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Guten Tag und Hallo,

Als Elektronik-Anfänger (Vorkenntnisse ca. Abi-Physik) wollte ich mal wissen, wie hoch die Spannung ist, die mein Multimeter benutzt, um Widerstände zu messen.
Das Gerät heißt "REV Ritter EM830B", ich besitze 2 davon, und die habe ich zusammengeschaltet (-> Zeichnung)


Gerät A habe ich auf den Messbereich 20V eingestellt, Gerät B nacheinander auf die verschiedenen Ohm-Bereiche, und das Ergebnis ist:

Ohm-Bereich Spannung
200 ---------- 3V
2000 --------- 0,31V
20k ---------- 0,31V
200k --------- 0,28V
2000k -------- 0,16V

Wenn ich die Funktionen der Geräte vertausche, also A als Ohmmeter und B als Voltmeter, weichen die Werte ein bisschen ab, aber nicht mehr als 10%.

Um kleine Widerstände zu messen wird also eine viel höhere Spannung benutzt als für große. Gibt es dafür eine Erklärung?

Noch überraschter war ich, als ich Gerät A auf Strommessung geschaltet habe. Ich hatte erwartet, einen gewissen Strom angezeigt zu bekommen, und auf Gerät B den Innenwiderstand des Amperemeters A, der ja eigentlich gering sein sollte.
Statt dessen war der gemessene Strom immer Null, und die Widerstandsanzeige stand immer auf "unendlich".

Ich habe probehalber ein paar Widerstände gemessen und die Ergebnisse passen zur Farbkennzeichnung, im Prinzip scheint die Widerstandsmessung also zu funktionieren.

Hat jemand eine Erklärung?

Danke

» Gerät A habe ich auf den Messbereich 20V eingestellt, Gerät B nacheinander
» auf die verschiedenen Ohm-Bereiche, und das Ergebnis ist:
Diese Messung ist ziemlich sinnlos. Du solltest schon einen Lastwiderstand verwenden.
So misst du ja nur die "Leerlaufspannung".


» Statt dessen war der gemessene Strom immer Null,
» und die Widerstandsanzeige stand immer auf "unendlich".
Weil du die falschen Buchsen verwendet hast (oder die Sicherung für die Strommessung defekt ist)

edit:
Sorry, habe gerade mal die Messungen durchgespielt und festgestellt, das die Behauptung, dass die Multimeter mit Konstantstrom messen, so nicht ganz richtig ist.
eine kleine Messreihe mit Widerständen 1k / 2k / 4k / 8k / 12k / 16k zeigte, dass weder Spannung am gemessenen Widerstand noch der durch ihn fließende Strom sich exakt Proportional zu den Widerstandswerten verhalten. Da muss ich mal die Schaltung hervorsuchen! Ich habe daher den Teil meines Textes, der sich auf die Proportionalität bezieht, wieder gelöscht. Klar ist natürlich die Aussage von Kendimann, das letztlich eine Spannungsmessung das Ergebnis liefert. Leider führt die Spannungsmessung am Widerstand nicht in der aktuell tatsächlich vorhandenen Messgenauigkeit zum zu messenden Widerstandswert. Und auch der Strom erlaubt dies nicht. Sorry für die unvollständige Antwort - ich habe hier einfach das Konzept der Vierleiter-Messung angenommen: Strom einprägen und Spannungsabfall messen. Aber in den DMMs läuft das wohl anders.

Hallo,
OffroadGTI hat die Antwort ja schon gegeben,
ergänzend dazu:
»
» Gerät A habe ich auf den Messbereich 20V eingestellt, Gerät B nacheinander
» auf die verschiedenen Ohm-Bereiche, und das Ergebnis ist:
»
» Ohm-Bereich Spannung
» 200 ---------- 3V
» 2000 --------- 0,31V
» 20k ---------- 0,31V
» 200k --------- 0,28V
» 2000k -------- 0,16V

wie gesagt - das ist nichtssagend, zumal unter den Bedingungen auch keine sinnvolle Messung durchgeführt wird, also immer eine Bereichsüberschreitung angezeigt werden sollte.
Sinnvoller wäre es, den Messstrom zu messen. Die DMMs im Widerstandsmessbereich arbeiten i.A. als Stromquelle und nicht als Spannungsquelle - also das zu vermessende Gerät mit dem 2. Gerät im Strom-Messmodus (richtige Buchsen ! ) verbinden - anders gesagt: Den Kurzschlussstrom der Widerstandsmessschaltung messen.
Im 2kOhm Bereich wird der Strom wahrscheinlich um 1mA liegen - weil es so praktikable Aussagen bei der Messung der Durchlassspannung von Halbleitern (Dioden) ergibt. In den Messbereichen 20k, 200k usw. wird der Messstrom dann abgestuft wahrscheinlich im µA-Bereich liegen. bei 20k wirst du den noch messen können, aber wenn es um wenige µA geht, ist man mit der Strommessung dieser DMMs am Ende. Bleibt der Messanschluss im Ohmbereich offen, gibt es logischerweise keine sinnvollen Werte mehr. Ein DMM hat üblicherweise einen Innenwiderstand bei der Spannungsmessung von 10MOhm - Dein DMM kann bis 2MOhm messen. 10MOhm sind dann fast schon "unendlich" - also wird Bereichsüberschreitung angezeigt, wenn 10MOhm Innenwiderstand als zu messender Widerstand angeschlossen sind.

