Messfehlerschaltungsarten
Bei der indirekten Widerstandsmessung mit Strom- und Spannungsmessgerät macht man sich das Ohmsche Gesetz zu nutze, um aus gemessenem Strom- und Spannungswert den unbekannten Widerstand zu berechnen.
Weil das Messergebnis durch den Innenwiderstand des Strom- und Spannungsmessgerätes verfälscht wird, wählt man je nach Größe des unbekannten Widerstands eine Messschaltung aus.
Stromfehlerschaltung
Eine Stromfehlerschaltung ist eine Parallelschaltung aus Spannungsmesser und dem zu messenden Widerstand. Durch den Spannungsmesser fließt ein Strom IU. Dieser verfälscht den zu messenden Strom I, der durch den zu messenden Widerstand fließt.
Der Strom I ist um den Strom IU, der durch den Spannungsmesser fließt, zu groß.
Messung mit R = 220 Ω
| U in Volt | I in mA | R in Ω (berechnet) Stromfehlerschaltung |
R in Ω (berechnet) Spannungsfehlerschaltung |
|---|---|---|---|
| 20 | 90 | 222 | 222 |
| 0,2 | 0,91 | 220 | 333 |
Die Stromfehlerschaltung eignet sich nur zur Widerstandsmessung an kleinen Widerständen, wo der Strom durch den Innenwiderstand des Spannungsmessers, die Messung sehr wenig beeinflusst.
Spannungsfehlerschaltung
Bei der Spannungsfehlerschaltung entsteht ein Spannungsteiler aus Innenwiderstand des Strommessgerätes und dem zu messenden Widerstand. Der Spannungsabfall am Strommessgerät verfälscht die Spannungsmessung. Die gemessene Spannung U ist um die Spannung UI zu groß.
Messung mit R = 10 kΩ
| U in Volt | I in mA | R in Ω (berechnet) Stromfehlerschaltung |
R in Ω (berechnet) Spannungsfehlerschaltung |
|---|---|---|---|
| 20 | 2,4 | 8333 | 10000 |
| 0,2 | 0,024 | 8333 | 10000 |
Die Spannungsfehlerschaltung eignet sich nur für Messungen an großen Widerständen, wo der Spannungsabfall am Innenwiderstand des Strommessers die Messung sehr wenig beeinflusst.
Elektronische Multimeter sind bei Spannungsmessung sehr hochohmig (1..10 MΩ). Daher hat die Stromfehlerschaltung nur dann eine Bedeutung wenn sehr kleine Ströme (µA-Bereich) gemessen werden. Die Spannungsfehlerschaltung kommt aber ebenso zur Anwendung, weil der Shunt-Widerstand im Messgerät einen relevanten Spannungsabfall bewirkt.
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