Was sind die technischen Parameter und Messmethoden des Digitalmultimeters?
1. Auflösung, Wortanzahl und Bits
Unter Auflösung versteht man die Fähigkeit des Multimeters, bei der Messung kleine Signale zu unterscheiden. Wenn Sie die Auflösung des Multimeters kennen, können Sie feststellen, ob es kleine Änderungen im gemessenen Signal beobachten kann. Wenn ein DMM beispielsweise eine Auflösung von 1 mV im 4-V-Bereich hat, bedeutet dies, dass es beim Lesen von 1 V eine Änderung von 1 mV (1/1000 V) erkennen kann.
Wenn Sie Längen bis zu einem Minimum von 1/4 Zoll (oder 1 mm) messen müssten, würden Sie kein Lineal mit einer Mindestskala von 1 Zoll (oder 1 cm) kaufen. Ein Thermometer, das nur ganze Grad misst, nützt nicht viel, wenn die Normaltemperatur 30 Grad Celsius beträgt. Sie benötigen ein Thermometer mit einer Auflösung von 0,1 Grad.
Die Wörter „Bits“ und „Wörter“ werden verwendet, um die Auflösung eines Multimeters zu beschreiben. Sie können nach der Anzahl der vom DMM angezeigten Wörter oder Ziffern gruppiert werden.
Ein 3½-stelliges Multimeter zeigt drei ganze Ziffern (0 bis 9) und eine „halbe Ziffer“ an (zeigt nur eine „1“ an oder lässt sie leer). Ein 3½-stelliges Multimeter hat eine Anzeigeauflösung von bis zu 1.999 Zählern. Ein 4½-stelliges Multimeter hat eine Anzeigeauflösung von bis zu 19.999 Zählern. Im Vergleich zu „Bits“ kann die Verwendung von „Wörtern“ die Auflösung des Multimeters genauer beschreiben. Heutige 3½-stellige Multimeter können Auflösungen von bis zu 3.200, 4,000 oder 6,000 Zählern haben.
Für einige Messungen bietet ein Multimeter mit 3,200-Zählwerten eine bessere Auflösung. Wenn Sie beispielsweise 200 V oder mehr messen, kann ein einstelliges Multimeter nicht 0,1 V messen. Und ein 3.200M-Multimeter kann bei der Messung von Spannungen bis 320 V bis zu 0,1 V anzeigen. Diese Auflösung entspricht der eines teureren 20-Zähler-Multimeters, bis die Spannung 320 V übersteigt.
2. Genauigkeit
Genauigkeit ist der maximal zulässige Fehler unter bestimmten Betriebsbedingungen. Mit anderen Worten: Die Genauigkeit gibt an, wie nahe der vom Digitalmultimeter angezeigte Messwert am tatsächlichen Wert des gemessenen Signals liegt.
Die Genauigkeit eines Digitalmultimeters wird normalerweise als Prozentsatz des Messwerts ausgedrückt. Eine Genauigkeit von 1 Prozent des Messwerts bedeutet, dass bei einem angezeigten Messwert von 100 V der tatsächliche Spannungswert irgendwo zwischen 99 V und 101 V liegen kann.
Die Spezifikationen können auch einen Bitbereich umfassen, der zur grundlegenden Genauigkeitsspezifikation hinzugefügt wird. Der Bereich stellt die Anzahl der Wörter dar, um die die Ziffer ganz rechts im angezeigten Wert variieren kann. Somit kann die Genauigkeit im obigen Beispiel als „±(1 Prozent plus 2)“ ausgedrückt werden. Wenn das Display also 100 V anzeigt, liegt der tatsächliche Spannungswert zwischen 98,8 V und 101,2 V.
Die Parameter eines Analogmultimeters werden durch den Skalenendwert bestimmt, nicht durch den Prozentsatz des angezeigten Messwerts. Die typische Genauigkeit analoger Multimeter beträgt ±2 Prozent oder ±3 Prozent des Skalenendwerts. Bei 1/10 Vollausschlag ändert sich die Genauigkeit auf 20 Prozent oder 30 Prozent des Messwerts. Die typische Grundgenauigkeit eines DMM basiert auf ±(0,7 Prozent plus 1) bis ±(0,1 Prozent plus 1) des Messwerts oder besser.
3. Ohmsches Gesetz
Die Spannung, der Strom und der Widerstand jedes Stromkreises können mithilfe des Ohmschen Gesetzes berechnet werden, das besagt: „Spannung ist gleich Strom mal Widerstand“ (siehe Abbildung 1). Wenn also zwei beliebige Werte in dieser Formel bekannt sind, kann der dritte Wert ermittelt werden.
Digitale Multimeter nutzen das Ohmsche Gesetz, um Widerstand, Strom oder Spannung direkt zu messen und anzuzeigen. Im Folgenden wird beschrieben, wie Sie mit einem Digitalmultimeter die erforderlichen Parameter einfach messen können.
4. Digitale und analoge Anzeige
Die Digitalanzeige verfügt über eine hohe Genauigkeit und Auflösung und zeigt für jede Messung drei oder mehr Ziffern an.
Die analoge Nadelanzeige ist weniger genau und hat eine geringere effektive Auflösung, da der Wert zwischen zwei Teilstrichen geschätzt werden muss.
Ein Balkendiagramm zeigt Signaländerungen und -trends wie eine analoge Nadel an, ist jedoch langlebiger und weniger anfällig für Beschädigungen.
