A
AK
HCA Bass/Elektronik
Grundlagen - Multimeter für Musiker und sonstige Anfänger
Wozu brauch ich so ein Ding?
Nach dem Löt-Workshop kamen viele Anfragen an mich, ob es denn möglich wäre auch mal was über Sinn und Zweck von Multimetern zu schreiben. Ich hatte im besagten Workshop ja schon erwähnt, dass es meiner Meinung nach zu den unentbehrlichen Dingen gehört. Klar wird nun nicht jeder Bassist oder Gitarrist sich so ein Ding kaufen. Wer nix mit zumindest ein bisschen Selbst-Handanlegen am Hut, hat braucht sicher keines.
Wer sich mit so einem voll krass komplexen Gerät etwas beschäftigt, kann bei seinen Basteleien, aber auch einfach beim Troubleshooting auf wesentlich bessere Trefferquoten kommen.
Wir wollen aber nun nicht gleich übertreiben. Es geht in diesem Workshop nicht um elektronische Messtechnik für Fortgeschrittene, sondern um eine hoffentlich einfach gehaltene Einführung zum Thema Multimeter, vor allem aber um die praktische Anwendung im alltäglichen Bassisten/Gitarristen-Leben. Der Workshop ist aufgrund der Bilder in zwei Threads aufgeteilt, dies ist der erste Teil.
Wer misst misst Mist
Die Überschrift sagt es schon, wer misst läuft Gefahr falsch zu messen und kann dann mit diesen falschen Ergebnissen zu ebenso völlig falschen Schlüssen kommen. Das kann daran liegen, dass man ein unbrauchbares Gerät benutzt oder noch viel eher sich nicht richtig damit auskennt. Der Grundlagenteil ist daher in zwei Teile gegliedert. Zunächst schauen wir uns an welche Geräte geeignet sind und danach befassen wir uns damit wie richtig gemessen wird.
Grundlagen Multimeter
600PS - Turbolader?
Genauso wie Bässe, Amps, Autos und alles andere auf der Welt gibt es Multimeter von saubillig bis sauteuer. Nun, wir denken daran, dass wir kein Kalibrierlabor eröffnen wollen, sondern nur einfache Messungen im Auge haben. Generell können wir das - und das ist wirklich so - mit dem billigsten China-Multimeter machen. Ok, ich würde jetzt nicht gerade empfehlen genau so eines zu kaufen, aber wenn nicht mehr Geld da ist tut es auch eines für 10 Euro - immer noch besser als gar keines.
Was macht den nun den Unterschied aus? Wie im richtigen Leben ist es auch bei Multimetern so, dass Genauigkeit, Vielseitigkeit und Bedienkomfort eben Geld kosten.
Je genauer das Multimeter misst, je mehr Messmöglichkeiten es hat, desto teurer ist es in der Regel.
Bild1: Verschiedene Multimeter obere Reihe digitale Ausführungen von sehr billig (links) bis zum Präzisionstischmultimeter Preisrange 8Euro bis 1200 Euro.
Untere Reihe analoge Geräte ebenfalls von sehr billig (links) bis zu mittel-teuer, Preis 5 Euro bis 100 Euro.
Messgenauigkeit
Wir haben da zunächst mal Glück, dass wir eigentlich kein besonders genaues Gerät brauchen. Selbst die billigen Messgeräte sind noch so genau, dass sie unseren Ansprüchen erst Mal genügen. Ein Beispiel, wir wollen messen ob unsere 9V Batterie am Bass leer ist. Wenn das Multimeter eine Genauigkeit von 5% hätte - und das wäre schon übelst schlecht , dann würden wir bei einer Batteriespannung von tatsächlich 6V irgendwas zwischen 5,7 und 6,3V messen. Selbst diese scheinbar große Abweichung wäre immer noch genau genug um den Schluss zu ziehen, dass die Batterie fast leer ist.
Vielseitigkeit
Was aber nun zur Vielseitigkeit? Nun wir messen keine exotischen Dinge, d.h. auch die billigen Messgeräte haben die von uns benötigten Features. Wir messen Spannungen, Ströme und Widerstände - das kann eigentlich jedes Multimeter. Dann kommt es noch darauf an in welchem Bereich wir diese Dinge messen, z.B. besonders kleine Spannungen, besonders hohe Widerstände - das Ganze hält sich für uns in völlig gebräuchlichen Grenzen. Zugegebenerweise ist es ganz gut, wenn man da etwas flexibler ist und halt auch mal einen sehr kleinen Strom messen kann z.B. die Stromaufnahme unseres Aktivbasses. Hier kann man am ehesten Zugeständnisse an ein etwas besseres Multimeter machen.
Bedienkomfort
Man muss es eigentlich Bedien- und Ablesekomfort nennen. Hier scheiden sich wohl am meisten die Geister. Gerade für Anfänger kann es sich lohnen ein Gerät mit höherem Komfort zu kaufen, denn dadurch reduziert sich die Gefahr der Fehlbedienung.
Bedienung bezieht sich vor allem auf die Wahl der Messart und der Messbereiche. Was das genau ist werden wir noch genauer anschauen. Einfach gesagt stellt sich die Frage ob man gerne Kabel umsteckt und mit einem Drehschalter zwischen 30 Bereichen umschalten möchte oder ob man nur die Art der Messung anwählt und das Gerät (fast) den Rest macht.
