µA
100 kΩ 10 µA
1 MΩ 1 µA
10 MΩ 100 nA
Max. Messspannung: ca. 3V
Überlastschutz: 250VS
Temperaturmessung
PT100/PT1000 (EN60751): 2- und 4-Draht Messung
Messbereich -200…+800°C
Auflösung 0,01°C; Messstrom 1mA
Toleranz ±(0,05°C + Messfühlertoleranz + 0,08K)
Temperaturkoeffizient
10…21°C und 25…40°C
<0,0018°C/°C
NiCr-Ni (K-Typ):
Messbereich -270…+1.372°C
Auflösung 0,1°C
Toleranz ±(0,7% rdg. + 0,3K)
NiCr-Ni (J-Typ):
Messbereich -210…+1.200°C
Auflösung 0,1°C
Toleranz ±(0,7% rdg. + 0,3K)
Frequenzmessung und Periodendauer
Messbereich: 1Hz…100kHz
Auflösung: 0,00001…1Hz
Genauigkeit: 0,05% (rdg.)
Messzeit: 1…2s
Technische Daten Messstellenumschalter HO112: siehe Seite 29
Schnittstelle
Schnittstelle: Dual-Schnittstelle USB/RS-232 (HO820),
IEEE-488 (GPIB) (optional)
Funktionen: Steuerung/Datenabfrage
Eingangsdaten: Messfunktion, Messbereich,
Integrationszeit, Startbefehl
Ausgangsdaten: Messwerte, Messfunktion, Messbereich,
Integrationszeit (10ms…60s)
Verschiedenes
Messpausen Bereichs-
oder Funktionswechsel:
ca. 125ms bei Gleichspannung,
Gleichstrom, Widerstand
ca. 1s bei Wechselspannung, Wechselstrom
Speicher: 30.000 Messungen/128kB
Schutzart: Schutzklasse I (EN 61010-1)
Netzanschluss: 105…254V~; 50…60Hz, CAT II
Leistungsaufnahme: ca. 8W
Arbeitstemperatur: +5…+40°C
Lagertemperatur: -20…+70°C
Rel. Luftfeuchtigkeit: 5…80% (ohne Kondensation)
Abmessungen (B x H x T):285 x 75 x 365mm
Gewicht: ca. 3kg
*) max. 1µV nach einer Aufwärmzeit von 1,5 Stunden
**) bei rel. Luftfeuchtigkeit <60%
Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung,
Messleitung (HZ15), Schnittstellenkabel (HZ14), CD
Empfohlenes Zubehör:
HO112 Messstellenumschalter (Einbau nur ab Werk) als HM8112-3S
HO880 IEEE-488 (GPIB) Schnittstelle, galvanisch getrennt
HZ10S 5 x Silikon-Messleitung (Schwarz)
HZ10R 5 x Silikon-Messleitung (Rot)
HZ10B 5 x Silikon-Messleitung (Blau)
HZ13 Schnittstellenkabel (USB) 1,8m
HZ33 Messkabel 50 Ω, (BNC/BNC), 0,5 m
HZ34 Messkabel 50 Ω, (BNC/BNC), 1,0 m
HZ42 19" Einbausatz 2HE
HZ72 IEEE-488 (GPIB) Schnittstellenkabel 2m
HZ887 Temperaturmesssonde (PT100 -50…+400°C)
6Änderungen vorbehalten
1 Wichtige Hinweise
1.1 Symbole
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Symbol 1: Achtung - Bedienungsanleitung beachten
Symbol 2: Vorsicht Hochspannung
Symbol 3: Erdanschluss
Symbol 4: Hinweis – unbedingt beachten
Symbol 5: Tipp! – Interessante Info zur Anwendung
Symbol 6: Stop! – Gefahr für das Gerät
Auspacken
Prüfen Sie beim Auspacken den Packungsinhalt auf Vollstän-
digkeit. Entspricht die Netzversorgung den auf dem Gerät
angegebenen Werten? Nach dem Auspacken sollte das Gerät
auf mechanische Beschädigungen und lose Teile im Innern
überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, ist
sofort der Lieferant zu informieren. Das Gerät darf dann nicht
betrieben werden.
1.2 Aufstellen des Gerätes
Das Gerät kann in zwei verschiedenen Positionen aufgestellt
werden:
Die vorderen Gerätefüße werden wie in Bild 1 aufgeklappt. Die
Gerätefront zeigt dann leicht nach oben. (Neigung etwa 10°)
Bleiben die vorderen Gerätefüße eingeklappt, wie in Bild 2,
lässt sich das Gerät mit vielen weiteren Geräten von HAMEG
sicher stapeln.
Werden mehrere Geräte aufeinander gestellt sitzen die einge-
klappten Gerätefüße in den Arretierungen des darunter lie-
genden Gerätes und sind gegen unbeabsichtigtes Verrutschen
gesichert. (Bild 3).
Es sollte darauf geachtet werden, dass nicht mehr als drei bis
vier Geräte übereinander gestapelt werden. Ein zu hoher Gerä-
teturm kann instabil werden und auch die Wärmeentwicklung
kann bei gleichzeitigem Betrieb aller Geräte, zu groß werden.
1.3 Transport
Bewahren Sie bitte den Originalkarton für einen eventuell
späteren Transport auf. Transportschäden aufgrund einer
mangelhaften Verpackung sind von der Gewährleistung aus-
geschlossen.
1.4 Lagerung
Die Lagerung des Gerätes muss in trockenen, geschlossenen
Räumen erfolgen. Wurde das Gerät bei extremen Tempera-
turen transportiert, sollte vor dem Einschalten eine Zeit von
mindestens 2 Stunden für die Akklimatisierung des Gerätes
eingehalten werden.
1.5 Sicherheitshinweise
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmun-
gen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte,
gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch
einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch
den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw.
der internationalen Norm IEC 61010-1. Um diesen Zustand zu
erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss
der Anwender die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in
dieser Bedienungsanleitung enthalten sind. Gehäuse, Chassis
und alle Messanschlüsse sind mit dem Netzschutzleiter verbun-
den. Das Gerät entspricht den Bestimmungen der Schutzklasse
I. Die berührbaren Metallteile sind gegen die Netzpole mit 2200V
Gleichspannung geprüft.
Das Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschrifts-
mäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Der
Netzstecker muss eingesteckt sein, bevor Signalstromkreise
angeschlossen werden.
Sind Zweifel an der Funktion oder Sicherheit der Netzsteck-
dosen aufgetreten, so sind die Steckdosen nach DIN VDE0100,
Teil 610, zu prüfen.
Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung
innerhalb oder außerhalb des Gerätes ist unzu-
lässig!
– Die Netzversorgung entspricht den auf dem Gerät angege-
benen Werten
– Das Öffnen des Gerätes darf nur von einer entsprechend
ausgebildeten Fachkraft erfolgen.
– Vor dem Öffnen muss das Gerät ausgeschaltet und von allen
Stromkreisen getrennt sein.
In folgenden Fällen ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und
gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern:
– Sichtbare Beschädigungen am Gerät
– Beschädigungen an der Anschlussleitung
– Beschädigungen am Sicherungshalter
– Lose Teile im Gerät
– Das Gerät arbeitet nicht mehr
– Nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen)
– Schwere Transportbeanspruchung
Wichtige Hinweise
Bild 3
Bild 2
Bild 1
7
Änderungen vorbehalten
1.6 CAT II
Die folgenden Erläuterungen beziehen sich lediglich auf die
Benutzersicherheit. Andere Gesichtspunkte, wie z.B. die maxi-
mal zulässige Eingangsspannung, sind den technischen Daten
zu entnehmen und müssen ebenfalls beachtet werden. Es ist
auch möglich mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B. Stromzan-
gen), welche mindestens die Anforderungen der Schutzklasse
der durchzuführenden Messung erfüllen, indirekt am Netz zu
messen. Bei der Messung muss die Messkategorie – für die
der Hersteller den Wandler speziziert hat – beachtet werden.
Messkategorien CAT
Die Messkategorien beziehen sich auf Transienten im Span-
nungsversorgungsnetz. Transienten sind kurze, sehr schnelle
und steile Spannungs- und Stromänderungen. Diese können
periodisch und nicht periodisch auftreten. Die Höhe möglicher
Transienten nimmt zu, je kürzer die Entfernung zur Quelle der
Niederspannungsinstallation ist.
CAT IV Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstal-
lation (z.B. an Zählern).
CAT III Messungen in der Gebäudeinstallation (z.B. Verteiler,
Leistungsschalter, fest installierte Steckdosen, fest
installierte Motoren etc.).
CAT II Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit
dem Niederspannungsnetz verbunden sind (z.B. Haus-
haltsgeräte, tragbare Werkzeuge etc.)
CAT I Elektronische Geräte und abgesicherte Stromkreise in
Geräten.
1.7 Bestimmungsgemäßer Betrieb
Betrieb in folgenden Bereichen: Industrie-, Wohn-, Geschäfts-
und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe. Die Geräte sind zum
Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Sie dürfen
nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt
der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer
Einwirkung betrieben werden.
