MET - Messtechnik

1. Achtung Bedienungsanleitung beachten
2. Drehspul-Messgerät (Induktiv)
3. Gleichstrommesswerk mit Fehlerklasse 1.0
4. Wechslestrommesswekr mit Fehlerklasse 1.5
5. Waagerechte Gebrauchslage
6. Prüfspannungszeichen bis 5 kV

Drehspul-Messwerk mit Dauermagnet

Reines Gleichstrommessinstrument. Misst arithemtischen MIttelwert (Gleichstrommittelwert)

Drehspul-Messwerk mit Gleichrichter

Zeigt nur bei Sinusförmigen Signalen den richtigen Wert an.

Drehspul-Messwerk mit Thermoumformer

Zeigt den Effektivwert auch bei nicht sinusförmigen Signalen bis in den MHz-Bereich.
Verwendung vorwiegend für Eichzwecke und bei hohen Frequenzen.

Drehspul-Quotienten-Messwerk mit Kreuspulmesswerk

Wird vorwiegend zur Widerstands- und Temperaturmessung verwendet.

Dreheisen-Messwerk

Misst den Effektivwert bis zu einer Frequenz von max. 300 Hz.

Elektrodynamisches Messwerk

Gerät besteht aus Wirkleistungsmesser (W-Meter) und Blindleistungsmesser (Var-Meter). Zeig das Verhältnis P/Q an. Kann als Cos-Phi-Meter geeicht werden.

Bi-Metall-Messwerk

Zeigt den Effektivwert an, ist sehr träge, Skala unsymetrisch.Wird vorwiegend als Überwachungsintrument in Sammelschienenanlagen eingesetzt.

Vibrations-Messwerk

Verwendung Hauptsächlich als Zangenfrequenzmeter

Induktions-Messwerk

Verwendung hauptsächlich als Elektrizitätszähler (Ferrais-Zähler)

Elektrostatisches-Messwerk

Zum Messen statischer Ladungen

Drehmagnet-Messwerk

Kompass

Vorteile:

• Sehr hohe Empfindlichkeit
• Sehr hohe Genauigkeit
• geringer Eigenenergieverbrauch (1 mikroWatt bis 100 mikroWatt)
• lineare, gleichmässig verteilte Skala
• mit gleichrichter Messung von Wechselstrom möglich
• Nullpunkt kann in Skalenmitte liegen

Nachteile:

• bei Wechselstrom kurvenabhängig
• teure Herstellung
• überlastempfindlich
• erschütterungsempfindlich

Vorteile:

• robuste Bauweise
• billige Konstruktion
• einfache Stromzuführung
• hohe Überlastbarkeit
• Ströme bis 300A messbar
• für Gleich-und Wechselstrom
• Effektivwert-Anzeige

Nachteile:

• hoher Energieverbrauch
• unregelmässige Skaleneinteilung
• Strommessung ab ca. 30 mA
• Spannungsmessung ab ca. 6V
• fremdfeldempfindlich
• keine Nebenwiderstände möglich

a) mit Strommesser

\(I' ={ U \over R_i +R }= {8V\over 8 \Omega +2 \Omega }=0,8A\)

b) ohne Strommesser

\(I ={ U \over R }= {8V\over 8\Omega}=1A\)

a) ohne Spannungsmesser

\(U_k=U_q=10V\)

b) mit Spannungsmesser

\(I = { U_q \over { R_{i1} + R_{i2} } }= { 10V \over { 0.5 \Omega + 1.5 \Omega } } = 5A\)

\(U_{i1}= I \cdot R_{i1} = 5V \cdot 0,5 \Omega = 2,5V\)

\({U'}_k=U_q - U_{i1}=10V-2,5V=7,5V\)

\(R = { \rho \cdot l \over A}\)
\(l\): Leiterlänge [m]
\(A\): Querschnitt in [mm²]
\(\rho\): spezifischer Leiterwiderstand [\({\Omega \cdot mm^2 \over m}\)]
\(\rho_{cu} = 0.0175 {\Omega \cdot mm^2 \over m}\)
\(\rho_{Al} = 0.03 {\Omega \cdot mm^2 \over m}\)

\(R_2 = R_1 \cdot ( 1+ \alpha\cdot \Delta \vartheta)\)
\(R_1\): Anfangswiderstand bei 20°C  [\(\Omega\)]
\(R_2\): Endwiderstand  [\(\Omega\)]
\(\alpha\): Temperaturkoeffizient [\( {\Omega \over \Omega \cdot °C }\)]
\(\Delta \vartheta\): Temperaturänderung [\(°C\)]