Anzeige kann im Prinzip auf eine analoges Zeigerinstrument oder eine digitale Anzeige reduziert werden.
Bei analogen Geräten werden Messbereiche werden über einen Drehschalter angewählt. Die Anzeige hat meistens mehrere Skalen für die entsprechenden Messbereiche. Die Skala für Ohm ist meistens seitenverkehrt d.h. Null ist rechts. Bessere Geräte haben eine Spiegelskala zum Ausgleich des parallaktischen Ablesefehlers (im Prinzip Fehler durch schräges Draufgucken)
Billige Geräte haben meist ein relativ schlechtes Anzeigeinstrument.
Heute eigentlich Standard, auch im Billigsegment, sind digitale Geräte, diese sind auch nicht viel teuerer als Analoggeräte. Im Vergleich mit analogen sind digitale Multimeter im Billigbereich meistens genauer, und einfacher zu bedienen - für Anfänger ideal, weil weniger Fehler gemacht werden können.
Einfache Geräte haben einen Drehschalter zur Wahl des Messbereiches, teuere verfügen über eine automatische Messbereichswahl.
Aber wie messen?
Ist das spannend - Spannungsmessung
Zu Anfang die wohl einfachste Messung - gibt es für Gleich- und Wechselspannung.
Die Spannungsmessung wird mit den Symbolen V= für Gleichspannung und V~ gekennzeichnet. Entsprechend erfolgt die Einstellung am Gerät: Messart auf Spannungsmessung schalten (V= oder V~), wenn der Messbereich eingestellt werden muss auf einen Wert schalten, der höher liegt als der erwartete Wert, z.B. Batteriemessung 9V wird der Messbereich auch 20V oder 10V gestellt. Wählt man einen zu kleinen Bereich macht das bei digitaler Anzeige erst mal nichts, bei einer analogen knallt der Zeiger dann an den Anschlag was gerade bei billigen Geräten die Lebensdauer nicht erhöht - also lieber erst mal einen größeren Bereich wählen. Übrigens ist die Genauigkeit der Anzeige umso besser je näher der gemessene Wert im Ende des Messbereiches liegt. Sprich man sollte die 9V nicht unbedingt im 250V-Bereich messen.
Bild 2 Spannungsmessung
Bei besseren Geräten wird der Messbereich automatisch auf einen sinnvollen Wert gewählt.
Das schwarze Messkabel - wir gewöhnen uns das einfach schon mal so an - kommt in die Buchse Ground/COM/0V, das rote in die Buchse V (an dieser Buchse kann auch noch zusätzlich Ω und A stehen). Die Messung erfolgt nun parallel, d.h. wir halten einfach das rote Kabel an den +Pol der Batterie und das schwarze Kabel an den -Pol bei Wechselspannung ist die Polung der Kabel übrigens egal. Den Spannungswert können wir nun einfach ablesen - bei digitalen Geräten kein Problem, bei analogen schon eher. Diese Dinger haben oft mehrere Skaleneinteilungen, wir müssen nun die nehmen die auf unseren gewählten Messbereich passt.
Was kann man denn nun falsch machen…wenn wir die Kabel verkehrt herum an die Batterie halten wird das beim digitalen Multimeter trotzdem zur korrekten Anzeige führen, nur dass der Wert ein Minus-Vorzeichen hat, klar wir messen ja verkehrt herum. Beim analogen Gerät klebt der Zeiger am linken Anschlag - tut dem Gerät auf Dauer erst Mal nicht so gut, außerdem muss man bei einigen Geräten schon ziemlich genau hingucken um das zu sehen, den oft sind Null-Linie und linker Anschlag nur wenige Millimeter voneinander entfernt.
Gut was kann noch falsch sein? Wir wollen die Batterie, also Gleichspannung messen, haben aber auf Wechselspannung geschaltet (diese Einstellung nimmt uns übrigens auch kein Supergerät ab). Das Gerät zeigt in diesem Fall einfach nur Null an egal, ob digital oder analog. Dasselbe gilt auch im umgekehrten Fall, wir messen Wechselspannung haben aber auf Gleichspannung geschaltet, auch hier wird Null angezeigt. Dass es hier ein paar besondere Fälle gibt, werden wir im Praxisteil sehen.
Bisher war unsere Fehlbedienung ja ohne größere Auswirkung. Die Frage ist, ob es bei einer Spannungsmessung auch Fehler gibt, die richtig weh tun? Klar. Davon abgesehen, dass es natürlich gefährlich ist Spannungen größer 60V zu messen, kann man mit der falschen Einstellung des Multimeters so richtig Mist bauen. Nehmen wir unsere Batterie: Wenn wir das Multimeter auf Strommessung schalten (ok das haben wir ja noch gar nicht gelernt - aber wir tun es einfach mal in Gedanken), dann schließen wir die Batterie kurz, dabei kann die eventuell vorhandene Sicherung im Gerät durchschmoren oder wir leeren die Batterie und hoher Wärmeentwicklung schlagartig…also Vorsicht!! Das Ganze ist bei höheren Spannungen noch viel gefährlicher.