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebes
reicht von +5°C ... +40 °C. Während der Lagerung oder des
Transportes darf die Temperatur zwischen –20°C und +70°C
betragen. Hat sich während des Transportes oder der Lagerung
Kondenswasser gebildet muss das Gerät ca. 2 Stunden akklima-
tisiert und getrocknet werden. Danach ist der Betrieb erlaubt.
Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation
(Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauer-
betrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage
(Aufstellbügel aufgeklappt) zu bevorzugen.
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit
von 30 Minuten, bei einer Umgebungstemperatur von 23°C.
Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines durch-
schnittlichen Gerätes.
1.8 Gewährleistung und Reparatur
Unsere Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion
einen 10-stündigen „Burn in-Test“. Anschließend erfolgt ein
umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle
Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft
werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale
Normale rückführbar kalibriert sind. Es gelten die gesetzlichen
Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in dem das Pro-
dukt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden Sie sich
bitte an den Händler, bei dem Sie das Produkt erworben haben.
Abgleich, Auswechseln von Teilen, Wartung und Reparatur darf
nur von autorisierten Fachkräften ausgeführt werden. Werden
Wichtige Hinweise Wichtige Hinweise
7
Änderungen vorbehalten
1.6 CAT II
Die folgenden Erläuterungen beziehen sich lediglich auf die
Benutzersicherheit. Andere Gesichtspunkte, wie z.B. die maxi-
mal zulässige Eingangsspannung, sind den technischen Daten
zu entnehmen und müssen ebenfalls beachtet werden. Es ist
auch möglich mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B. Stromzan-
gen), welche mindestens die Anforderungen der Schutzklasse
der durchzuführenden Messung erfüllen, indirekt am Netz zu
messen. Bei der Messung muss die Messkategorie – für die
der Hersteller den Wandler speziziert hat – beachtet werden.
Messkategorien CAT
Die Messkategorien beziehen sich auf Transienten im Span-
nungsversorgungsnetz. Transienten sind kurze, sehr schnelle
und steile Spannungs- und Stromänderungen. Diese können
periodisch und nicht periodisch auftreten. Die Höhe möglicher
Transienten nimmt zu, je kürzer die Entfernung zur Quelle der
Niederspannungsinstallation ist.
CAT IV Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstal-
lation (z.B. an Zählern).
CAT III Messungen in der Gebäudeinstallation (z.B. Verteiler,
Leistungsschalter, fest installierte Steckdosen, fest
installierte Motoren etc.).
CAT II Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit
dem Niederspannungsnetz verbunden sind (z.B. Haus-
haltsgeräte, tragbare Werkzeuge etc.)
CAT I Elektronische Geräte und abgesicherte Stromkreise in
Geräten.
1.7 Bestimmungsgemäßer Betrieb
Betrieb in folgenden Bereichen: Industrie-, Wohn-, Geschäfts-
und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe. Die Geräte sind zum
Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Sie dürfen
nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt
der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer
Einwirkung betrieben werden.
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebes
reicht von +5°C ... +40 °C. Während der Lagerung oder des
Transportes darf die Temperatur zwischen –20°C und +70°C
betragen. Hat sich während des Transportes oder der Lagerung
Kondenswasser gebildet muss das Gerät ca. 2 Stunden akklima-
tisiert und getrocknet werden. Danach ist der Betrieb erlaubt.
Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation
(Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauer-
betrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage
(Aufstellbügel aufgeklappt) zu bevorzugen.
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit
von 30 Minuten, bei einer Umgebungstemperatur von 23°C.
Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines durch-
schnittlichen Gerätes.
1.8 Gewährleistung und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen
10-stündigen „Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb wird
dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt ein
umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Be-
triebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft
werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale
Normale rückführbar kalibriert sind.
Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen
des Landes, in dem das HAMEG-Produkt erworben wurde. Bei
Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem
Sie das HAMEG-Produkt erworben haben.
Wichtige Hinweise Wichtige Hinweise
CAT IV CAT III CAT II
Hausanschluss
Zählertafel
fest installierte Maschinen
Verteilerschränke
Sammelschienen
Steckdosen nahe der
Verteiler
Steckdosen und
Verteilerdosen für
Handbohrmaschine,
PC oder Kühlschrank
Freileitungen
8Änderungen vorbehalten
Wichtige Hinweise
sicherheitsrelevante Teile (z.B. Netzschalter, Netztrafos oder
Sicherungen) ausgewechselt, so dürfen diese nur durch Origi-
nalteile ersetzt werden. Nach jedem Austausch von sicherheits-
relevanten Teilen ist eine Sicherheitsprüfung durchzuführen
(Sichtprüfung, Schutzleitertest, Isolationswiderstands-, Ableit-
strommessung, Funktionstest). Damit wird sichergestellt, dass
die Sicherheit des Produkts erhalten bleibt.
1.9 Wartung
Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem wei-
chen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt werden.
Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie bitte si-
cher, dass es ausgeschaltet und von allen Span-
nungsversorgungen getrennt ist.
Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder
anderen Lösungsmitteln gereinigt werden!
Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasreiniger
(aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäubert werden,
sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien
Tuch nachzureiben. Keinesfalls darf die Reinigungsüssigkeit in
das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel
kann die Beschriftung oder Kunststoff- und Lackoberächen
angreifen.
Das Produkt darf nur von dafür autorisiertem
Fachpersonal geöffnet werden. Vor Arbeiten am
Produkt oder Öffnen des Produkts ist dieses von
der Versorgungsspannung zu trennen, sonst be-
steht das Risiko eines elektrischen Schlages.
1.10 Umschalten der Netzspannung
Vor Inbetriebnahme des Gerätes prüfen Sie bitte, ob die verfüg-
bare Netzspannung (115V oder 230V) dem auf dem Netz-span-
nungswahlschalter des Gerätes angegebenen Wert entspricht.
Ist dies nicht der Fall, muss die Netzspannung umgeschaltet
werden. Der Netzspannungswahlschalter bendet sich auf der
Geräterückseite.
1.11 Gerätesicherung
Das Gerät hat zwei Netzsicherungen: T0,2 A
intern. Sollte einer dieser Sicherungen
ausfallen liegt ein Reparaturfall vor. Aus
Auswechseln der Sicherungen durch den
Kunden ist nicht vorgesehen.
1.12 Netzschalter
Normalerweise ist der Netzschalter auf der Geräterückseite
eingeschaltet, sodass die hochwertige Referenz ständig ver-
fügbar ist. Mit der „Stand-by Taste“ auf der Vorderseite des
Gerätes werden nur das Bedienteil und die Anzeige ausge-
schaltet. Das eigentliche Messgerät bleibt – solange es mit
dem Stromversorgungsnetz verbunden ist – eingeschaltet. Dies
hat den Vorteil, dass das Gerät nach dem Einschalten aus der
Standby-Funktion sofort betriebsbereit ist. Auch die Referenz
wird geschont, da das Ein/Ausschalten entfällt. Soll das Gerät
komplett ausgeschaltet werden, muss der Netzschalter auf
der Rückseite des Gerätes betätigt werden.
Bleibt das Gerät für längere Zeit unbeaufsich-
tigt, muss das Gerät aus Sicherheitsgründen am
Netzschalter ausgeschaltet werden.
