Elektrische Messgeräte

Ein elektrisches Messgerät macht eine unsichtbare Größe sichtbar – als Zeigerausschlag, als Zahl oder als Kurve auf dem Bildschirm. Welches Gerät du brauchst, hängt davon ab, was du messen willst, wie genau und wie schnell sich die Größe ändert. Hier bekommst du einen Überblick über die Gerätefamilien, ihre Schaltzeichen und die Angaben, die auf jedem Gerät stehen.

Einteilung nach der Messgröße

Die Namen verraten, was gemessen wird:

• Voltmeter messen Spannung und liegen parallel zum Messobjekt.
• Amperemeter messen Strom und liegen in Reihe im Stromkreis.
• Ohmmeter messen Widerstand und speisen dafür selbst einen kleinen Messstrom ein.
• Leistungsmesser (Wattmeter) erfassen Spannung und Strom zugleich und zeigen die Wirkleistung an – siehe Leistung messen.
• Energiezähler summieren die Leistung über die Zeit auf (Elektrische Arbeit messen).

Im Schaltplan zeichnest du ein Messgerät als Kreis mit dem Kennbuchstaben der Messgröße: V für Spannung, A für Strom, Ω für Widerstand, W für Leistung.

Ein Multimeter vereint mehrere dieser Funktionen in einem Gehäuse und wird per Drehschalter umgeschaltet – es ist das Standardwerkzeug auf jedem Elektronik-Arbeitsplatz (Multimeter). Für schnell veränderliche Signale brauchst du ein Oszilloskop, das den zeitlichen Verlauf der Spannung zeichnet.

Messwerk, Messinstrument, Messgerät

Bei analogen Geräten unterscheidet man drei Begriffe, die oft durcheinandergehen:

• Das Messwerk ist der bewegliche Kern samt Skala – alles, was den Zeigerausschlag erzeugt.
• Ein Messinstrument ist das Messwerk mit eingebautem Zubehör wie Vorwiderständen, Shunts, Gleichrichter und Bereichsschalter in einem Gehäuse.
• Ein Messgerät ist der Oberbegriff: Messinstrument plus gegebenenfalls außen angeschlossene Zusatzeinrichtungen, etwa ein externer Shunt.

Analoge Messgeräte

Analoge Geräte setzen den Strom über ein Messwerk in eine Drehbewegung um. Ein Zeiger zeigt den Wert auf einer Skala. Je nach Bauart unterscheiden sich die Messwerke deutlich:

Analoganzeigen sind heute selten geworden, haben aber einen Vorteil: Trends, kleine Änderungen und schwankende Werte erkennt das Auge am Zeiger schneller als an springenden Ziffern, und eine große Skala liest du auch aus einigen Metern Entfernung ab. Dem stehen einige Schwächen gegenüber: geringere Genauigkeit, Ablesefehler durch Parallaxe, ein meist niedrigerer Innenwiderstand, der die Schaltung stärker belastet, und Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern und Stößen. Den Messbereich stellst du von Hand ein, beim Drehspulinstrument musst du auf die Polarität achten, ein Überlastschutz fehlt oft, und im Ohmbereich ist vor jeder Messung ein Nullabgleich nötig.

Digitale Messgeräte

Digitale Geräte wandeln die Messgröße mit einem Analog-Digital-Wandler in eine Zahl um. Sie sind in der Regel genauer, haben einen hohen Eingangswiderstand von typisch 10 MΩ im Spannungsbereich, wählen den Messbereich oft automatisch und vermeiden den Ablesefehler durch schräges Draufschauen. Eine falsche Polung zeigen sie einfach mit einem Minuszeichen an, und im Ohmbereich entfällt der Nullabgleich. Dafür brauchen sie immer eine Batterie für Elektronik und Anzeige, und im Wechselspannungsbereich werden viele einfache Geräte schon bei einigen Kilohertz ungenau – die zulässige Frequenz steht im Datenblatt. Wie sie intern arbeiten und was Angaben wie „6000 Counts“ bedeuten, erklärt Digitale Messgeräte.

Was auf der Skala steht

Auf analogen Instrumenten – und auf Datenblättern digitaler Geräte – findest du kleine Symbole, die das Gerät beschreiben:

Die Klassen sind genormt: 0,1, 0,2 und 0,5 kennzeichnen Feinmessinstrumente fürs Labor, 1, 1,5, 2,5 und 5 Betriebsmessinstrumente für Werkstatt und Schalttafel.

Worauf du beim Kauf achtest

Für Hobby und Ausbildung reicht meist ein ordentliches Digitalmultimeter mit Echteffektivwertmessung (True RMS), Durchgangsprüfer und abgesicherten Strombereichen. Wichtiger als viele Funktionen sind Sicherheit und Qualität der Messleitungen.

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