Hier zeigt sich, dass Geräte mit einer extra Buchse für Strom-Messung klar eine Fehlbedienung vermeiden, denn in diesem Fall muss nicht nur der Messbereich umgestellt, sondern auch die Buchse umgesteckt werden.
Auch bei einer Spannungsmessung kommt das universelle Prinzip zum tragen, dass mit jeder Messung, Einfluss auf das System genommen wir, wir also den eigentlichen Zustand durch unsere Messung verändern. In unserem Fall ist das minimal. Durch die Messung, zweigen wir einen kleinen Strom ab und verringern in den meisten Fällen die ursprüngliche Spannung, das ist für unsere Anwendungen absolut minimal und wir brauchen uns keine Gedanken zu machen.
Was fließt denn da? Strommessung
Während eine Spannung recht leicht zu messen ist, wir gehen einfach parallel mit unseren Kabel, ist eine Strommessung schon schwieriger. Ein Strom fließt ja bereits durch ein Kabel oder eine Leitung und um diesen zu messen, müssen wir diesen Kreis auftrennen und unser Multimeter so in Reihe schalten, das der Strom auch dadurch fließt:
Bild 3 Strommessung
Auch hier kann man Gleichstrom (A=) oder Wechselstrom (A~) messen, wobei eine Wechselstrommessung für unsere Zwecke nicht in Frage kommt. Das Gerät wird dazu auf Gleichstrommessung geschaltet und ein entsprechender Messbereich gewählt. Meistens haben die billigeren Multimeter nur wenige Strom-Messbereiche, so dass es keine große Auswahl gibt. Auch hier erst mal einen größeren Bereich wählen und entsprechend anpassen.
Bei den Kabeln wird es etwas schwieriger. Das schwarze Kabel bleibt in der Masse/0V/COM-Buchse. Je nach Gerät bleibt die rote Strippe in der gemeinsamen Buchse V/A/Ω oder es gibt eine oder sogar zwei extra Buchsen für die Strommessung beschriftet mit A.
In diesem Fall kommt das rote Kabel in eben diese Buchse, bei zwei Strommessbuchsen ist die eine meist für einen besonders hohen Strombereich ausgelegt z.B. 10A oder 20A, die andere für die restlichen niedrigeren Bereiche. Jetzt müssen wir den Kreis in welchem der Strom fliesst auftrennen und in unser Gerät einspeisen Wir nehmen ein einfaches Beispiel eine 9V Batterie die eine kleine Schaltung versorgt: wir trennen die + Leitung auf und lassen den Strom vom +Pol der Batterie über das rote Messkabel in unser Multimeter fliessen. Um den Stromkreis nun wieder zu schliessen und den Strom letztendlich auch wirklich fliessen zu lassen, verbinden wir das schwarze Messkabel mit der Schaltung. Für das Ablesen des Messwertes gilt ebenso digitale Geräte zeigen den Wert direkt an, bei analogen muss auf der richtigen Skala abgelesen werden.
Was kann man falsch machen?
Auch hier ist es so, dass wenn wir die Mess-Kabel vertauschen das digitale Gerät einfach nur ein Minus-Vorzeichen mit anzeigt, denn der Strom fliesst nun ja verkehrt herum durch das Gerät. Bei analogen Multimetern geht der Zeiger auf Linksanschlag und es gilt dasselbe wie bei der verpolten Spannungsmessung. Bei Wechselstrom ist die Polung der Messkabel im Übrigen ebenfalls egal.
Haben wir das Gerät versehentlich auf Spannungsmessung geschaltet, erhalten wir unter Umständen wohl einen kleinen Anzeigewert, der eigentliche gewünschte Strom kann in diesem Fall jedoch nicht fliessen - kaputtgehen tut dabei nichts.
Auch bei der Strommessung beeinflussen wir das System - dadurch dass der Strom durch unser Gerät fliesst fällt eine kleine Spannung ab und der eigentliche Verbraucher bekommt eine etwas kleinere Spannung serviert. Auch das ist so unmerklich, dass wir das getrost vernachlässigen können.
Widerstand ist zwecklos - Widerstandsmessung
Das ist nun auf den ersten Blick wieder leichter zu bewerkstelligen. Aber Vorsicht hier kann man ein paar interessante Fehler machen. Am einfachsten ist die Messung, wenn der Widerstand, das Poti oder auch das Kabel (auf beiden Seiten ausgesteckt!) vor uns liegen. Will man den Widerstand von verbauten Dingen messen gilt, Spannung abschalten oder Batterie abklemmen. Desweiteren muss einem klar sein, das alles was parallel zu unserem Widerstand liegt, den Wert desselbigen verfälscht. Ein einfaches Beispiel zwei parallel geschaltete Lautsprecher. Man wird nie den Wert eines einzelnen Chassis messen können, solange diese parallel verbunden sind - genauso ist es mit Widerständen und Potis in Schaltungen. Man muss hier schon ziemlich genau wissen was man tut…im Zweifel und wenn möglich, das Bauteil auslöten oder abklemmen.
Das Multimeter wird auf Widerstandsmessung geschaltet (Ω
, und ein entsprechender Messbereich gewählt. Das schwarze Kabel kommt in die Masse/0V/COM-Buchse. Das Rote in die Buchse Ω (wie wir gelernt haben meist eine Kombinationsbuchse V/A/Ω oder V/Ω.