9
Änderungen vorbehalten
Wichtige Hinweise Bezeichnung der Bedienelemente
2 Bezeichnung der Bedienelemente
1
DISPLAY – 16-stelliges Display
2
POWER – Stand-By / EIN
3
HOLD DISPLAY – angezeigter Wert im Diplay speichern
4
ZERO – Nullabgleich der Messstrecke
5
RM/LOCAL-Taste –
Fernbedienung über Interface ausschalten
6
VDC – Gleichspannungs-Messung
7
ADC – Gleichstrom-Messung
8
VAC – Wechselspannungs-Messung mit AC-Kopplung
9
AAC – Wechselstrom-Messung
10
VAC+DC – Wechselspannungs-Messung mit DC-Kopplung
11
Ω– Widerstandsmessung, 2- und 4-Draht
12
FREQ./PERIOD – Frequenz und Periodendauer mit VAC
13
δPT - Temperaturmessung mit PT-Messfühler,
2- und 4-Draht
14
- Dioden- / Durchgangsprüfung
15
δTH – Temperaturmessung mit Thermoelement, 2-Draht
16
MAX – maximaler Messwert während einer Messreihe
17
MIN – minimaler Messwert während einer Messreihe
18
MENU – Auswahl Menüsystem, Übernahme von Menüpunkt
/ Parameter
19
ESC – Verlassen des Menüsystems ohne Werte zu überneh-
men
20
– Abwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im
Menü
21
AUTO – Umschalten manuelle / automatische Messbe-
reichswahl
22
ENTER – Sonderfunktion: Auswahl der Parameter im
Logger-Menü
23
– Aufwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im
Menü
24
V SENSE – Eingang für Spannungs-, Frequenz-, Wider-
stands-, Temperaturmessung
25
LO – Bezugsmasse für Messung
26
A SOURCE – Eingang für Strommessung
27
FUSE – Messkreissicherung 1 A / 250 V (superink)
Geräterückseite
28
Kaltgeräteeinbaustecker mit Netzschalter
29
USB/RS-232 Schnittstelle
Option: HO880 IEEE-488 (GPIB), eingebauter Messstellen-
umschalter im HM8112-3S
30
Netzspannungswahlschalter (115 V bzw. 230 V)
29 28 30
9
Änderungen vorbehalten
Wichtige Hinweise Bezeichnung der Bedienelemente
2 Bezeichnung der Bedienelemente
1
DISPLAY – 16-stelliges Display
2
POWER – Stand-By / EIN
3
HOLD DISPLAY – angezeigter Wert im Diplay speichern
4
ZERO – Nullabgleich der Messstrecke
5
RM/LOCAL-Taste –
Fernbedienung über Interface ausschalten
6
VDC – Gleichspannungs-Messung
7
ADC – Gleichstrom-Messung
8
VAC – Wechselspannungs-Messung mit AC-Kopplung
9
AAC – Wechselstrom-Messung
10
VAC+DC – Wechselspannungs-Messung mit DC-Kopplung
11
Ω– Widerstandsmessung, 2- und 4-Draht
12
FREQ./PERIOD – Frequenz und Periodendauer mit VAC
13
δPT - Temperaturmessung mit PT-Messfühler,
2- und 4-Draht
14
- Dioden- / Durchgangsprüfung
15
δTH – Temperaturmessung mit Thermoelement, 2-Draht
16
MAX – maximaler Messwert während einer Messreihe
17
MIN – minimaler Messwert während einer Messreihe
18
MENU – Auswahl Menüsystem, Übernahme von Menüpunkt
/ Parameter
19
ESC – Verlassen des Menüsystems ohne Werte zu überneh-
men
20
– Abwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im
Menü
21
AUTO – Umschalten manuelle / automatische Messbe-
reichswahl
22
ENTER – Sonderfunktion: Auswahl der Parameter im
Logger-Menü
23
– Aufwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im
Menü
24
V SENSE – Eingang für Spannungs-, Frequenz-, Wider-
stands-, Temperaturmessung
25
LO – Bezugsmasse für Messung
26
A SOURCE – Eingang für Strommessung
27
FUSE – Messkreissicherung 1 A / 250 V (superink)
Geräterückseite
28
Kaltgeräteeinbaustecker mit Netzschalter
29
USB/RS-232 Schnittstelle
Option: HO880 IEEE-488 (GPIB), eingebauter Messstellen-
umschalter im HM8112-3S
30
Netzspannungswahlschalter (115 V bzw. 230 V)
12 27
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 18 21 22 23 24 25 26
29 28 30
10 Änderungen vorbehalten
Messgrundlagen
3 Messgrundlagen
Messen bedeutet:
Der reproduzierbare Vergleich einer unbekannten Größe mit
einer bekannten Bezugsgröße und die Darstellung als Vielfa-
ches der Einheit der Bezugsgröße.
3.1 Messbereichsanzeige
Es gibt unterschiedliche Arten die Anzeige eines Multimeters
zu beschreiben. Am einfachsten ist die Angabe der möglichen
Messpunkte. Der Anzeigeumfang eines Digitalmultimeters,
kurz DMM, gibt somit an wie viele Anzeigeschritte das DMM
darstellen kann. Die Denition des Anzeigebereiches lässt sich
am besten anhand von Beispielen erklären.
Zur Erklärung dienen ein 6-stelliges, ein 6½-stelliges und ein
6¾-stelliges DMM.
6-stelliges DMM 6½-stelliges DMM 6¾-stelliges DMM
Anzeigeumfang: 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0
bis bis bis
9 9 9 9 9 9 19 9 9 9 9 9 39 9 9 9 9 9
Messpunkte: 1.0 0 0.0 0 0 Digit 2.0 0 0.0 0 0 Digit 4.0 0 0.0 0 0 Digit
Die 6 gibt an wie viele Ziffern im Display immer angezeigt wer-
den. Der Bruch ½ bzw. ¾ gibt an, bei welcher Ziffer an der
ersten Stelle des Displays eine Umschaltung in den nächsten
Messbereich erfolgt (Dekadenwechsel). Diese Umschaltung
in den nächst größeren Messbereich ist mit der Einbuße einer
Stelle in der Anzeige verbunden. Die Auösung reduziert sich
somit um eine Stelle.
Nachfolgend ein Beispiel zur Umschaltung der Stellenzahl in der
Anzeige wenn in den nächsten Messbereich gewechselt wird.
Messwert 1: 1 0 V 1 0 V 1 0 V
Anzeige 1: 1 0,0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0
Messwert 2: 2 0 V 2 0 V 2 0 V
Anzeige 2: 2 0,0 0 0 2 0,0 0 0 0 2 0,0 0 0 0 0
Dekadenwechsel
Messwert 3: 3 9,9 9 9 9 9 V 3 9,9 9 9 9 9 V 3 9,9 9 9 9 9 V
Anzeige 3: 3 9,9 9 9 3 9,9 9 9 9 3 9,9 9 9 9 9
Messwert 4: 4 0 V 4 0V 4 0 V
Anzeige 4: 4 0,0 0 0 4 0,0 0 0 0 4 0,0 0 0 0
Dekadenwechsel
Die Messbereichtsanzeige von 6½ Stellen ist nur
bei einer Messzeit von 60s möglich.
3.2 Overranging (Messbereichsüberschreitung)
Im vorherigen Beispiel hat unser 6½-stelliges DMM einen An-
zeigeumfang von 2.000.000 Digit. Der Dekadensprung erfolgte
an der ersten Stelle im Display beim Übergang von der Ziffer
1 zur Ziffer 2. Ein anderes 6½-stelliges DMM hat einen Anzei-
geumfang von 1.250.001 Digit. Hier erfolgt der Dekadensprung
ebenfalls an der ersten Stelle im Display, aber beim Übergang
der dritten Stelle im Display von der Ziffer 5 zur Ziffer 6.
6½-stelliges DMM1 6½-stelliges DMM2
Anzeigeumfang: 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0
bis bis
19 9 9 9 9 9 12 5 0 0 0 0
Messpunkte: 2.0 0 0.0 0 0 Digit 1.2 5 0 0 0 1 Digit
Messwert 1: 1 0 V 1 0 V
Anzeige 1: 10,0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0
Messwert 2: 1 2,5 0 0 0 0 V 1 2,5 0 0 0 0 V
Anzeige 2: 1 2,5 0 0 0 0 12,5 0 0 0 0
Messwert 3: 1 2,6 0 0 0 0 V 12,6 0 0 0 0 V
Anzeige 3: 1 2,6 0 0 0 0 12,6 0 0 0
Dekadenwechsel
Das DMM1 mit 2.000.000 Digit kann bis 1 999 999 anzeigen,
das DMM2 mit 1.250.001 Digit kann jedoch nur Werte bis
1250000 anzeigen. Das DMM1 wird mit einem Overrange von
100% angegeben. Dagegen hat das DMM2 ein Overrange von
25%. Würde bei DMM2 die Anzahl der Messpunkte 1.400.000
Digit betragen, hätte das Gerät einen Overange von 40%.
Der Messbereich eines DMM ergibt sich aus dem
Messbereichsendwert minus Overrange.
Beispiel: 6½-stelliges DMM mit 1.2 5 0.0 0 1 Digit
Messbereichsendwert: 12,50000 V
– Overrange: 2,50000 V
Messbereich: 10,00000 V
3.3 Messbereichsauösung
Die Auösung eines digitalen Messgerätes entspricht dem Wert
der letzten Stelle der Anzeige. Der digital erfasste Messwert
wird somit quantisiert dargestellt. Im Gegensatz dazu ist die
Auösung eines analogen Messgerätes durch den kleinsten
vom Betrachter erkennbaren Ausschlag vorgegeben. Bei der
analogen Messung wird zu jedem Messwert eindeutig eine
Messwertanzeige zugeordnet.
Die Auösung eines DMM ergibt sich aus der Anzahl
der Digit. Dazu wird der Kehrwert der Digit ohne
Messbereichsüberschreitung gebildet.
Beispiel: 6½-stelliges DMM mit 1.2 0 0.0 0 0 Digit
Der Overrangebereich beträgt 200.000 Digit, somit
ergibt sich für die Auösung:
1
= 0,000001
1.200.000 – 200.000
dies entspricht 0,0001% vom Messbereich
Ein DMM hat im 100 V-Bereich eine Auösung von 0,1 V. Wird
nun eine Spannung von 100,05 V gemessen, kann das DMM
unter Vernachlässigung der restlichen möglichen Mess-
abweichungen, entweder 100,0 V oder 100,1 V anzeigen.
Bedingt durch die Auösung kann das DMM niemals genauer
als mit einer Abweichung von 0,1% messen.
3.4 Messgenauigkeit
Die Messgenauigkeit eines digitalen Messgerätes wird von
vorneherein durch die Auösung des Messgerätes begrenzt.
Die theoretisch maximale Genauigkeit der Messung und auch
die letzte sinnvolle Stelle der Anzeige ist bestimmt durch den
kleinsten Quantisierungsschritt (LSB = lowest signicant Bit)
des analog/digital-Wandlers (A/D-Wandler).