was Du machen kannst:
Nimm einen Widerstand von 1MOhm und messe den im 2MOhm Bereich. die Anzeige sollte jetzt natürlich 1MOhm zeigen. Legst Du nun das andere DMM parallel zum 1MOhm-Widerstand, sollte die Anzeige der Widerstandsmessung auf 0,67MOhm (1M || 10M) wechseln. Das die Spannung messende DMM zeigt jetzt gleichzeitig die Spannung am 1M-Widerstand an (vorsicht, ich hatte schon mal ein altes DMM, bei dem im 200mV Bereich der Ri nur 1M war! aber das erkennst Du ja an der Anzeige.). Mit I=U/R kannst Du jetzt den bei der Messung vorgegebenen Messstrom ermitteln. (Nebenbei: Mit diesem "Trick" setzt Du das DMM mit seinem 10MOhm Innenwiderstand zusammen mit dem zu messenden Widerstand sozusagen als Messshunt ein. So kann man mit einer externen Spannungsquelle (einige -zig Volt) in Reihe zum DMM (Ohne Parallelwiderstand!) sehr hohe Widertände messen, bis weit über den Messbereich des DMM hinaus!)


» Wenn ich die Funktionen der Geräte vertausche, also A als Ohmmeter und B
» als Voltmeter, weichen die Werte bisschen ab, aber nicht mehr als 10%.
»
» Um kleine Widerstände zu messen wird also eine viel höhere Spannung benutzt
» als für große. Gibt es dafür eine Erklärung?

nur das die Spannung nichts sagt und die Leerlaufspannung der Stromquelle darstellt, siehe oben
»
» Noch überraschter war ich, als ich Gerät A auf Strommessung geschaltet
» habe. Ich hatte erwartet, einen gewissen Strom angezeigt zu bekommen, und
» auf Gerät B den Innenwiderstand des Amperemeters A, der ja eigentlich
» gering sein sollte.
» Statt dessen war der gemessene Strom immer Null, und die Widerstandsanzeige
» stand immer auf "unendlich".

Da stimme ich der Vermutung von OffroadGTI zu, das ist ein beliebter Fehler, umgekehrt (Spannung im Strombereich messen) könnte das eher fatal sein.
»
Hartwig

» Guten Tag und Hallo,
»
» Als Elektronik-Anfänger (Vorkenntnisse ca. Abi-Physik) wollte ich mal
» wissen, wie hoch die Spannung ist, die mein Multimeter benutzt, um
» Widerstände zu messen.
» Das Gerät heißt "REV Ritter EM830B", ich besitze 2 davon, und die habe ich
» zusammengeschaltet (-> Zeichnung)
»
»
» Gerät A habe ich auf den Messbereich 20V eingestellt, Gerät B nacheinander
» auf die verschiedenen Ohm-Bereiche, und das Ergebnis ist:
»
» Ohm-Bereich Spannung
» 200 ---------- 3V
» 2000 --------- 0,31V
» 20k ---------- 0,31V
» 200k --------- 0,28V
» 2000k -------- 0,16V
»
» Wenn ich die Funktionen der Geräte vertausche, also A als Ohmmeter und B
» als Voltmeter, weichen die Werte ein bisschen ab, aber nicht mehr als 10%.
»
» Um kleine Widerstände zu messen wird also eine viel höhere Spannung benutzt
» als für große. Gibt es dafür eine Erklärung?
»
Digitale Multimeter haben nur ein digitales Voltmeter ! Damit wird alles gemessen.
Damit können sie direkt Gleichspannung messen. Und dass sehr hochohmig.
Der Eingangswiderstand beträgt allgemein 10 MOhm.
Ströme werde indirekt als Spannung an einen Shunt-Widertand gemessen.
siehe : https://www.bnhof.de/~ho1645/shunt/shunt.html
Um Widerstände zu messen benötigt man eine zusätzliche Batterie
Der Strom der durch den Messwiderstand erzeugt an dem Messwiderstand einen
Spannungsabfall der proportional dem Messwiderstand ist. Damit entspricht die
angezeigte Spannung dem Widerstandswert.
Um eine messbare Spannung zu erhalten, muss man an kleineren Widerständen
eine größere Spannung anlegen.
Daher die 3 V im 200 Ohm Messbereich
»
» Noch überraschter war ich, als ich Gerät A auf Strommessung geschaltet
» habe. Ich hatte erwartet, einen gewissen Strom angezeigt zu bekommen, und
» auf Gerät B den Innenwiderstand des Amperemeters A, der ja eigentlich
» gering sein sollte.
»
Digitale Multimeter können direkt keinen Strom messen.
Die Strommessung erfolgt indirekt als Spannungsabfall an einen Shunt.
Da keine Messung gemacht wurde gab es auch keinen Spannungsabfall am ,
der als Strom angezeigt werden konnte.
»
» Statt dessen war der gemessene Strom immer Null, und die Widerstandsanzeige
» stand immer auf "unendlich".
»
» Ich habe probehalber ein paar Widerstände gemessen und die Ergebnisse
» passen zur Farbkennzeichnung, im Prinzip scheint die Widerstandsmessung
» also zu funktionieren.
»
» Hat jemand eine Erklärung?
»
» Danke