Die Messung erfolgt wie eine Spannungsmessung parallel, im Prinzip liegt eine kleine Spannung an den Mess-Spitzen und der durch den Widerstand fliessende Strom wird gemessen, es handelt sich also um eine aktive Messung (Strom und Spannung werden passiv gemessen).
Bild 4 Widerstandsmessung
Hier zeigen sich die Vorteile von digitalen Geräten am deutlichsten. Die meisten analogen Geräte müssen vor der Messung erst mal abgeglichen werden. Man macht dazu einen Kurzschluss - verbindet also die rote und schwarze Mess-Spitze und stellt den Zeiger mit einem kleinen Drehrädchen auch Null - dazu ist auch noch meistens die Anzeige verkehrt herum. D.h. rechter Anschlag ist Null. Vorteil ist, dass bei Messung von sehr kleinen Widerständen der Widerstand der Messleitung auch schon mit kompensiert ist.
Bei einem digitalen Gerät müsste man mit einer solchen Kurzschluss-Messung schauen wie groß der Leitungswiderstand ist und das dann vom Ergebnis abziehen. Aber Hand auf's Herz die Vorteile beim digitalen Gerät überwiegen trotzdem bei weitem.
Abgelesen wir genauso wie bei den anderen Messarten, mit Beachtung der richtigen Skala bei analogen Geräten.
Was kann man nun hier alles falsch machen?
Wenn man in spannungsführenden Schaltungen misst wird im weniger schlimmen Fall das Messergebnis teilweise bis zur Unkenntlichkeit verfälscht, im schlimmeren Fall fliegt die Sicherung der Multimeters im ganz schlimmen Fall macht man sogar das Multimeter kaputt.
Andere Möglichkeit, man beachtet nicht was dem gemessenen Widerstand parallel liegt und kommt auf völlig falsche Ergebnisse und Schlüsse.
Oder bei der Messung vor allem höheren Widerständen berührt man die Mess-Spitzen mit den Finger und verfälscht das Ergebnis - der menschliche Körper über die Fingerspitzen gemessen kommt durchaus in den Bereich von einigen duzend Kilo-Ohm, bei feuchten Fingern noch deutlich weniger.
Qual der Wahl - Was kauf ich denn nun für ein Gerät?
Nun ich empfehle ganz klar ein digitales Multimeter. Die gibt es in einigermaßen vernünftiger, vor allem aber ausreichender Qualität schon unter 10 Euro. Wenn es einem das nicht Wert ist, dann lässt man es wohl lieber ganz.
Zwei gute Beispiele für billig aber brauchbar:
DT 1035G Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
7.95 Euro bei Reichelt Elektronik
3,5-stelliger 13mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transitoren
Bild 5 DT 1035
Das ist preislich super und die Messbereiche sind absolut vernünftig und ausreichend.
Kleiner Nachteil ist die Kombinationsbuchse mit der Gefahr der Verwechslung bei Strommessungen. Der fehlende Wechselstrombereich ist für unsere Zwecke kein Nachteil.
Sehr schön auch die kleinen Bereiche für Gleichspannung und -strom. Die Genauigkeit liegt in den wesentlichen Bereichen unter 1% ist also völlig ausreichend.
VC 120 Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
8.95 Euro bei Conrad Elektronik
3,5-stelliger 12mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transistoren
Bild 6 VC120
Das ist im Prinzip der Clon des vorigen Gerätes, die Daten sind im Grunde identisch.
Jetzt noch eines der besseren Sorte, für diejenigen die eher mehr damit machen möchten:
VC 820 Digitales Meßgerät mit automatischer Bereichswahl
49.95 Euro bei Conrad Elektronik
3,75-stelliger 30mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 400mV - 4V - 40V - 400V - 1000V
Wechselspannungsbereiche: 4V - 40V - 400V - 750V
Gleichstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
Wechselstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
Widerstandsbereich: 400Ω - 4kΩ - 40kΩ - 400kΩ - 4MΩ - 40MΩ
Frequenzbereiche: 5Hz - 50Hz - 500Hz - 5kHz - 50kHz - 500kHz - 5MHz - 50MHz
Als Zugabe noch Durchgangsprüfer, Kapazitätsmessungen (Kondensatoren) und Diodenmessung
Bild 7 VC820
Ein wirklich sehr gutes Gerät auch in Bezug auf Preis/Leistung mit allen vorher beschriebenen Vorteilen. Getrennte Strommess-Buchsen, optimale Messbereiche bei sehr guter Genauigkeit. Für Insider sogar Echteffektivwertmessung und allerlei sonstigem Schnickschnack. Meine absolute Empfehlung für ernsthaftere Ambitionen.
Ich habe mir dieses Gerät privat gekauft und bin absolut überzeugt davon. Man kann mir getrost glauben, das ich beruflich durchaus Highend-Messgeräte namhafter Hersteller benutze und trotzdem ist das Ding privat meine absolute Empfehlung.
Auf die Empfehlung von speziellen, analogen Geräten verzichte ich.
Im nächsten Thread geht es weiter mit praktischen Anwendungen….