Die Messgenauigkeit eines digitalen Multimeters wird durch
folgende Faktoren beeinusst:
– Bauteiltoleranzen und Temperaturabhängigkeit der Bauteile
und Verstärker
– Stabilität der Referenzspannung des DMM
– Eigenschaften des A/D-Wandlers
11
Änderungen vorbehalten
Messgrundlagen Messgrundlagen
Offsetfehler des A/D-Wandlers
Der Eingangsverstärker des DMM ist nicht richtig abgeglichen
und besitzt einen Offset. Dieser Offset führt bei der A/D-Wand-
lung zum Offsetfehler (Abb. 1).
Steigungsfehler (Verstärkungsfehler)
des A/D-Wandlers
Der Eingangsverstärker ändert mit der Temperatur sein Ver-
stärkungsverhalten oder der Verstärkungsabgleich wurde
nicht gewissenhaft durchgeführt. Somit weicht die Steigung
der Funktion vom idealen Wert ab (Abb. 2).
Differentielle Nichtlinearität des A/D-Wandlers
Die Quantisierungsschritte eines A/D-Wandlers sind nicht alle
gleich groß und weichen von dem idealen theoretischen Wert
ab. Die differentielle Nichtlinearität gibt an, um wie viel sich
jeder wirkliche (IST) Spannungsintervall, bei der Umsetzung der
analogen Spannung Ue, von dem idealen Spannungs-intervall
(SOLL) ΔUe unterscheidet (Abb. 3).
Differentieller Linearitätsfehler = k x ΔUe;
k= Faktor beschreibt Verhältnis ΔUe (IST) zu ΔUe (SOLL)
Linearitätsfehler (Integrale Nichtlinearität) des A/D-Wandlers
Aufgrund der einzelnen differentiellen Linearitätsfehler und
deren Summierung ergibt sich ein maximaler Fehler zwischen
der idealen Umsetzungsfunktion und der wirklichen Um-
setzungsfunktion. Der Linearitätsfehler gibt den größten Wert
des Abstandes zwischen den beiden Funktionen an (Abb. 4).
Wandelverfahren
Nachfolgend werden das Single Slope, Dual Slope und das Multi
Slope Verfahren beschrieben. Diese Sägezahn A/D-Umsetzer
beruhen auf einem gemeinsamen Prinzip. Die Umsetzung der
Eingangsspannung in eine dazu proportionale Zeit.
U
e
0001
0010
0011
0100
0101
Z
(Ue)
0110
e
Ue
Ideale Funktion
des A/D-Wandlers
Funktion des A/D-Wandlers
durch Offsetfehler verschoben
U
e
0001
0010
0011
0100
0101
Z
(Ue)
0110
e
Ideale Funktion
des A/D-Wandlers
Funktion des A/D-Wandlers
durch Verstärkungsfehler
in der Steigung beeinflusst
Abb. 2: A/D-Wandler Verstärkungsfehler
Abb. 1: A/D-Wandler Offsetfehler
Ue
0001
0010
0011
0100
0101
Z(Ue)
Bild 32: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearit‰t
0110
e
Ue
Bild 32: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearit‰t
Ideale Funktion
des A/D-Wandlers
(linear)
IST von
Intervall U
e
bei 0110
SOLL von Intervall U
e
bei 0110
Nichtlinearität
des A/D-Wandlers
Abb. 3: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearität
U
e
0001
0010
0011
0100
0101
Z
(Ue)
0110
Ue
Ideale Funktion
des A/D-Wandlers
(linear)
Nichtlinearität
des A/D-Wandlers
Max. Abweichung der nichtlinearen
Steigungskurve des A/D-Wandlers
von der idealen linearen Funktion
Abb. 4: A/D-Wandler integrale Nichtlinearität
12 Änderungen vorbehalten
3.5 Single-Slope (Ein-Rampen-Verfahren)
Das einfachste Verfahren ist das Single Slope Verfahren. Dabei
wird die Referenzspannung Uref integriert. Es ergibt sich eine
vom negativen ins positive ansteigende Rampenspannung Ur.
Mit zwei Komparatoren wird nun das Eingangssignal Uemit 0V
und mit Urverglichen. Beginnt die Rampenspannung Urbei t1
mit 0V, wird ein Zähler gestartet. Erfüllt die Rampenspannung
die Bedingung Ur(t2) = Ue, wird der Zähler wieder gestoppt.
Die Anzahl der gezählten Impulse ist proportional zu der ge-
messenen Eingangsspannung Ue. Ein großer Nachteil ist die
Genauigkeit dieses Verfahrens. Es ist direkt von R und C des
Integrators abhängig.
3.6 Dual-Slope (Zwei-Rampen-Verfahren)
Beim Dual-Slope-Verfahren gibt es keine direkte Abhängigkeit
vom RC-Glied des Integrators. Zu Beginn der Messung startet
ein Zähler beim Zeitpunkt t1. Für die konstante Zeitspanne Δt1
wird die Eingangsspannung Ue mit dem Integrator auntegriert.
Hat der Zähler seinen Maximalwert erreicht, ist die Zeitspanne
Δt1vorbei und die Eingangsspannung Uewird vom Integrator
getrennt. Die Referenzspannung Uref wird nun mit entgegen-
gesetzter Polarität an den Integrator geschaltet. Der Zähler
beginnt beim Zeitpunkt t2erneut zu zählen. Die Rampenspan-
nung Urändert ihre Steigung und strebt Richtung Null-Linie.
Der Zähler erfasst jetzt die Zeit bis zum Nulldurchgang der
Rampenspannung Ur. Beim Zeitpunkt t3beträgt die Rampen-
spannung Ur= 0V und der Zähler stoppt. Die Größe der Zeit
Δt2= t3 - t2 ist direkt proportional zur Eingangsspannung. Wird
eine große Eingangsspannung an den Integrator angelegt, wird
nach Ablauf der Integrationszeit Δt1eine höhere Rampenspan-
nung Ur1 erreicht als beim Anlegen einer kleinen Eingangs-
spannung. Eine kleine Eingangsspannung ergibt eine Rampe
mit kleinerer Steigung und geringerer Rampenspannung (siehe
Ur2). Weil die zum Zeitpunkt t2an den Integrator angeschlossene
Referenzspannung Uref konstant ist, dauert es unterschiedlich
lange, bis die Kapazität des Integrators entladen ist. Es dauert
länger, die höhere Rampenspannung Ur1 zu entladen als die
kleinere Rampenspannung Ur2. Aus dieser unterschiedlichen
Entladezeit Δt2= t3 – t2und der konstanten Referenzspannung
lässt sich die zu messende Eingangsspannung Uebestimmen.
Vorteile:
DieGenauigkeit der Messungist jetztnicht mehrvon derGenauig-
keit des RC-Gliedes des Integrators abhängig. Nur während der
Zeitspanne Δt1+ Δt2müssen die Werte von R und C konstant
sein. Ändern sich die Werte von R und C langfristig, ändert sich
auch die Steigung der Rampenspannung.
Wird die Steigung der Rampe beim Auntegrieren der Ein-
gangsspannung größer, ergibt sich zum Zeitpunkt t2ein höherer
Spannungswert für Ur. Die größere Steigung wirkt aber auch
beim Integrieren der Referenzspannung, so dass die Kapazität
des Integrators schneller entladen wird.
Der Nulldurchgang wird trotz der höheren Spannung Ur(t2)
schneller erreicht. Die abfallende Rampe schneidet die Nulllinie
wieder bei t3.
Abb. 7: Dual-Slope: Drift von RC-Konstante
Da nicht der Momentanwert der Messung, sondern der Mittel-
wert über die Zeit Δt1für das Messergebnis relevant ist, werden
Wechselspannungen hoher Frequenz gedämpft. Besitzt die
Wechselspannung eine Frequenz mit ganzzahligem Vielfachen
von 1/Δt1, wird diese vollständig unterdrückt. Wird Δt1gleich der
Periodendauer oder einem ganzzahligen Vielfachen der Netz-
frequenz gewählt, werden Netzbrummspannungen unterdrückt.
3.7 Multi-Slope (Mehr-Rampen-Verfahren)
Das Multi-Slope-Verfahren baut auf dem Dual-Slope-Verfahren
auf. Es wird aus mehreren Messungen nach dem Dual-Slope-
Verfahren rechnerisch der Mittelwert gebildet. Dieser errech-
nete Wert wird dann angezeigt. Die Anzahl der einzelnen Werte
zur Mittelwertbildung ist entscheidend, wie stark Störungen
Name: Single Slope
Ur
t
0 V
Ue = Uref
U
t1t2
Abb. 5: Single-Slope
U
r1
U
r2
t
0 V
U
r
t
1
= const.
t
1
t
2
t
3
t
3
t
2
U
r1*
U
r1
t
0 V
U
r
t
2
t
1
= const.
t
1
t
2
t
3
t
3
t
1
t
2
t
3
t
3
Abb. 6: Dual-Slope Prinzip
Messgrundlagen
13
Änderungen vorbehalten
unterdrückt werden. Da kontinuierlich über die Eingangsspan-
nung auntegriert und anschließend die Referenzspannung
abintegriert wird, sind drei weitere Schritte notwendig. Die
einzelnen Schritte zur Wandlung eines einzelnen Messwertes
werden nachfolgend beschrieben. Zur Mittelwertbildung ist eine
Anzahl mehrerer Messwerte erforderlich.