\(\alpha_{cu} = 0.004 {\Omega \over \Omega \cdot °C }\)
\(\alpha_{Wolfram} = 0.0051 {\Omega \over \Omega \cdot °C }\)

Ermitteln der Anzahl gleichartiger Ereignisse oder Dinge, meit unter Angabe der Zählrichtung

• Feststellen, ob die vorgeschriebenen Eigenschaften innerhalb der Toleranzen eingehalten sind
• objektive Prüfung mit Prüfgeräten
• subjektive Prüfung mit Sinneswahrnehmungen

• Feststellen, ob die Eigenschaft eines Messmittels den Anforderungen des spezifischen beabsichtigten Gebrauchs entsprechen
• Vergleichen der Messwerte mit einer bekannten Grösse

• Vergleichen der mit einem Messgerät ermittelten Werten mit denen einer Referenz oder eines Normals
• Feststellen der Abweichungen dieser Werte

Abgleichen eines Instrumientes, damit die Anzeige möglichst wenig vom richtigen Wert abweicht

Vom Gesetzgeber vorgeschriebene Prüfung eines Messgerätes auf Einhaltung der zugrunde liegenden eichrechtlichen Vorschriften, insbesondere der Eichfehlergrenzen

Vorteile:

• Messwert wird kontinierlich angezeigt
• schnelle und leichte Wahrnehmung von Tendenzen, Schwankungen und Zuständen des Messwerts
• keine Hilfspannung nötig

Nachteile:

• Ablesen eines Wertes erschwert (Parlaxenfehler, unterschiedliche Skalen)
• Schlagempfindlich
• lagebhängige Funktion
• teuer in der Herstellung

Der Parallaxenfehler ist ein Fehler beim ablesenen eines Zeiger-Messinstruments, der ensteht, wenn man nicht im rechten Winkel auf die Skala blickt. Da zwischen Zeiger und Skala ein kleiner Abstand besteht, erhält man durch die Parallaxe ein falsches Messergebnis.

Vorteile:

• kleiner Systemfehler
• Ablesungen fehlerfrei
• grössere Genauigkeit
• Messinstrumentenlage unbedeutend (keine empfindlichen mechanischen und beweglichen teile)
• robuster
• billiger
• Ergenbisse speicherbar

Nachteile:

• Hilfspannung erforderlich
• nur bestimmte, festgelegte Stufen erreichbar

• Lage des Instruments (wagerecht, senkrecht, schräge Lage)
• Temperatur
• Frequenz der Messgrösse
• Stromart (Gleichstrom, Wechselstrom, Kurvenform)
• Fremdfelder (magnetische Felder, elektrische Felder)
• Vinrationen am Einbauort
• Messschaltungsfehler
• Ablesefehler (z.b. Paralexe)

+/- 1.5% (Bezug auf Endauschlag der Skala)

Analog:
Ein Gerät der Klasse 1.5 hat demzufolge bei 100V Endausschlag eine Abweichung von +/- 1.5V. Dieser Fehler bleibt über die ganze Skala gleich, deshalb nimmt der prozentuale Fehler bei kleiner werdendem Ausschlag zu.

Digital:
Der Messfehler bezieht sich immer auf den Messwert. 100V --> 1.5V, 50V --> 0.75V Zusätzlich wird zur prozentualen Abweichung noch die Anzeigeunsicherheit der letzten Stelle (z.B. +/- 3 Digit) angegeben.

1% von 200V --> +/- 2V

Die letzte Ziffer (ganze Volt) kann wegen den 2 Digit wiederum um +/-2V abweichen.

Somit ist die maximale Abweichung +/- 4V

Das Verhältnis zwischen Messausschlag zur Messgrösse?

Kennwert zur Bestimmung des Innenwiderstandes R_i eines Volt- oder Multimeters.

6V-Bereich:

\(R_i= 1000 { \Omega \over V} \cdot 6V = 6000 \Omega\) 

200V-Bereich:

\(R_i= 1000 { \Omega \over V} \cdot 200V = 200000 \Omega\)

Drehspuhl-Galvanometer
10^-17 bis 10^-14 W

Drehspuhlmesswerke
0.1 bis 0.5 mW

Dreheisenmesswerke
0.1 bis 3 VA

elektrodynamische Messwerke
1 bis 3 VA