Wozu brauch ich so ein Ding?
Nach dem Löt-Workshop kamen viele Anfragen an mich, ob es denn möglich wäre auch mal was über Sinn und Zweck von Multimetern zu schreiben. Ich hatte im besagten Workshop ja schon erwähnt, dass es meiner Meinung nach zu den unentbehrlichen Dingen gehört. Klar wird nun nicht jeder Bassist oder Gitarrist sich so ein Ding kaufen. Wer nix mit zumindest ein bisschen Selbst-Handanlegen am Hut, hat braucht sicher keines.
Wer sich mit so einem voll krass komplexen Gerät etwas beschäftigt, kann bei seinen Basteleien, aber auch einfach beim Troubleshooting auf wesentlich bessere Trefferquoten kommen.
Wir wollen aber nun nicht gleich übertreiben. Es geht in diesem Workshop nicht um elektronische Messtechnik für Fortgeschrittene, sondern um eine hoffentlich einfach gehaltene Einführung zum Thema Multimeter, vor allem aber um die praktische Anwendung im alltäglichen Bassisten/Gitarristen-Leben. Der Workshop ist aufgrund der Bilder in zwei Threads aufgeteilt, dies ist der erste Teil.
Wer misst misst Mist
Die Überschrift sagt es schon, wer misst läuft Gefahr falsch zu messen und kann dann mit diesen falschen Ergebnissen zu ebenso völlig falschen Schlüssen kommen. Das kann daran liegen, dass man ein unbrauchbares Gerät benutzt oder noch viel eher sich nicht richtig damit auskennt. Der Grundlagenteil ist daher in zwei Teile gegliedert. Zunächst schauen wir uns an welche Geräte geeignet sind und danach befassen wir uns damit wie richtig gemessen wird.
Grundlagen Multimeter
600PS - Turbolader?
Genauso wie Bässe, Amps, Autos und alles andere auf der Welt gibt es Multimeter von saubillig bis sauteuer. Nun, wir denken daran, dass wir kein Kalibrierlabor eröffnen wollen, sondern nur einfache Messungen im Auge haben. Generell können wir das - und das ist wirklich so - mit dem billigsten China-Multimeter machen. Ok, ich würde jetzt nicht gerade empfehlen genau so eines zu kaufen, aber wenn nicht mehr Geld da ist tut es auch eines für 10 Euro - immer noch besser als gar keines.
Was macht den nun den Unterschied aus? Wie im richtigen Leben ist es auch bei Multimetern so, dass Genauigkeit, Vielseitigkeit und Bedienkomfort eben Geld kosten.
Je genauer das Multimeter misst, je mehr Messmöglichkeiten es hat, desto teurer ist es in der Regel.
Bild1: Verschiedene Multimeter obere Reihe digitale Ausführungen von sehr billig (links) bis zum Präzisionstischmultimeter Preisrange 8Euro bis 1200 Euro.
Untere Reihe analoge Geräte ebenfalls von sehr billig (links) bis zu mittel-teuer, Preis 5 Euro bis 100 Euro.
Messgenauigkeit
Wir haben da zunächst mal Glück, dass wir eigentlich kein besonders genaues Gerät brauchen. Selbst die billigen Messgeräte sind noch so genau, dass sie unseren Ansprüchen erst Mal genügen. Ein Beispiel, wir wollen messen ob unsere 9V Batterie am Bass leer ist. Wenn das Multimeter eine Genauigkeit von 5% hätte - und das wäre schon übelst schlecht , dann würden wir bei einer Batteriespannung von tatsächlich 6V irgendwas zwischen 5,7 und 6,3V messen. Selbst diese scheinbar große Abweichung wäre immer noch genau genug um den Schluss zu ziehen, dass die Batterie fast leer ist.
Vielseitigkeit
Was aber nun zur Vielseitigkeit? Nun wir messen keine exotischen Dinge, d.h. auch die billigen Messgeräte haben die von uns benötigten Features. Wir messen Spannungen, Ströme und Widerstände - das kann eigentlich jedes Multimeter. Dann kommt es noch darauf an in welchem Bereich wir diese Dinge messen, z.B. besonders kleine Spannungen, besonders hohe Widerstände - das Ganze hält sich für uns in völlig gebräuchlichen Grenzen. Zugegebenerweise ist es ganz gut, wenn man da etwas flexibler ist und halt auch mal einen sehr kleinen Strom messen kann z.B. die Stromaufnahme unseres Aktivbasses. Hier kann man am ehesten Zugeständnisse an ein etwas besseres Multimeter machen.
Bedienkomfort
Man muss es eigentlich Bedien- und Ablesekomfort nennen. Hier scheiden sich wohl am meisten die Geister. Gerade für Anfänger kann es sich lohnen ein Gerät mit höherem Komfort zu kaufen, denn dadurch reduziert sich die Gefahr der Fehlbedienung.
Bedienung bezieht sich vor allem auf die Wahl der Messart und der Messbereiche. Was das genau ist werden wir noch genauer anschauen. Einfach gesagt stellt sich die Frage ob man gerne Kabel umsteckt und mit einem Drehschalter zwischen 30 Bereichen umschalten möchte oder ob man nur die Art der Messung anwählt und das Gerät (fast) den Rest macht.