Phase 1: Auto-Zero - konstante Zeitspanne Δt1
Die Dauer des Auto-Zero ist im allgemeinen genau so lange
wie die Integrationszeit der zu messenden Spannung Ue. Damit
wird sichergestellt, dass alle zu erwartenden Fehler erfasst
werden. Die durch Offsetspannungen der Komparatoren und
des Integrators erzeugten Fehler werden durch einen gezielten
Offset (meist separat geladenes C) kompensiert.
Phase 2: Integration der zu messenden Spannung Ue
konstante Zeitspanne Δt1
Phase 3: Integration der Referenzspannung Uref
Δt2ist abhängig von der Höhe der Rampenspannung Urzum
Zeitpunkt t2. Die Dauer dieser Zeitspanne muss sehr genau ge-
messen werden, da daraus die gemessene Eingangsspannung
Uebestimmt wird.
Phase 4: Überschwingen Δt3
Aufgrund von Verzögerungen im Integrator und in der An-
steuerung (z.B. µController) kommt es zum Überschwingen.
Die Kapazität C des Integrators lädt sich entgegengesetzt auf.
Diese Ladung wird in Phase 5 beseitigt.
Phase 5: Integrator Output Zero Δt4
Die durch das Überschwingen des Integrators entstandene
Ladung im C wird entladen.
3.8 Genauigkeitsangaben
Die Genauigkeitsangaben bei Multimetern bestehen aus ver-
schiedenen Größen.
Die Messabweichung wird angegeben als:
± (xx % vom angezeigten Messwert + xx % vom Messbereich)
bei einer Temperatur xx°C ± xx% ; über einen Zeitraum von (xx
Stunden, xx Tage, xx Jahren)
Beispiel: Messbereich 10 V;
± (0,004% rdg + 0,001% f.s.) über 24h bei 23 ±1°C
Der Temperaturkoefzient (TK) gibt die Abweichung pro °C
über einen denierten Temperaturbereich an.
U
r1
U
r1
t
0 V
U
r
Phase 1 Phase 2 Phase 3 45Phase 1
t
1
t
1
t
2
t
4
t
5/0
t
0
t
3
Auto-Zero
#
Uedt
#
Urefdt Auto-Zero
Beispiel: Messbereich 10V;
± (0,001% rdg /°C) im Temperaturbereich (10 ... 21°C).
Die Langzeitstabilität (long term stability) gibt die nicht rever-
sible Abweichung (Drift) des Gerätes über einen bestimmten
Zeitraum an. Als gebräuchliche Intervalle werden verwendet:
30 Tage, 90 Tage, 6 Monate, 1 Jahr, 2 Jahre.
Beispiel: Langzeitstabilität besser als 3 µV über 90 Tage bei
23 ±2°C
Die Kurzzeitstabilität (short term stability) zeigt an in wieweit
ein Messgerät für vergleichende Messungen mit anderen
Messgeräten geeignet ist. Dies gilt für einen kurzen Zeitraum
in einem eingeengten Temperaturbereich.
Beispiel: Kurzzeitstabilität besser als 0,02 µV innerhalb 24
Std. bei 23 ±1°C
Gesucht: Die mögliche Gesamtabweichung bei
16°C Umgebungstemperatur im Messbereich 10 V,
innerhalb einer Zeit von 14 Std. Der angezeigte
Messwert beträgt 6,000000 V ?
Berechnung:
± (0,004% von 6,0 V + 0,001% von 10 V)
über 24 h bei 23 ±1°C ergibt 0,00034 V
± (0,001% von 6,0 V / °C) x ΔT im
Temperaturbereich (10 ... 21°C)
mit ΔT = (23-1°C) – 16°C = 6°C ergibt 0,00036 V
Die mögliche Gesamtabweichung
errechnet sich aus der Summe und beträgt 0,00070 V
Abb. 8: Multi-Slope
Messgrundlagen Messgrundlagen
14 Änderungen vorbehalten
Gleichspannungssmessung
4 Gleichspannungsmessung
4.1 Eingangswiderstand bei Gleichspannung
Um die hohe Linearität des Messverfahrens auszunutzen, ist
der Eingangswiderstand für Spannungsmessungen bis 1V sehr
hochohmig gewählt (>1 GΩ). In diesem Bereich erlaubt das
Gerät noch genaue Messungen mit maximal 1 ppm Lastfehler
an Messobjekten mit 1 kΩ Innenwiderstand.
Im 10 V-, 100 V- und 1.000 V-Bereich verursachen
beispielsweise 100 Ω Innenwiderstand des Mess-
objektes bei 100.000 Auösung schon den entspre-
chenden Fehler von einem Ziffernschritt.
Die Werte des Eingangswiderstandes in den einzelnen Mess-
bereichen und der max. Anzeigeumfang sind in der folgenden
Tabelle angegeben, max. Anzeigeumfang bei 1 sec oder 10 sec
Integrationszeit:
maximaler
Anzeige- Eingangs maximale
Bereich umfang widerstand Auösung
100 mV 1 200 000 1 GΩ 100 nV
1 V 1 200 000 1 GΩ 1 µV
10 V 1 200 000 10 MΩ 10 µV
100 V 1 200 000 10 MΩ 100 µV
600 V 1 600 000 10 MΩ 1 mV
Den Einuss des Quellenwiderstandes veranschaulicht die
folgende Abbildung.
Der Fehler in % für eine Messung ergibt sich dann wie folgt:
Beispiel:
Ri≥1 GΩ; Rq = 10 kΩ, Messfehler = 0,001% (10 ppm)
Der in der Messtechnik oft verwendete Fehler in
ppm (parts per million) ergibt sich aus Fehler (%) x
10 000.
4.2 Serientaktunterdrückung
Einer der Hauptvorteile eines integrierenden Messverfahrens
liegt in der hohen Unterdrückung von Serien-Wechselspan-
nungsanteilen (z.B. Netzeinstreuungen), die der eigentlichen
Signalspannung überlagert sind. Für Frequenzen, bei denen die
Messzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer bildet,
ergibt sich theoretisch eine unendlich hohe Störunterdrückung.
Wegen des vollintegrierenden Messverfahrens heben sich so
die positiven und negativen Halbwellen des Netzbrummens
auf. Die Netzeinstreuungen können somit fast vollständig un-
terdrückt werden. Das Multifunktionsmeter HM8112-3 erreicht
eine Serientaktunterdrückung von >100 dB bei Netzfrequenzen
von 50/60Hz ± 5%.
4.3 Gleichtaktunterdrückung
Als Gleichtaktunterdrückung bezeichnet man die Fähigkeit ei-
nes Messgerätes, nur das gewünschte Differenzsignal zwischen
„HI“- und „LO“- Eingang anzuzeigen, eine für beide Klemmen
gleiche Spannung gegen Erde dagegen möglichst zu unterdrük-
ken. In einem idealen System würde kein Fehler entstehen. In
der Praxis wandeln Streukapazitäten, Isolationswiderstände
und ohmsche Unsymmetrien einen Teil der Gleichtaktspannung
in eine Serienspannung um.
4.4 Thermospannungen
Eine der häugsten Fehlerursachen bei Gleichspannungs-
messungen im Kleinsignalbereich sind die thermoelektrisch
hervorgerufenen Spannungen. Sie entstehen an Kontaktüber-
gangsstellen von unterschiedlichen Metallen, die sich auf
gleichem oder verschiedenem Temperaturniveau benden.
Die Skizze veranschaulicht die möglichen Thermospannungs-
quellen in einem Messkreis, die an einer externen Verbin-
dungsstelle (Kontakt 1/2), aber auch in den Buchsen des
Messgerätes vorhanden sein können.
Deshalb ist immer darauf zu achten, die Verbindungen stets mit
gleichem Material auszuführen oder zumindest Materialien zu
verwenden, die, wenn sie miteinander verbunden werden, nur
sehr kleine Thermospannungen erzeugen.
Die untenstehende Tabelle zeigt die unterschiedlichen Ther-
mospannungen für diverse Materialkombinationen.
Kontaktmaterialien ca. Thermospannung
Cu - Cu <0,3µV/°C
Cu - Ag (Silber) 0,4µV/°C
Cu - Au (Gold) 0,4µV/°C
Cu - Sn (Zinn) 2-4µV/°C; je nach Zusammensetzung
Besteht beispielsweise Material 1 aus einer Silber-
zuleitung und Material 2 aus einem Kupferkabel, so
ergibt sich bei einem Temperaturunterschied von
nur 1°C zwischen den Kontakten 1 und 2 bereits
eine Thermospannung von 400 nV. Dies würde im
kleinsten Spannungsbereich bei einer 7½-stelliger
Auösung (10 nV Empndlichkeit) einen Fehler von
±40 Digit ergeben. Bei 6½-stelliger Auösung einen
Fehler von ±4 Digit. Beim HM8112-3 mit 6½-stelli-
ger Auösung läge der Einuss der Thermospan-
nung im letzten Digit.
