Messtechnik

Das Voltmeter wird parallel geschaltet. Beim Voltmeter erzeugt die an der Klemme angelegte Messspannung U den Strom I in der Drehspule. U= Ri x I (Spule)

Damit der Eigenverbrauch Po eines Spannungsmessers klein ist, muss also sein Innenwiederstand gross sein.

- Lage des Instrument

- Umgebungs Temperatur

- Übergangswiederstand

- Stromart

- Fremdfelder (magnetische Felder, elektrische Felder)

Beim Stromdurchgang entsteht in er Spule ein Magnetfeld, das die beiden Weicheisenstücke gleichsinnig magnetisiert. Sie stossen sich deshalb ab (Der Zeiger ist auf dem beweglichen Weicheisenplättchen). So weit bis das Rückstellmoment der Spiralfeder gespannt ist.

Vorteile:

- einfacher Betriebsaufbau

- unempfindlich gegen kurzzeitige Überlast

- für Gleich- und Wechselstrom

Im Feld eines Dauermagneten ist ein Spule drehbar gelagert. Der Strom wird der Spühle über zwei gegensunnig gewickelte Spiralfedern zugeführt. Dadurch entsteht ein Drehmoment bis beide Spiralfedern so weit gespannt sind, dass sie das Gleichgewicht halten.

Nur für Gleichstrom

Vorteile:

- sehr hohe Empfindlichkeit

- hohe Genauigkeit

- geringer Eigenverbrauch

Das Messwerk besteht aus 2 Spulen, einer Stromspule (feststehend), in deren Feld sich wie beim Drehspuhlmesswerk eine derhbar angeordnete Spannungsspule befindet.

Vorteile:

- für Gleich- und Wechselstrom ( da der Strom durch beide Spulen ist der Drehsinn immer gleich)

Das Bimetall-Messinstrument ist ein thermisches Strommessgerät. Durch die Wärme die der Strom verursacht verformt sich das Bimetall (thermische Trägheit zwei aufeinander gewalzten Blechstreifen mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung)

Vorteil:

Das Bimetallinstrument zeigt daher keine momentanen Wert an, es bildet ein Mittelwert, der sich aus dem zeitlichen Verlauf des Strom innerhalb den letzten Minuten ergibt. Es ist ein sogenanter Schleppzeiger und speichert den mittleren Höchstwert. (für längere Betriebszeit)

RMS = root mean square (qudratischer Mittelwert / Effektivwert sinunsförmiger Grössen)

TRMS = true root mean square (wahrer quadratischer Mittelwert / Effektivwert jeder Kurvenform)

Eine Metalscheibe ist drehbar zwischen den Polen zweier Elektromagnete gelagert. In der Spule eunes Elektromagneten fliesst der Verbraucherstrom, an der Spule des anderen Elektromagneten liegt die Verbraucherspannung. Beide Spulen erzeugen ein Magnetfeld und induzieren somit in der Metallscheibe Wirbelströme. Diese Wirbelströme bringen die Scheibe in Drehung

Diese enthalten keine mechanisch bewegliche Elemente. Der Stromfluss wird wahlwiese mittels Stromwandlern (Rogowskispulen oder Hall-Sensoren) erfasst. Die Weiterverarbeitung erflogt mit einer elektronischen Schaltung. Das Ergebnis wird durch ein LCD Anzeige ersichtlich. Neben kWh-Werten ist auch der Momentanwert, Höchstwert und Tiefstwert der Leistung abrufbar.

Ein Shunt ist ein Nebenwiederstand, da die meisten Elektronischen Zähler nur kleine Ströme verarbeiten können. Der Hauptstrom fliesst über den Shunt, die Ströme sind proportional zueinander. Somit kann die Elektronik den Messstrom interpretieren.

Die Rogowskispule besteht aus einem Leiterdraht der gleichmässig um einen festen Körper aus nich leitendem und nicht ferromagnetischen Werkstoff besteht. Um den Strom zu messen wird die Rogowskispule um den stromführenden Leiter gelegt z.B. Stromschiene. Der Wechselstrom erzeugt ein verändertes Magnetfeld, welches in der Spule eine Spannung induziert.

Wird ein Hall-Sensor von einem Strom durchflossen und in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht, liefert er eine Ausgangsspannung, die proportional zum Produkt ist.

Die digitalen Smart Metering Zähler sind inteligente Zähler, die täglich den Stromverbrauch dem Netzbetreiber senden. Dieser wiederum kann auf Kundenwunsch die Messwerte des Kunden online stellen. Somit weis der Verbraucher wie viel Strom er bezieht.

Cat I: Messen an Stromkreisen die nicht direkt mit dem Netz verbunden sind, z.B. Batterien

Cat II: Messungen an Stromkreisen die dirket mit dem Niederspannungsnetz verbunden sind, z.B.Haushalt, Büro, Labor (Endstromkreise)

Cat III: Messungen an der Gebäudeinstallation. Stationäre Verbraucher, Vereileranschluss, Geräte fest am Verteiler

Cat: IV: Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstallation. z.B. Zähler, Hauptanschluss, Geräte fest am Verteiler

- Zum elektrischen Anschluss der Drehspule

- Zur Rückführung des Zeigerd auf die 0-Stellung wenn kein Strom anliegt

Stromspule, Spannungsspule, Bremsmagnet (Dauermagnet), ferromagnetische Scheibe (drehbare Aluminiumscheibe), Zählwerk

Die maximale zulässige Spannung

Bei einem Cat IV 300V dürfen nur Messungen zwischen L-N (PE) durchgeführt werden. Nicht zwischen L-L

Die Messspitzen dürfen max. 4mm blank sein!

Wie oft das DMM die Form der Sinuskurve abtastet. Je kleiner die Bandbreite desto genauer die Messergebnisse

- Das DMM kann das Messergebins mit hilfe Digitaler Zahlen abbilden

- Scopemeter bildet die Form der Strom- und Spannungskurve ab (höhere Bandbreite)

Das DMM mit TRMS Messverfahren tastet mittels der Bandbreite einzelne Flächen der Sinuskurve ab. Es bildet aus der Summe einen Mittelwert. Kann verzerte Sinusformen messen.

Möglichst hohe Innenwiederstände für die Spannungsmessung (i.d.R. >10 M Ohm)

(Bei Strommessungen muss der Innenwiederstand möglichst klein sein (i.d.R. <0.1 m Ohm)