Anzeige kann im Prinzip auf eine analoges Zeigerinstrument oder eine digitale Anzeige reduziert werden.
Bei analogen Geräten werden Messbereiche werden über einen Drehschalter angewählt. Die Anzeige hat meistens mehrere Skalen für die entsprechenden Messbereiche. Die Skala für Ohm ist meistens seitenverkehrt d.h. Null ist rechts. Bessere Geräte haben eine Spiegelskala zum Ausgleich des parallaktischen Ablesefehlers (im Prinzip Fehler durch schräges Draufgucken)
Billige Geräte haben meist ein relativ schlechtes Anzeigeinstrument.
Heute eigentlich Standard, auch im Billigsegment, sind digitale Geräte, diese sind auch nicht viel teuerer als Analoggeräte. Im Vergleich mit analogen sind digitale Multimeter im Billigbereich meistens genauer, und einfacher zu bedienen - für Anfänger ideal, weil weniger Fehler gemacht werden können.
Einfache Geräte haben einen Drehschalter zur Wahl des Messbereiches, teuere verfügen über eine automatische Messbereichswahl.
Aber wie messen?
Ist das spannend - Spannungsmessung
Zu Anfang die wohl einfachste Messung - gibt es für Gleich- und Wechselspannung.
Die Spannungsmessung wird mit den Symbolen V= für Gleichspannung und V~ gekennzeichnet. Entsprechend erfolgt die Einstellung am Gerät: Messart auf Spannungsmessung schalten (V= oder V~), wenn der Messbereich eingestellt werden muss auf einen Wert schalten, der höher liegt als der erwartete Wert, z.B. Batteriemessung 9V wird der Messbereich auch 20V oder 10V gestellt. Wählt man einen zu kleinen Bereich macht das bei digitaler Anzeige erst mal nichts, bei einer analogen knallt der Zeiger dann an den Anschlag was gerade bei billigen Geräten die Lebensdauer nicht erhöht - also lieber erst mal einen größeren Bereich wählen. Übrigens ist die Genauigkeit der Anzeige umso besser je näher der gemessene Wert im Ende des Messbereiches liegt. Sprich man sollte die 9V nicht unbedingt im 250V-Bereich messen.
Bild 2 Spannungsmessung
Bei besseren Geräten wird der Messbereich automatisch auf einen sinnvollen Wert gewählt.
Das schwarze Messkabel - wir gewöhnen uns das einfach schon mal so an - kommt in die Buchse Ground/COM/0V, das rote in die Buchse V (an dieser Buchse kann auch noch zusätzlich Ω und A stehen). Die Messung erfolgt nun parallel, d.h. wir halten einfach das rote Kabel an den +Pol der Batterie und das schwarze Kabel an den -Pol bei Wechselspannung ist die Polung der Kabel übrigens egal. Den Spannungswert können wir nun einfach ablesen - bei digitalen Geräten kein Problem, bei analogen schon eher. Diese Dinger haben oft mehrere Skaleneinteilungen, wir müssen nun die nehmen die auf unseren gewählten Messbereich passt.
Was kann man denn nun falsch machen…wenn wir die Kabel verkehrt herum an die Batterie halten wird das beim digitalen Multimeter trotzdem zur korrekten Anzeige führen, nur dass der Wert ein Minus-Vorzeichen hat, klar wir messen ja verkehrt herum. Beim analogen Gerät klebt der Zeiger am linken Anschlag - tut dem Gerät auf Dauer erst Mal nicht so gut, außerdem muss man bei einigen Geräten schon ziemlich genau hingucken um das zu sehen, den oft sind Null-Linie und linker Anschlag nur wenige Millimeter voneinander entfernt.
Gut was kann noch falsch sein? Wir wollen die Batterie, also Gleichspannung messen, haben aber auf Wechselspannung geschaltet (diese Einstellung nimmt uns übrigens auch kein Supergerät ab). Das Gerät zeigt in diesem Fall einfach nur Null an egal, ob digital oder analog. Dasselbe gilt auch im umgekehrten Fall, wir messen Wechselspannung haben aber auf Gleichspannung geschaltet, auch hier wird Null angezeigt. Dass es hier ein paar besondere Fälle gibt, werden wir im Praxisteil sehen.
Bisher war unsere Fehlbedienung ja ohne größere Auswirkung. Die Frage ist, ob es bei einer Spannungsmessung auch Fehler gibt, die richtig weh tun? Klar. Davon abgesehen, dass es natürlich gefährlich ist Spannungen größer 60V zu messen, kann man mit der falschen Einstellung des Multimeters so richtig Mist bauen. Nehmen wir unsere Batterie: Wenn wir das Multimeter auf Strommessung schalten (ok das haben wir ja noch gar nicht gelernt - aber wir tun es einfach mal in Gedanken), dann schließen wir die Batterie kurz, dabei kann die eventuell vorhandene Sicherung im Gerät durchschmoren oder wir leeren die Batterie und hoher Wärmeentwicklung schlagartig…also Vorsicht!! Das Ganze ist bei höheren Spannungen noch viel gefährlicher.