DMM
R
q
V
U
0
R
i
U
m
Ri= Eingangswiderstand des
Multimeters(10MΩoder>1GΩ)
Rq= QuellenwiderstanddesMessobjektes
U0= SpannungdesMessobjektes
100 x Rq
Fehler (%) = ——————
Rq+ Ri
Kontakt 1
bei T1
Kontakt 2
bei T2
Kontakt 3
(HI-Buchse)
Kontakt 4
(LO-Buchse)
Material 1
Material 2
Material 2
Material 1
DMM
Um
V
Uo
15
Änderungen vorbehalten
Gleichspannungssmessung Widerstandsmessung
4.5 Störeinüsse durch induktive Einstreuungen
Benden sich die Messleitungen in der Nähe von sich zeitlich
ändernden Magnetfeldern, so wird in den Leitungen eine Stör-
spannung induziert, die in Serie zur Messspannung liegt. So ein
Störer kann beispielsweise die benachbarte Starkstromleitung
oder ein Transformator sein.
Durch Verwendung von verdrillten Messleitungen kann die in-
duktive Einstreuung im Bereich eines Magnetfeldes sehr stark
vermindert werden. Leitungen sollen nicht lose herumhängen
und sich während der Messung nicht bewegen, da es auch
hierdurch zu Fehlspannungen kommen kann.
Eine weitere Maßnahme zur Verminderung der Störungen
ist die Vergrößerung des Abstandes zum Störfeld oder eine
mögliche Abschirmung.
5 Widerstandsmessung
Die Widerstandsmessung beim Multimeter HM8112-3 wird als
spannungsrichtige Schaltung mit der Gleichstrom-Methode in
2- oder 4-Draht-Anordnung durchgeführt. Es ießt ein einge-
prägter Strom durch den Prüing R und der Spannungsabfall
an R wird gemessen.
5.1 Zweidraht-Widerstandsmessung
Es ießt ein eingeprägter Strom durch den Prüing R und die
Messleitungen RL. Es wird der Spannungsabfall an R gemes-
sen. Es entseht aber auch ein kleiner Spannungsabfall an den
Messleitungen RL. Deswegen ist vor allem bei der Messung
kleiner Widerstände (<1 kΩ) darauf zu achten, dass eine
sorgfältige Kompensation der Messkabelwiderstände und der
Thermospannungen mit Hilfe der Offsetkorrektureinrichtung
durchgeführt wird.
Hierzu werden die beiden Messkabel mit ihren Prüfklemmen
auf einer Seite des Prüings angeschlossen, was einem Kurz-
schluss entspricht, und eine Offsetkorrektur durch die Taste
ZERO
4
ausgelöst.
Die Fehlerquellen, wie Zuleitungswiderstand, Übergangswider-
stand und Thermospannungen an den Übergängen verschie-
dener Metalle werden somit eliminiert.
Wird eine Offsetkorrektur nicht durchgeführt, erhält man einen
Messwert für Rm, der sich aus der Summe aller im Messpfad
bendlichen Widerstände zusammensetzt und um den Zulei-
tungswiderstand zu hoch ist.
Die in der Praxis oft verwendeten Kabel mit 1m Länge besitzen
einen Widerstand von ca. 10–20 mΩ. Bei einem zu messenden
Widerstand von 100 Ω ergibt dies bereits einen Fehler von
0.04%. Bei niedrigen Widerstandswerten, insbesondere im
100-Ω-Bereich, macht sich der Zuleitungswiderstand also recht
stark bemerkbar. Für diese Bereiche ist daher eine Vierdraht-
Messung zu empfehlen
5.2 Vierdraht-Widerstandsmessung
Damit die durch Zuleitungswiderstände vorhandenen Mess-
probleme nicht auftreten, verwendet man für die Messung
kleiner Widerstände die Vierdraht-Anordnung. Bei der 4-Draht-
Widerstandsmessung ießt auch ein eingeprägter Strom durch
den Widerstand R. Um den Einuss der Messleitungen zu
eliminieren wird der Spannungsabfall an R mit zwei weiteren
Leitungen direkt gemessen. Der gemessene Spannungsabfall
ist zum Widerstandswert R proportional.
Die „äußeren“ Anschlüsse der Vierdraht-Widerstandsmessung
prägen über die Kabel mit den Leitungswiderständen RLden
Messstrom in den zu messenden Widerstand R ein SOURCE
26
.
Die „inneren“ Messleitungen mit den Zuleitungswiderständen RL1
sind mit dem V-SENSE-EINGANG des Messgerätes verbunden,
der eine hochohmige Eingangsstufe besitzt, so dass es zu einem
vernachlässigbaren Spannungsabfall an RL1 kommt.
Sowohl in der 2-Draht- als auch in der 4-Draht-
Widerstands-Messung sollten bei großen Wider-
ständen (ab 100 kΩ) abgeschirmte Messleitungen
verwendet werden, wobei die Abschirmung mit
Erde verbunden sein muss, um störende Einstreu-
ungen durch Fremdspannungen (Netzbrummen)
zu verhindern.
Auch sollten die Kabel einen sehr hohen Isola-
tionswiderstand besitzen (z.B. Teonisolierung),
da sonst mit Leckstromproblemen zu rechnen
ist, die aus der Parallelschaltung von R und dem
Kabel-isolationswiderstand herrühren.
Weiterhin von Vorteil ist auch eine Integrationszeit
von größer 1 sec, da hier die störenden Einstreu-
ungen durch die längere Integration des Mess-
signals unterdrückt werden.
5.3 Verlustleistung der Widerstände
Eine bei der Messung von Widerstandssensoren (z.B. Tempe-
ratur-Sensoren) immer wieder übersehene Fehlerquelle ist
die Verlustleistung in den zu messenden Widerständen und die
damit verbundene Eigenerwärmung.
Dadurch kann vor allem bei Sensoren mit hohem Temperatur-
koefzienten das Messergebnis stark verfälscht werden. Eine
Reduzierung dieser Störgröße erreicht man durch entsprechen-
DMM
I
m
VU
m
R
L
R
R
L
Rm= R + RL+ RL
DMM
Im
VUm
R
L
R
R
L
R
L1
R
L1
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
6.3 Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π-fache (0,637fache) des Schei-
telwertes.
6.4 Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) deniert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
√
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 µW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 µA 100 µW
100 kΩ 10 µA 10 µW
1 MΩ 1 µA 1 µW
10 MΩ 100 mA 100 mW
6 Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinusst.
6.1 Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
6.2 Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
1T2
IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
T 0 π
_
1T
x(t)2 = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1T
xeff = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1Tû
U = —
∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
T 0 2
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
1T2
IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
T 0 π
_
1T
x(t)2 = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1T
xeff = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1Tû
U = —
∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
T 0 2
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
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IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
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∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
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16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
1T2
IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
T 0 π
_
1T
x(t)2 = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1T
xeff = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1Tû
U = —
∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
T 0 2
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
1T2
IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
T 0 π
_
1T
x(t)2 = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1T
xeff = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1Tû
U = —
∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
T 0 2
16 Änderungen vorbehalten
Wechselspannungsmessung
Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht
dem Gleichanteil.
Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor.
Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert .
Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil
Gleichrichtwert
Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der
Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben
sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird
berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen
der Spannungs- oder Stromwerte.
Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist
der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel-
wertes.
Effektivwert
Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem
Mittelwert des quadrierten Signals.
Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen,
ergibt sich der Effektivwert des Signals Xeff
Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich-
spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von
Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden
Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root
Mean Square) defi niert. Der Effektivwert eines Wechselsig-
nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes
Gleichsignal.
Beispiel:
Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von
230 Veff , nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso
hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung
von 230 VDC. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung
u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/
2-fache (0,707fache)
des Scheitelwertes.
TiPP
û
t0
tIuI
de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick
zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen
Widerstandsbereichen.
Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige
100 Ω 1 mA 100 μW
1 kΩ 1 mA 1 mW
10 kΩ 100 μA 100 μW
100 kΩ 10 μA 10 μW
1 MΩ 1 μA 1 μW
10 MΩ 100 mA 100 mW
Wechselspannungsmessung
Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als
Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech-
selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung
besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die
Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger
Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen
Koaxialkabels.
Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen
(100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu
beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das
Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000
VHz übersteigt.
Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß
die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel-
spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als
Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span-
nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die
Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro-
dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt
wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des
Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit
(slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew
rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird
das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und
das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs-
widerstand parallel liegende Eingangskapazität
bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren
Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das
Messergebnis beeinfl usst.
Wechselspannungsmessung Grundlagen
Verwendete Abkürzungen und Zeichen
U(t) Spannung Momentanwert
U²(t) Spannung quadratischer Mittelwert
IUI Spannung Gleichrichtwert
Ueff Spannung Effektivwert
û Spannung Spitzenwert
Ieff Strom Effektivwert
î Strom Spitzenwert
Arithmetischer Mittelwert
Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist
der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer
_
1T
x(t) = —
∫ x(t)| · dt
T 0
I_
1T
IxI(t) = —
∫ Ix(t)I · dt
T 0
I_
1T2
IuI = —
∫ Iû sin ωtI dt = — û = 0,637û
T 0 π
_
1T
x(t)2 = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1T
xeff = —
∫ x(t)2| · dt
T 0
1Tû
U = —
∫ (û sin ωt)2 dt = — = 0,707û
T 0 2
17
Änderungen vorbehalten
Die Genauigkeit des berechneten Effektivwertes ist abhän-
gig vom Crestfaktor und verschlechtert sich mit höherem
Crestfaktor des Messsignals. Die Angabe des maximal zuläs-
sigen Crestfaktors (techn. Daten) bezieht sich auf das Mess-
bereichende. Wird nur ein Teil des Messbereiches genutzt
(z.B. 230V im 500 V-Bereich), darf der Crestfaktor größer
sein. (siehe Abbildung Formfaktoren).
