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Digitalmultimeter

Stichpunkte

Allgemein
	InduktivitÃ¤t
	KapazitÃ¤t
	Arbeit
	Ein Digitalmultimeter (kurz DMM) ist ein digitales Test- und MessgerÃ¤t in der Elektrotechnik
	Temperatur) z
	Spannungen und fÃ¼r verschiedene andere Messzwecke (Widerstand
	Leistung
	das zum Messen von elektrischen StrÃ¶men
	B. zum Testen von Transistoren verwendet wird
	Sie arbeiten mit elektronischen Wandlern
	ADC
	und zeigen das Messergebnis als LED/LCD-Ziffernanzeige an bzw. ermÃ¶glichen eine DatenÃ¼bertragung
	Bis zur EinfÃ¼hrung der digitalen GerÃ¤te waren analoge Test- und MessgerÃ¤te Ã¼blich. Bild nicht gefunden Ein Digitalmultimeter bei der Widerstandsmessung Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Digitale Multimeter und ihre Wandler 1.1 ADC nach dem Dual-Slope-Verfahren 1.2 Echt Effektivwertmessung 2 Fehler beim Messen mit dem Digitalmultimeter 2.1 Abgleich-Fehler 2.2 LinearitÃ¤tsfehler 2.3 Quantisierungsfehler 3 EinflussgrÃ¶ÃŸen 3.1 Temperatur 3.2 Crestfaktor 4 Berechnung der Messunsicherheit 5 Siehe auch 6 Weblinks [Bearbeiten]
Digitale Multimeter und ihre Wandler
	Ã¼blich sind Spannung
	Strom
	DMM
	kann durch meist mechanische Umschaltung mehrere elektrische GrÃ¶ÃŸen messen
	Ein digitales Multimeter
	Widerstand
	Hochwertige DMM wÃ¤hlen den Messbereich selbst und kÃ¶nnen sich gegen Ãœberlast/-spannung schÃ¼tzen
	Diese zeigen dann auch den echten Effektivwert einer beliebigen Spannungsform an. [Bearbeiten]
ADC nach dem Dual-Slope-Verfahren
	HerzstÃ¼ck eines DMM ist der ADC
	Die meisten Wandler arbeiten nach dem Dual-Slope-Verfahren
	Er ist das GegenstÃ¼ck zum Drehspulmesswerk
	Dieses ist ein integrierendes Verfahren
	Vergleiche dazu das Integral in Arithmetischer_Mittelwert
	eine bestimmte Zeit t1 aufgeladen
	welcher der Messspannung proportional ist
	Ein Kondensator wird dazu mit einem Strom
	so steigt die Kondensatorspannung zeitproportional an
	Wird eine Gleichspannung gemessen
	AnschlieÃŸend wird der Kondensator mit einer Referenzspannung gezielt entladen
	Die Entladezeit t2 ist der MessgrÃ¶ÃŸe proportional
	desto lÃ¤nger dauert der Entladevorgang
	denn je grÃ¶ÃŸer die Ladeentspannung
	WÃ¤hrend der Lade- und Entladezeit werden Impulse digital gezÃ¤hlt
	Das VerhÃ¤ltnis der Lade- zu Entladezeit ist somit ein MaÃŸ fÃ¼r die Messspannung Ux = Uref (t2 / t1). Ist die MessgrÃ¶ÃŸe eine Wechselspannung
	so wird der Kondensator stÃ¤ndig auf und entladen. Nach genÃ¼gend groÃŸer Zeit t1 ist die Kondensatorspannung trotzdem 0 Volt
	Mit dem ADC nach dem Dual-Slope-Verfahren kann man nur Gleichspannungen messen
	Es ermittelt wie das Drehspulmesswerk den arithmetischer Mittelwert. Sollen Wechselspannungen gemessen werden
	so ist ein Gleichrichter = Betragsbildner notwendig. Es ermittelt dann aber auch nur den arithm
	Mittelwert der Wechselspannung. Da den Anwender aber der Effektivwert einer Wechselspannung interessiert
	9 gewichtet. Hier wird fÃ¼r sinusfÃ¶rmige Spannungen der Effektivwert angezeigt. Die AuflÃ¶sung lÃ¤sst sich durch lÃ¤ngere Integrationszeit oder hÃ¶here ZÃ¤hlfrequenz verbessern. KostengÃ¼nstiges Verfahren Die LangzeitstablitÃ¤t der KapazitÃ¤t macht sich in beiden Zeiten bemerkbar
	1 = 1/0
	wird dieser mit dem Faktor 1
	Das Messergebnis wird nicht verfÃ¤lscht. Das integrierende Verfahren unterdrÃ¼ckt Brumm- und Rauschspannungen. Es wird im AC-Bereich kein echter Effektivwert gemessen. Das Verfahren ist langsam
	aber fÃ¼r die menschliche Ablesegeschwindigkeit schnell genug. [Bearbeiten]
Echt Effektivwertmessung
