Strommessung mit dem Oszilloskop

Das Oszilloskop ist ein Spannungsmessgerät, das in der Lage ist, Spannungen über ihren zeitlichen Verlauf darzustellen. Der elektrische Strom kann daher nur indirekt als Spannungsabfall an einem Messwiderstand gemessen werden.

Beispiel einer Messschaltung (Spannungsfehlerschaltung)

Messschaltung zur Strommessung mit dem Oszilloskop
In dieser Messschaltung soll die Spannung und der Strom über ihren zeitlichen Verlauf gemessen werden.

Die elektrischen Werte der Lampe:

  • Spannung U: 12 V (Effektivwert)
  • Strom I: 150 mA
  • Widerstand R: 80 Ω

Berechnung des Messwiderstandes RM

Der Wert des Messwiderstandes RM richtet sich nach dem Strom und nach der kleinstmöglichsten Messbaren Spannung Umin.
Berechnung der kleinstmöglichsten Messbaren Spannung
Berechnung der kleinstmöglichsten Messbaren Spannung
Berechnung des Messwiderstandes RM
Weil es den berechneten Messwiderstand nicht gibt, wählt man den nächstgrößeren dekadischen Wert. In diesem Fall wäre das 1 Ω. Weitere dekadische Werte wären 10 Ω und 100 Ω.
Um eine Messung durchführen zu können, muss der Messwiderstand RM wesentlich kleiner sein als der Lastwiderstand (Spannungsfehlerschaltung).
Er sollte mindestens 10 mal, besser 100 mal kleiner sein.

Beispiel einer Messschaltung (Stromfehlerschaltung)

Messschaltung zur Strommessung mit dem Oszilloskop
In dieser Messschaltung wird der Stromverlauf der Diode in Abhängigkeit der Spannung auf dem Oszilloskop-Bildschirm dargestellt.
In dieser Schaltung gibt es ein paar Besonderheiten, die beachtet werden sollten:

  • Der Vorwiderstand RV dient der Strombegrenzung.
  • Der Generator muss erdfrei sein. Wenn nicht, muss er über einen Trenntransformator betrieben werden.
  • Der Generator darf mit seiner Erde nicht an das Oszilloskop oder in der Schaltung angeschlossen sein, da sonst der Messwiderstand RM kurzgeschlossen wird.
  • Der Kanal 1 (YI) muss invertiert betrieben werden, damit das Signal das richtige Vorzeichen und die Schwingung die richtige Lage bekommen.

Die elektrischen Werte der Diode:

  • Typ: 1N4448
  • Spannung Umax: 50 V
  • Strom Imax.: 50 mA
  • Generatorspannung: 10 V~

Berechnung des Vorwiderstandes RV

Berechnung der Generator-Spitzespannung
Berechnung der Spannung am Vorwiderstand
Berechnung des Vorwiderstandes Bestimmung des Vorwiderstandes

Berechnung des Messwiderstandes RM

Berechnung der kleinstmöglichsten Messbaren Spannung
Berechnung des Messwiderstandes
Bestimmung des Messwiderstandes

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