MODUL V
Elektrotechnik - Grundlagen Seite 45
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8. Übersicht, Aufbau und Funktionsweise von Messgeräten, Sensortechnik und
Anordnung von Fühlern
8.1 Übersicht, Aufbau und Funktionsweise von Messgeräten
Folgende Messgerätetypen können unterschieden werden:
- Analog
anzeigende Messgeräte
Bei diesen Geräten wird der Messwert bzw. die Messgröße auf einer Skala z.B.
durch einen Zeiger angezeigt (z.B. Druckmanometer). Ändert sich die Messgröße
(z.B. Stromstärke, Spannung oder Temperatur), so ändert sich auch die Zeigerstellung
oder, wie beim Quecksilberthermometer, die Länge des Weges auf der Messskala.
Analoge Messgeräte können jeden Messwert anzeigen.
- Digital anzeigende
Messgeräte
Bei digital anzeigenden Messgeräten wird der Messwert bzw. die Messgröße immer
in Form von Ziffern 0, 1, 2, ... , 8, 9 ausgegeben, eventuell auch in Kombination
mit Sonderzeichen wie z.B. +, -, %, etc.... Der Vorteil dieser Messgeräte
besteht in der Regel darin, dass die Ablesung bequem und fehlerfrei möglich
ist.
Digitale Messgeräte können nur die Messwerte anzeigen, die mit der Anzeige
realisierbar sind. Ist z.B. die Anzeige so ausgelegt, dass bei der Spannungsmessung
nur ganzzahlige Werte angezeigt werden können, sind Zwischenwerte (z.B. 213,5V)
nicht darstellbar.
Weiterhin kann
eine Unterteilung von Messgeräten nach Art und Umfang der Messmöglichkeiten vorgenommen
werden:
- Einzweck-Feinmessgeräte
Diese Geräte sind für die Messung einer bestimmten Größe ausgelegt und haben
einen sehr kleinen Messbereich bzw. messen nur einen Bruchteil der Basiseinheit.
Beispiel: Für die Spannungsmessung ist die Basiseinheit das Volt [V]. Sind
Messungen im Minivolt-Bereich [mV] notwendig, kann mit einer Volt-Skala kein
Messwert abgelesen werden. Es muss eine feinere Millivolt-Skala verwendet
werden, die wiederum nur einen bestimmten Messbereich darstellen kann, weil
sie sonst zu groß werden würde.
- Mehrzweck-Feinmessgeräte
(Multifunktions-Feinmessgeräte)
Diese Messgeräte sind durch entsprechende Einstellungs- und Anschlussmöglichkeiten
in der Lage verschiedene Messgrößen in gerätespezifischen Messbereichen auszugeben.
- Einzweck-Messgeräte
Für häufig wiederkehrende Messaufgaben, bei denen immer die gleiche Messgröße
überprüft werden muss, werden meist Einzweck-Messgeräte eingesetzt. Für die
Bestimmung vieler kleinerer und größerer Messwerte sind diese preiswerten
und einfach zu handhabenden Messgeräte in der Regel ausreichend.
- Mehrzweck-Messgeräte
(Multifunktions-Messgeräte, Multimeter)
Mehrzweck-Messgeräte kommen zum Einsatz, wenn verschiedene elektrische Messgrößen
mit jeweils verschiedenen Messbereichen überprüft werden sollen. Durch die
Multifunktionalität dieser Geräte steigen aber auch die Fehlermöglichkeiten
beim Messen, die durch z.B. falsche Einstellungen entstehen können. Die Bedienung
dieser Geräte erfordert deshalb erhöhte Aufmerksamkeit. Außerdem sind Mehrzweck-Messgeräte
in der Regel relativ teuerer und auch störungsanfälliger als andere Messgeräte.
Mit dem in Grafik 54 dargestellten
Multifunktions-Messgerät (Multimeter) können Spannung, Strom und Widerstand bei
Wechsel- und Gleichspannung gemessen werden.
Grafik 54: Beispiel für ein übliches Multifunktions-Messgerät (Multimeter)