Hier zeigt sich, dass Geräte mit einer extra Buchse für Strom-Messung klar eine Fehlbedienung vermeiden, denn in diesem Fall muss nicht nur der Messbereich umgestellt, sondern auch die Buchse umgesteckt werden.
Auch bei einer Spannungsmessung kommt das universelle Prinzip zum tragen, dass mit jeder Messung, Einfluss auf das System genommen wir, wir also den eigentlichen Zustand durch unsere Messung verändern. In unserem Fall ist das minimal. Durch die Messung, zweigen wir einen kleinen Strom ab und verringern in den meisten Fällen die ursprüngliche Spannung, das ist für unsere Anwendungen absolut minimal und wir brauchen uns keine Gedanken zu machen.
Was fließt denn da? Strommessung
Während eine Spannung recht leicht zu messen ist, wir gehen einfach parallel mit unseren Kabel, ist eine Strommessung schon schwieriger. Ein Strom fließt ja bereits durch ein Kabel oder eine Leitung und um diesen zu messen, müssen wir diesen Kreis auftrennen und unser Multimeter so in Reihe schalten, das der Strom auch dadurch fließt:
Bild 3 Strommessung
Auch hier kann man Gleichstrom (A=) oder Wechselstrom (A~) messen, wobei eine Wechselstrommessung für unsere Zwecke nicht in Frage kommt. Das Gerät wird dazu auf Gleichstrommessung geschaltet und ein entsprechender Messbereich gewählt. Meistens haben die billigeren Multimeter nur wenige Strom-Messbereiche, so dass es keine große Auswahl gibt. Auch hier erst mal einen größeren Bereich wählen und entsprechend anpassen.
Bei den Kabeln wird es etwas schwieriger. Das schwarze Kabel bleibt in der Masse/0V/COM-Buchse. Je nach Gerät bleibt die rote Strippe in der gemeinsamen Buchse V/A/Ω oder es gibt eine oder sogar zwei extra Buchsen für die Strommessung beschriftet mit A.
In diesem Fall kommt das rote Kabel in eben diese Buchse, bei zwei Strommessbuchsen ist die eine meist für einen besonders hohen Strombereich ausgelegt z.B. 10A oder 20A, die andere für die restlichen niedrigeren Bereiche. Jetzt müssen wir den Kreis in welchem der Strom fliesst auftrennen und in unser Gerät einspeisen Wir nehmen ein einfaches Beispiel eine 9V Batterie die eine kleine Schaltung versorgt: wir trennen die + Leitung auf und lassen den Strom vom +Pol der Batterie über das rote Messkabel in unser Multimeter fliessen. Um den Stromkreis nun wieder zu schliessen und den Strom letztendlich auch wirklich fliessen zu lassen, verbinden wir das schwarze Messkabel mit der Schaltung. Für das Ablesen des Messwertes gilt ebenso digitale Geräte zeigen den Wert direkt an, bei analogen muss auf der richtigen Skala abgelesen werden.
Was kann man falsch machen?
Auch hier ist es so, dass wenn wir die Mess-Kabel vertauschen das digitale Gerät einfach nur ein Minus-Vorzeichen mit anzeigt, denn der Strom fliesst nun ja verkehrt herum durch das Gerät. Bei analogen Multimetern geht der Zeiger auf Linksanschlag und es gilt dasselbe wie bei der verpolten Spannungsmessung. Bei Wechselstrom ist die Polung der Messkabel im Übrigen ebenfalls egal.
Haben wir das Gerät versehentlich auf Spannungsmessung geschaltet, erhalten wir unter Umständen wohl einen kleinen Anzeigewert, der eigentliche gewünschte Strom kann in diesem Fall jedoch nicht fliessen - kaputtgehen tut dabei nichts.
Auch bei der Strommessung beeinflussen wir das System - dadurch dass der Strom durch unser Gerät fliesst fällt eine kleine Spannung ab und der eigentliche Verbraucher bekommt eine etwas kleinere Spannung serviert. Auch das ist so unmerklich, dass wir das getrost vernachlässigen können.
Widerstand ist zwecklos - Widerstandsmessung
Das ist nun auf den ersten Blick wieder leichter zu bewerkstelligen. Aber Vorsicht hier kann man ein paar interessante Fehler machen. Am einfachsten ist die Messung, wenn der Widerstand, das Poti oder auch das Kabel (auf beiden Seiten ausgesteckt!) vor uns liegen. Will man den Widerstand von verbauten Dingen messen gilt, Spannung abschalten oder Batterie abklemmen. Desweiteren muss einem klar sein, das alles was parallel zu unserem Widerstand liegt, den Wert desselbigen verfälscht. Ein einfaches Beispiel zwei parallel geschaltete Lautsprecher. Man wird nie den Wert eines einzelnen Chassis messen können, solange diese parallel verbunden sind - genauso ist es mit Widerständen und Potis in Schaltungen. Man muss hier schon ziemlich genau wissen was man tut…im Zweifel und wenn möglich, das Bauteil auslöten oder abklemmen.
