Zeigerinstrumente ablesen (Klasse E)

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Zeigerinstrumente haben ihre Bedeutung nicht verloren. Während bei digitalen Anzeigen oft die letzte Stelle zappelt, bleibt ein Zeiger ruhig. Änderungen des Messwerts sind sofort erkennbar. Man muss nie darauf warten, dass sich die Anzeige aktualisiert.

Wie bei digitalen Geräten beginnt man jede Messung mit dem höchsten Messbereich. Dort wird der ungefähre Messwert abgelesen und dann auf den kleinsten Bereich heruntergeschaltet, der den Wert noch darstellen kann. So ist die Anzeige am genauesten.

Abbildung 6: Dieses analoge Multimeter zeigt im 10-Volt-Messbereich den Wert 7,00 V nahezu exakt an.

Das analoge Multimeter in Abbildung 6 kommt trotz seiner vielen Messbereiche mit drei Skalen aus. Die Obere ist für die Spannungs- und Strommessbereiche gedacht, die mit einer Eins beginnen, und die Mittlere für die mit einer Drei. Die untere Skala, bei der sich die Null rechts befindet, gehört zur Widerstandsmessung.

Das Multimeter in Abbildung 7 hat viele Skalen, von denen einige das Umrechnen ersparen. Von oben nach unten:

* Widerstand (OHMS)

* zweimal Gleichspannung (DCVA)

* zweimal Wechselspannung als Effektivwert (ACVrms)

* zweimal Wechselspannung als Spitze-Spitze-Wert (ACV p-p)

* zweimal Gleichspannung und -strom mit Nullstellung in der Mitte ($\pm$DCVA)

* separate Skala für 12 A Wechselstrom (AC12A)

* separate Skala für 0,1 µA Gleichstrom (DC0.1µA)

* Dezibel-Skala für Messungen bei 600 Ω Wellenwiderstand (dB)

Abbildung 7: Hier ist der Messbereich 300 mA eingestellt. Das Gerät zeigt etwa 37 mA an.

Bei schräger Blickrichtung scheint der Zeiger einen falschen Wert anzuzeigen. In Abbildung 8 würde man statt 7 Volt nur etwas mehr als 6,9 Volt ablesen. Dieser Effekt heißt Parallaxenfehler.

Abbildung 8: ungünstiger Blickwinkel auf eine Skala

Viele Zeigerinstrumente haben einen Spiegel zwischen den Skalen. Wenn sich der Zeiger genau mit seinem Spiegelbild deckt, schaut man gerade darauf. Dann liest man den richtigen Wert ab.

Vor dem Ablesen bestimmen wir die richtige Skala. Der Endausschlag muss zum gewählten Messbereich passen. Wenn es notwendig ist, wird die ganze Skala mit einer Zehnerpotenz multipliziert. Das Gerät in Abbildung 6 ist auf 10 Volt Gleichspannung eingestellt. Die zugehörige Skala ist die oberste (0 bis 100), bei der wir alle Werte durch 10 teilen. Die Anzeige von etwas mehr als 70 bedeutet in diesem Beispiel eine Spannung knapp über 7 Volt.

EI103: Welche Spannung wird bei dem folgenden Messinstrument angezeigt, wenn dessen Messbereich auf 10 V eingestellt ist?
EI104: Welche Spannung wird bei dem folgenden Messinstrument angezeigt, wenn dessen Messbereich auf 300 V eingestellt ist?

Einfache Multimeter bestehen aus einem Drehspulmesswerk, zu dem in den Spannungsmessbereichen jeweils ein passender Widerstand in Reihe geschaltet wird. Je höher der Messbereich, desto größer der Vorwiderstand. In den Strombereichen liegt ein Widerstand parallel zum Messwerk, dessen Wert bei hohen Messbereichen sehr klein ist, um den meisten Strom am Messwerk vorbei zu leiten. Der Innenwiderstand so eines Multimeters hängt also vom Messbereich ab.