Messbereichserweiterung für Spannungs- und Strommessung
Verständnisfragen, Berechnungen | Francesco Dalprà (BWZ Brugg)
Verständnisfragen, Berechnungen | Francesco Dalprà (BWZ Brugg)
Kartei Details
| Karten | 11 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Elektrotechnik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 16.03.2020 / 09.06.2021 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20200316_messbereichserweiterung
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Was bedeutet in der Messtechnik "Messbereichserweiterung"?
Durch eine Messbereichserweiterung können sowohl höhere Spannungen wie auch Ströme gemessen werden.
Welche zwei Grundschaltungsarten von Widerständen kennen Sie aus der Elektrotechnik?
Serieschaltung und Parallelschaltung
Was verursacht elektrotechnisch gesehen eine Serieschaltung von Widerständen?
Die Spannung teilt sich entsprechend den Widerständen (proportional den Werten) auf und der Strom bleibt in allen gleich.
Was verursacht elektrotechnisch gesehen eine Parallelschaltung von Widerständen?
Die Strom teilt sich entsprechend den Widerständen (umgekehrt proportional den Werten) auf und die Spannung bleibt in allen gleich.
Als Messinstrumente in Steuerschaltschränken wurden früher aber teils heute vielerorts Zeigerinstrumente verbaut.
Was ist ein Nachteil solcher definierten Zeigerinstrumente gegenüber heutigen digitalen Messinstrumenten?
Der Messbereich ist fest definiert und kann im Zeigerinstrument nicht abgeändert werden.
Beispiel: Ampèremeter Zeigerbereich von 0 bis 20A oder Voltmeter Zeigerbereich von 0 bis 150V
Um bei einer Spannungsmessung hohe Spannungen messen und anzeigen zu können, bedient man sich der bekannten elektrotechnischen Grundschaltung. Welche?
Um bei einer Strommessung hohe Ströme messen und anzeigen zu können, bedient man sich der bekannten elektrotechnischen Grundschaltung. Welche?
Was befindet sich in einem Zeigermessinstrumenten drin (egal ob für Volt- oder Ampèremessung)?
Ein mechanisches Messwerk bestehend aus Kupferspulen, Zeiger, Evtl. Dauermagnet, Rückstellfeder, Werteskala Bsp. 0 bis 100V.
Das Messwerk eines Zeigerinstrumentes für die Spannungsmessung geht nur bis 100V.
Sie möchte damit aber 150V messen, was ist hierzu nötig?
Man macht eine sog. Messbereichserweiterung für die Spannungsmessung.
Um die fehlenden 50V zu messen zu können, bedienen wir uns der Serieschaltung und schalten ein Vorwiderstand zum Messwerk hinein. Dieser Vorwiderstand besitzt in diesem Fall die Hälfte an Widerstandswert gegenüber des Zeigerinstrumentes. Dadurch kann eine Gesamtspannung von 150V gemessen werden, da der Vorwiderstand 50V und das Messwerk des Zeigerinstrumentes nur 100V erhält. Die Anzeigeskala müsste entsprechend umbeschritet werden (bis 150V).
Das Messwerk eines Zeigerinstrumentes für die Strommessung geht nur bis 50A.
Sie möchte damit aber 150A messen, was ist hierzu nötig?
Man macht eine sog. Messbereichserweiterung für die Strommessung.
Um die fehlenden 100A zu messen zu können, bedienen wir uns der Parallelschaltung und schalten ein Nebenwiderstand auch Shunt genannt parallel zum Messwerk. Dieser Nebenwiderstand besitzt in diesem Fall die Hälfte an Widerstandswert gegenüber des Zeigerinstrumentes. Dadurch kann ein Gesamtstrom von 150A gemessen werden, da der Nebenwiderstand 100A und das Messwerk des Zeigerinstrumentes nur 50A erhält. Die Anzeigeskala müsste entsprechend umbeschritet werden (bis 150A).
Haben solche Vor- oder Nebenwiderstände (Shunts) für die Messbereichserweiterung von Spannungs- und Stromzeigermessinstrumente auch Verluste?
Ja, durch eine solche Messbereichserweiterung werden die Verluste der Messeinrichtung logischerweise erhöht.
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