Das Multimeter wird auf Widerstandsmessung geschaltet (Ω
, und ein entsprechender Messbereich gewählt. Das schwarze Kabel kommt in die Masse/0V/COM-Buchse. Das Rote in die Buchse Ω (wie wir gelernt haben meist eine Kombinationsbuchse V/A/Ω oder V/Ω.Die Messung erfolgt wie eine Spannungsmessung parallel, im Prinzip liegt eine kleine Spannung an den Mess-Spitzen und der durch den Widerstand fliessende Strom wird gemessen, es handelt sich also um eine aktive Messung (Strom und Spannung werden passiv gemessen).
Bild 4 Widerstandsmessung
Hier zeigen sich die Vorteile von digitalen Geräten am deutlichsten. Die meisten analogen Geräte müssen vor der Messung erst mal abgeglichen werden. Man macht dazu einen Kurzschluss - verbindet also die rote und schwarze Mess-Spitze und stellt den Zeiger mit einem kleinen Drehrädchen auch Null - dazu ist auch noch meistens die Anzeige verkehrt herum. D.h. rechter Anschlag ist Null. Vorteil ist, dass bei Messung von sehr kleinen Widerständen der Widerstand der Messleitung auch schon mit kompensiert ist.
Bei einem digitalen Gerät müsste man mit einer solchen Kurzschluss-Messung schauen wie groß der Leitungswiderstand ist und das dann vom Ergebnis abziehen. Aber Hand auf's Herz die Vorteile beim digitalen Gerät überwiegen trotzdem bei weitem.
Abgelesen wir genauso wie bei den anderen Messarten, mit Beachtung der richtigen Skala bei analogen Geräten.
Was kann man nun hier alles falsch machen?
Wenn man in spannungsführenden Schaltungen misst wird im weniger schlimmen Fall das Messergebnis teilweise bis zur Unkenntlichkeit verfälscht, im schlimmeren Fall fliegt die Sicherung der Multimeters im ganz schlimmen Fall macht man sogar das Multimeter kaputt.
Andere Möglichkeit, man beachtet nicht was dem gemessenen Widerstand parallel liegt und kommt auf völlig falsche Ergebnisse und Schlüsse.
Oder bei der Messung vor allem höheren Widerständen berührt man die Mess-Spitzen mit den Finger und verfälscht das Ergebnis - der menschliche Körper über die Fingerspitzen gemessen kommt durchaus in den Bereich von einigen duzend Kilo-Ohm, bei feuchten Fingern noch deutlich weniger.
Qual der Wahl - Was kauf ich denn nun für ein Gerät?
Nun ich empfehle ganz klar ein digitales Multimeter. Die gibt es in einigermaßen vernünftiger, vor allem aber ausreichender Qualität schon unter 10 Euro. Wenn es einem das nicht Wert ist, dann lässt man es wohl lieber ganz.
Zwei gute Beispiele für billig aber brauchbar:
DT 1035G Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
7.95 Euro bei Reichelt Elektronik
3,5-stelliger 13mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transitoren
Bild 5 DT 1035
Das ist preislich super und die Messbereiche sind absolut vernünftig und ausreichend.
Kleiner Nachteil ist die Kombinationsbuchse mit der Gefahr der Verwechslung bei Strommessungen. Der fehlende Wechselstrombereich ist für unsere Zwecke kein Nachteil.
Sehr schön auch die kleinen Bereiche für Gleichspannung und -strom. Die Genauigkeit liegt in den wesentlichen Bereichen unter 1% ist also völlig ausreichend.
VC 120 Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
8.95 Euro bei Conrad Elektronik
3,5-stelliger 12mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transistoren
Bild 6 VC120
Das ist im Prinzip der Clon des vorigen Gerätes, die Daten sind im Grunde identisch.
Jetzt noch eines der besseren Sorte, für diejenigen die eher mehr damit machen möchten:
VC 820 Digitales Meßgerät mit automatischer Bereichswahl
49.95 Euro bei Conrad Elektronik
3,75-stelliger 30mm LCD-Anzeige
Gleichspannungsbereiche: 400mV - 4V - 40V - 400V - 1000V
Wechselspannungsbereiche: 4V - 40V - 400V - 750V
Gleichstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
Wechselstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
Widerstandsbereich: 400Ω - 4kΩ - 40kΩ - 400kΩ - 4MΩ - 40MΩ
Frequenzbereiche: 5Hz - 50Hz - 500Hz - 5kHz - 50kHz - 500kHz - 5MHz - 50MHz
Als Zugabe noch Durchgangsprüfer, Kapazitätsmessungen (Kondensatoren) und Diodenmessung
Bild 7 VC820
Ein wirklich sehr gutes Gerät auch in Bezug auf Preis/Leistung mit allen vorher beschriebenen Vorteilen. Getrennte Strommess-Buchsen, optimale Messbereiche bei sehr guter Genauigkeit. Für Insider sogar Echteffektivwertmessung und allerlei sonstigem Schnickschnack. Meine absolute Empfehlung für ernsthaftere Ambitionen.
Ich habe mir dieses Gerät privat gekauft und bin absolut überzeugt davon. Man kann mir getrost glauben, das ich beruflich durchaus Highend-Messgeräte namhafter Hersteller benutze und trotzdem ist das Ding privat meine absolute Empfehlung.
Auf die Empfehlung von speziellen, analogen Geräten verzichte ich.
Im nächsten Thread geht es weiter mit praktischen Anwendungen….
- Eigenschaft