6.7 Gleich- und Wechselstrom
Die Strommessung im Multifunktionsmeter HM8112-3 wird mit
Hilfe von genauen Shunt-Widerständen durchgeführt. Hierbei
wird der durch den Strom verursachte Spannungsabfall über
dem Shunt gemessen. Bedingt durch den Leitungswiderstand
RLund den Shunt-Widerstand R wird eine Belastungsspannung
UB(Bürdenspannung) erzeugt. Dies kann unter Umständen zu
Fehlmessungen führen.
Abb.: Prinzip der Strommessung mit Shunt-Widerständen
Uo= Quellenspannung Rq= Quellenwiderstand
UB= Bürdenspannung R = Shunt-Widerstand im Multimeter
RL= Leitungswiderstand
Der Fehler in % für eine Messung ergibt sich dann wie folgt:
100 x UB
Fehler (%) = —————–
U0
Wechselspannungsmessung Temperaturmessung
6.5 Formfaktor
Wird der vom Messgerät ermittelte Gleichrichtwert mit dem
Formfaktor des Messsignals multipliziert, ergibt sich der Ef-
fektivwert des Signals. Der Formfaktor eines Signals ermittelt
sich nach folgender Formel:
Bei reinen sinusförmigen Wechselgrößen beträgt
der Formfaktor π / 2
√
2 = 1,11
6.6 Crestfaktor
Der Crestfaktor (auch Scheitelfaktor genannt) beschreibt um
welchen Faktor die Amplitude (Spitzenwert) eines Signals grö-
ßer ist als der Effektivwert. Er ist wichtig bei der Messung von
impulsförmigen Größen.
Bei reinen sinusförmigen Wechselgrößen beträgt
das Verhältnis
√
2 = 1,414
Wird bei einem Messgerät der maximal zulässige
Crestfaktor überschritten, sind die ermittelten
Messwerte ungenau, da das Messgerät übersteuert
wird.
0t
u (t)
2
u(t)
U
eff
7 Temperaturmessung
Im internationalen Einheitensystem (SI) wurde als Basiseinheit
für die Temperaturmessung das Kelvin (K) vereinbart. Grad
Celsius (°C) ist eine gesetzliche, von den SI-Einheiten abgelei-
tete Einheit und international gebräuchlich. Im angloamerika-
nischen Raum werden Temperaturen auch in Grad Fahrenheit
(°F) angegeben.
Absolute Temperaturangaben erfolgen meist in
Grad Celsius (°C). Relative Temperaturangaben
oder Temperaturdifferenzen werden in Kelvin (K)
angegeben.
Kelvin (K) Celsius (°C) Fahrenheit (°F)
0 K -273,15 °C 459,67 °F
255,38 K -17,77 °C 0 °F
273,15 K 0 °C 32 °F
373,15 K 100 °C 212 °F
DMM
R
q
V
U
0
R
R
L
Ueff Effektivwert
F = ——
= ——————————
IûI Gleichrichtwert
ûSpitzenwert
C = ——
= ——————————
Ueff Effektivwert
Crest- Form-
faktor faktor
C F
2 = 1,11
2 = 1,11
2 = 1,57
3 = 1,15
π
2
Formfaktoren
π
2 2
π
2 2
2
3
18 Änderungen vorbehalten
Temperaturmessung
Umrechnung
°C in K: T[K] = T[°C] +273,15 K
°K in °C: T[°C] = T[K] –273,15 K
°C in °F: T[°F] = 9/5 x (T[°C] +32°F
°F in °C: T[°C] = 5/9 x (T[°F] –32°F)
Verwendete Abkürzungen und Zeichen:
T[K] Temperatur in Kelvin [K]
T[°C] Temperatur in Grad Celsius [°C]
T[°F] Temperatur in Grad Fahrenheit [°F]
7.1 Temperaturmessfühler
Die meist gebräuchlichen Temperaturfühler sind das NiCr-Ni
Thermoelement (K-Type) und der Platin-Temperaturfühler
PT100. Die Kennlinien der Temperaturfühler werden in den
Normen nur über einen bestimmten Bereich deniert. Außer-
halb dieser Bereiche sind keine verlässlichen Werte vorhanden.
Wird der Messbereich der Temperaturfühler überschritten,
zeigt deshalb das HM8112-3 „Overrange“ an.
7.2 Platin-Temperaturfühler PT100
Der Platin-Temperaturfühler PT100 ist ein Widerstandssensor.
Aufgrund seiner zeitlichen Konstanz des Widerstandswertes
und der guten Beständigkeit gegen aggressive Medien eignet
sich Platin gut als Widerstandsmaterial für Temperaturfühler.
Eine Änderung der Temperatur bewirkt am Temperaturfühler
eine Änderung des Widerstandes. Der Nominalwiderstand R0
beträgt:
R0 = 100 Ω bei T0= 0 °C
Der Temperaturbereich zum Einsatz des PT100 erstreckt sich
von –200°C bis +850°C.
Weitere PT Widerstandsfühler gibt es mit der Be-
zeichnung PT10, PT25, PT500, PT1000. Die Nomi-
nalwiderstände betragen hier bei T0= 0 °C entspre-
chend 10 Ω, 25 Ω, 500 Ω und 1000 Ω. Die Typen PT10,
PT25, PT500 kommen beim HM8112-3 nicht zum
Einsatz.
7.3 Temperaturmessung mit PT100 / PT1000
Die gebräuchlichste und genauere Art der Temperaturmes-
sung ist eine 4-Draht-Widerstandsmessung. Ein konstanter
Strom ießt von SOURCE
26
des Messgerätes zum PT100.
Die Widerstandsänderung des PT100 ist abhängig von der
Temperatur-änderung am PT100. Eine Temperaturänderung
ruft aber auch in den Messleitungen eine Änderung des Lei-
tungswiderstandes RLhervor. Weil SENSE
24
die Messspan-
nung direkt am PT100 abgreift und der Eingangsverstärker des
Messeingangs sehr hochohmig ist, ießt ein vernachlässigbarer
kleiner Strom in den SENSE-Messleitungen (Imess ≅0). Somit
geht der Spannungsabfall über den SENSE-Messleitungen,
hervorgerufen durch den Strom in den SENSE-Leitungen,
nicht (bzw. vernachlässigbar) in die Messung mit ein. Auch
hat eine Widerstandsänderung von RL in den SENSE-Mess-
leitungen einen nur unmerklichen Einfluss. Durch den
Abgriff der Messspannung nach den SOURCE-Zuleitungen
wird nur die Widerstandsänderung des PT100 erfasst. Die
Widerstandsänderung von RL der SOURCE-Zuleitungen auf-
grund der Temperaturänderung hat ebenfalls keinen Einuss
auf die Messung.
Bei nicht so hohen Ansprüchen an die Genauigkeit kann auch
eine 2-Draht-Widerstandsmessung ausreichen. Da sich die
Messstelle mit dem PT100 und das Messgerät meist auf un-
terschiedlichem Temperaturniveau benden, erfolgt durch eine
Temperaturänderung an den Messleitungen zum PT100 auch
eine Änderung des Leitungswiderstandes RL. Diese Temperatur-
abhängigkeit der Zuleitungswiderstände, Thermospannungen
und der Spannungsabfall über den Zuleitungswiderständen
gehen mit in die Messung des PT100 ein.
7.4 NiCr-Ni Thermoelement (K-Typ)
Der Einsatzbereich eines NiCr-Ni Thermo-Element K-Typ liegt
im Bereich von ca. –270°C bis +1300°C.
Das Thermoelement liefert, wie der Name Element schon an-
deutet, eine Spannung. Diese temperaturabhängige Spannung
entsteht an der Kontaktstelle von zwei verschiedenen Metal-
VA
SENSE SOURCE
LO
HI
max.
250Vrms
max.
850
Vpk
max.
850
Vpk
Ω,ϑ
FUSE
1A
F250V
CAT
II
max. INPUT
600V
rms
/ 1A
rms
PT100
Messspannung mit I
mess
≅0
Messstrom I
PT100
= const
VA
SENSE SOURCE
LO
HI
max.
250Vrms
max.
850
Vpk
max.