	Soll der Effektivwert einer beliebigen Spannungsform gemessen werden
	muss ein Wandler verwendet werden
	welcher so wie das Integral zur Bestimmung des Effektivwertes arbeitet
	Prinzip: Ein Absolutspannungs- Stromwandler erzeugt aus der Messspannung einen Strom I1. Dieser wird einem Quadrierer / Dividierer zugefÃ¼hrt. Der Divisor entsteht durch einen Spiegelstrom nach Integration mit einem Kondensator
	Er ist der Mittelwert des Stromes I1. Dadurch wird ein Ausgangsstrom gebildet
	welcher dem true Effektivwert entspricht. Vergleiche Datenblatt Maxim Mx536A. [Bearbeiten]
Fehler beim Messen mit dem Digitalmultimeter
	[Bearbeiten]
Abgleich-Fehler
	DMM haben zur Bereichswahl einen Spannungsteiler. Hier verbergen sich Fehler durch die Toleranz der WiderstÃ¤nde. [Bearbeiten]
LinearitÃ¤tsfehler
	Integrale LinearitÃ¤t: Die Ãœbertragungskennlinie eines ADC ist nicht linear
	Die Ursache lÃ¤sst sich z.B. beim ADC nach dem Verfahren der Sukzessiven Approximation SAR mit den WiderstÃ¤nden des internen DACs erklÃ¤ren. [Bearbeiten]
Quantisierungsfehler
	Differenzielle LinearitÃ¤t: Sind die Quantisierungsschritte nicht gleich groÃŸ
	so entstehen Fehler
	wenn die Spannung von einer hÃ¶heren zur tieferen Stufe oder umgegekehrt wechselt
	Obige Unsicherheiten werden zusammengefasst mit der Angabe z
	BF
	= +-( 0
	1 % vA + 2 Digit) [Bearbeiten]
EinflussgrÃ¶ÃŸen
	[Bearbeiten]
Temperatur
	Wirkt eine Temperatur auf das MessgerÃ¤t ein
	wird die Messunsicherheit grÃ¶ÃŸer. Die Angabe erfolgt mit einem Steigungsfaktor z
	BF
	* 1/10 K [Bearbeiten]
Crestfaktor
	z
	Der Crestfaktor ist das VerhÃ¤ltnis von Amplitude zu Effektivwert
	z
	414. Ist die Amplitude sehr viel grÃ¶ÃŸer als der Effektivwert
	B. fÃ¼r Sinus C = 1
	B. bei Impulsen
	kommt es zu Fehlmessungen. Die Grenze ist spannungsabhÃ¤ngig. Typisch ist C = 1 fÃ¼r Gleichspannung
	Der Effektivwert der Gleichspannung ist gleich der konstanten Amplitude
	die maximale Amplitude liegt bei 325 Volt. [Bearbeiten]
	Bei Wechelspannung ist in Europa die Nennspannung (Effektivwert) 230 Volt
Berechnung der Messunsicherheit
	%
	1
	1
	Beispiel 1: Anzeige U = 123
	4 V; Angabe des Herstellers: <math>F = pm mathrm{(0
	3234
	mathrm{V} cdot 0
	001 + 2 cdot 0
	4
	+
	2
	vA
	mathrm{V}) = 0
	mathrm{V}<math> Beispiel 2: Das MessgerÃ¤t wird in einer Umgebung mit hÃ¶herer Umgebungstemperatur 45 Â°C betrieben
	Digit)}<math> (mit vA = von der Anzeige) <math>F_1 = pm (123
	Der Hersteller gibt die obige Messunsicherheit fÃ¼r einen Betriebstemperaturbereich von 10 Â°C ..
	mathrm{V} + 0
	2617) cdot 1
	39255<math> <math>F_{ges} = F_1 + F_2<math> [Bearbeiten]
	5 = 0
	1 cdot 2) cdot 15
	4
	30 Â°C an. Zusatzfehler: F = (0
	mathrm{K} / 10
	mathrm{K} = pm (0
	0005 cdot 123
	05 % vA + 2 D)/ 10 K (mit vA = von der Anzeige) <math>F_2 = pm (0
Siehe auch
	Messtechnik [Bearbeiten]
	Arithmetischer Mittelwert und Effektivwert verschiedener Spannungsformen
Weblinks
	Informationen Ã¼ber das Testen von Transistoren mit DMM (englisch) (http://www.anatekcorp.com/qdmmvom.htm)

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Digitalmultimeter aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

Hanshofer Digitalmultimeter JtoJ SchÃ¼lermitverantwortung

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ADC nach dem Dual-Slope-Verfahren

Echt Effektivwertmessung

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Abgleich-Fehler

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Quantisierungsfehler

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Temperatur

Crestfaktor

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Siehe auch

Weblinks