850
Vpk
Ω,
ϑ
FUSE
1A
F250V
CAT II
max. INPUT
600Vrms/ 1Arms
PT100
Mess-Spannung
U
PT100
R
L
R
L
I
Drift
I1
Drift
I
Diffusion
Elektronen im
Metallgitter
Draht NiCr
+2,2 mV/100K
Draht Ni
–1,9 mV/100K
Kontaktstelle KS2
Temperatur T
KS2
<T
KS1
Kontaktstelle KS1
Temperatur T
KS2
>T
KS1
I2
Drift
I
Therm
KS2
19
Änderungen vorbehalten
Die Cu-Zuleitungen beeinussen die Messung nicht, sofern
diese sich auf dem selben Temperaturniveau benden wie die
Referenzstelle. Die Referenzstelle (KS2), auch Isothermalblock
genannt, wird mit einem weiteren Temperatursensor und einer
entsprechenden Regelschaltung auf einem konstanten Tem-
peraturniveau gehalten.
7.5 Referenzstelle
Für die Temperaturmes-
sung mit einem Thermo-
element ist es notwendig,
außer der Mess-Stelle
auch eine Vergleichstelle
zu denieren. Die Tem-
pera-turdifferenz zwi-
schen der Mess-Stelle
und dieser Referenzstelle
erzeugt eine zur Temperaturdifferenz proportionale Thermo-
spannung. Eine einfache Möglichkeit diese Referenzstelle zu
erzeugen ist das „Eisbad“. Dies ist ein Wasserbad mit Eisstük-
ken. Es hält, mit einer Unsicherheit von 1mK, relativ genau die
Temperatur von 0°C. Dieses thermodynamische System „Eis-
bad“ regelt sich so lange selbst, bis alle Eistücke geschmolzen
sind oder alles Wasser gefroren ist.
In der Praxis ist dieses Verfahren etwas umständlich. Wer
möchte schon eine Schüssel Wasser und einen Eisblock mit
sich herumschleppen. Und dies alles nur um schnell mal in
der Produktion die Temperatur eines Ofens zu kontrollieren.
Um dem Anwender den benötigten Handwagen zum Transport
der Utensilien und die Kühltruhe für die Erzeugung der Refe-
renzstelle zu ersparen, besitzen die meisten Messgeräte eine
interne Referenzstelle oder die Möglichkeit zur Angabe der
Referenztemperatur. Das HM8112-3 erlaubt durch Messung
mit einem PT-Fühler die genaue Bestimmung der Referenztem-
peratur und somit das genaue Messen mit Thermoelementen.
Thermoelemente sind im Vergleich zu PT-Fühlern günstig und
werden oft über Messstellenumschalter in größerer Anzahl
am Messgerät angeschlossen. So braucht es nur noch die
Messfühler und das passende Messgerät, sprich HM8112-3.
Temperaturmessung Temperaturmessung
len. Sie wird Kontaktspannung oder auch Thermospannung
genannt. Durch die immer vorhandene Wärmebewegung der
Elektronen im Metallgitter können einige Elektronen an der Me-
talloberäche das Gitter verlassen. Dazu wird Energie benötigt,
um die Austrittsarbeit zu verrichten und die Bindungskräfte im
Metallgitter zu überwinden. Berühren sich nun zwei Metalle,
deren Bindungskräfte unterschiedlich sind so treten aus dem
Metall mit den kleineren Bindungskräften Elektronen aus und
ießen zum Metall mit den größeren Bin-dungskräften. Schaltet
man nun zwei solche Kontaktstellen zusammen, und besitzen
die beiden Enden des Thermoelementes ein unterschiedliches
Temperaturniveau, ießt ein Strom.
Temperaturmessung mit dem NiCr-Ni Thermoelement
– Der NiCr-Draht und der Ni-Draht sind an beiden Enden
miteinander verbunden.
– Die Kontaktstelle 1 (KS1) besitzt in unserem Fall eine höhere
Temperatur als Kontaktstelle 2 (KS2).
– Wegen der Temperaturbewegung an KS1 lösen sich Elek-
tronen im NiCr-Draht aus dem Metallgitter.
– Die Elektronen ießen zum Ni-Draht und bilden den Drift-
strom I1Drift.
– Der Driftstrom I1Drift ießt über KS2 und bildet dort den
Diffusionsstrom IDiffusion.
– An KS2 bildet sich aufgrund der Temperaturbewegung
ebenfalls ein Driftstrom I2Drift .
– I2Drift wirkt dem Driftstrom an KS1 entgegen.
– I2Drift ruft auch an KS1 einen Diffusionsstrom hervor.
– Der Gesamtstrom ITherm ergibt sich aus der vorzeichenrich-
tigen Addition der einzelnen Ströme.
ITherm = I1Drift + I2Drift
– Wird die Temperatur an KS1 kleiner als an KS2 kehrt sich
die Stromrichtung von ITherm um.
– Ist die Temperatur an KS1 und KS2 identisch, heben sich
die beiden Ströme I1Drift und I2Drift auf.
Um verschiedene Metalle und deren thermoelek-
trischen Eigenschaften zueinander zu beschreiben,
wurde die Temperaturabhängigkeit der Metalle zu
Platin ermittelt. Es ergibt sich die thermoelektri-
sche Spannungsreihe in [mV/100K] bezogen auf
Platin.
Thermoelektrische Spannungsreihe
Bezugstemperatur ist 0°C,
Messtemperatur 100°C, in [mV/100K]
Platin Nickel Kupfer Eisen Chrom-Nickel
(Pt) (Ni) (Cu) (Fe) (CrNi)
0,0 -1,2 ...-1, 94 +0,75 +1,88 +2,2
Wird die eine Kontaktstelle (KS2) als Referenz auf einem
bekannten Temperaturniveau gehalten, kann die andere Kon-
taktstelle (KS1) zur Temperaturmessung benutzt werden. Die
Thermospannung ist proportional zur Temperaturdifferenz an
den Kontaktstellen KS1 und KS2.
ITherm ist proportional zu ΔT = TKS1 – TKS2
(Seebeck-Effekt)
Cu-Leitung
Cu-Leitung
U
Therm
NiCr-Draht
Ni-Draht
Messfühler
Mess-
Stelle
KS1
Tempe-
ratur
TMess
TRef = const
Isothermalblock
Referenzstelle KS2
TReferenz = const
20 Änderungen vorbehalten
Gerätekonzept des HM8112-3
8 Gerätekonzept des HM8112-3
8.1 Referenz
Der integrierende AD-Wandler muss mit einer Referenz be-
schaltet werden. Die Eigenschaften dieser Referenz bestimmen
letztendlich die Langzeitstabilität des Gerätes. Beim HM8112-3
dient als Referenz ein hochgenauer Referenzbaustein.
8.2 Integrierende AD-Wandler
Als integrierende AD-Wandler wird ein Wandler nach dem
Multi-Slope-Verfahren benutzt.
8.3 Gleitender Mittelwert
Der vom AD-Wandler ermittelte Messwert kann direkt ange-
zeigt werden. Es kann jedoch aus n-Messwerten auch zuerst
der Mittelwert gebildet werden, welcher dann angezeigt wird.
Zuerst werden 1 bis n Werte erfasst. Aus diesen n Werten
wird der Mittelwert gebildet und anschließend angezeigt. Im
folgenden Schritt wird der nächste Messwert n+1 vom AD-
Wandler ermittelt. Von den zuvor ermittelten n Werten wird der
erste gemessene Wert 1 verworfen. Aus den restlichen 2 bis
n Werten und dem neuen Wert n+1 wird ein neuer Mittelwert
gebildet. Dies hat den Vorteil, dass Spitzen oder Störungen
geglättet werden.
8.4 Messung der Wechselgrößen
Frequenz, Periodendauer
Frequenz und Periodendauer werden prinzipiell anhand einer
Impulszähl-Schaltung gemessen. Als Basiszeit dient eine
Sekunde. Die erste auftretende negative Flanke triggert die
Messung und startet den Zähler. Eine Sekunde lang löst jede
negative Flanke einen Zählimpuls aus. Nach Ablauf der ersten
Sekunde wartet die Messschaltung auf den nächsten Nulldurch-
gang des Signals. Ab jetzt wird die Periodendauer des Signals
bestimmt. Es wird gemessen, wie lange es bis zum folgenden
Nulldurchgang dauert. Aus dieser kombinierten Messung wird
dann die Frequenz des Signals bestimmt und die Periodendauer
berechnet. Die kombinierte Messung von der Anzahl der Null-
durchgänge und Zeit einer Periode des Signals ermöglicht das
Messen von sehr kleinen und auch großen Frequenzen inner-
halb einer vernünftigen Zeit. Bei Anlegen einer Gleichspannung
wird die Frequenz zu 0Hz bestimmt.
Da die Periodendauer aber berechnet wird, erfolgt eine Division
durch 0. Deswegen zeigt das Gerät bei der Periodendauer-
messung einer Gleichspannung „INF“ im Display. (INF = Innity
= Unendlich).
Effektivwertgleichrichter
Die Wechselspannungsmessung wird durch einen hoch-
genauen Effektivwertgleichrichterbaustein realisiert. Dieser
Baustein bestimmt aus der anliegenden Wechselspannung eine
proportionale Gleichspannung, die dem Echt-Effektivwert der
Wechselspannung entspricht.
Crestfaktormessung
Bei Überschreiten des Crestfaktors von 7 lässt sich durch
den Echteffektivwertgleichrichter die Wechselspannung oder
Wechselstrom nicht mehr korrekt bestimmen.
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