Es gibt im Internet genügend Anleitungen, wie man
1. Spannungen misst.
2. Strom misst
3 Widerstände misst

So, hab nachgesehen. Bei meinen DMMs Simpson 467 (ex US Army) wird während der Widerstandsmessung die Referenzspannung vom AD Wandler abgeklemmt und durch eine Spannung aus der Schaltung für die Widerstandsmessung ersetzt. Diese Spannung wirkt also multiplizierend auf die am AD Wandler Eingang liegenden Spannung. Somit können 2 Signale aus der Messchaltung miteinander verrechnet werden. Das erklärt natürlich, daß die von mir gemessenen Ströme bzw. Spannungen sich einzeln nie Proportional zum zu bestimmenden Widerstand verhielten. Leider ist die Schaltung durch sehr viele Schalter für die Bereichswahl sehr unübersichtlich, um das detailliert herauszusuchen, fehlt mir gerade die Zeit.
Grüsse
Hartwig

Hallo,
Wie bereits angedeutet,hatte mich die Messschaltung etwas überrsacht. Da Deine Messwerte in der Größenordnung mit meinen Messwerten übereinstimmten, habe ich mir die Schaltung meiner alten DMMs mal genauer angesehen. Die DMMs die ich hier habe, sind recht betagt, aber tun genau, was sie sollen - und ich habe sie derzeit vor dem Verschrotten gerettet.
Die Geräte sind mit dem sehr verbreiteten DMM Chip ICL7106 bestückt, das könnte bei dir auch der Fall sein.
Für die Widerstandsmessung erzeugt eine sehr einfache Schaltung eine Spannung von wenigen V, die entsprechend des gewählten Meßbereiches einen Strom durch den Messspannungsteiler und von dort in den zu messenden Widerstand bewirkt. Die Spannung am zu messenden Widerstand wird an den Eingang des AD-Wandlers gelegt, also wie bei einer Spannungsmessung. Die Umschaltung in den Widerstandsmeßbereich trennt die Referenzspannung für den AD-Wandler von dessen Referenzeingang. Der Referenzeingang wird dabei auf den stromdurchflossenen Teil des Messspannungsteilers gelegt. Der AD-Wandler erhält somit jetzt als Referenz eine Spannung, die dem Strom durch den Messspannungsteiler und damit auch dem Strom durch den zu messenden Widerstand proportional ist. Teile ich jetzt einfach die Messspannung durch die den Strom darstellende Spannung am Messspannungsteiler, so erhalte ich mit R=U/I den genauen Widerstandswert. Und genau diese Division nimmt der AD-Wandler in dieser Situation ja Zwangsläufig vor, da die Referenzspannung ja unmittelbaren Einfluss auf den angezeigten Messwert hat. So ist also die recht unwillkürlich scheinende Variation der Messwerte zu erklären. Die benutzte Hilfsspannung ist nämlich nicht sehr konstant und wird auch durch den zu messenden Widerstand beeinflußt.Das macht aber nichts, da bei jeder Messung Spannung und Strom durch den zu messenden Widerstand gleichzeitig ermittelt werden. Das könnte bei Deinem Gerät ähnlich sein, also evtl. eine übliche Schaltung, die ich nur noch nicht kannte.
Grüsse
Hartwig

» » Gerät A habe ich auf den Messbereich 20V eingestellt, Gerät B
» nacheinander
» » auf die verschiedenen Ohm-Bereiche, und das Ergebnis ist:
» Diese Messung ist ziemlich sinnlos. Du solltest schon einen Lastwiderstand
» verwenden.
» So misst du ja nur die "Leerlaufspannung".
»
Eigentlich war die Leerlaufspannung auch das, was mich interessierte. Ich dachte wenn ich z.B. messen will welcher Pin eines ICs mit der Kühlfahne verbunden ist, dann wüsste ich gerne welche Spannung ich den Anschlüssen zumute, die nicht damit verbunden sind. War nur sone Idee...

Mit Lastwiderstand war das Prinzip allerdings genauso: Je niedriger der Ohm-Messbereich, desto höher die Spannung.

» » Statt dessen war der gemessene Strom immer Null,
» » und die Widerstandsanzeige stand immer auf "unendlich".
» Weil du die falschen Buchsen verwendet hast (oder die Sicherung für die
» Strommessung defekt ist)

Die Sicherungen waren tatsächlich bei beiden Geräten kaputt...

Danke für die Antwort

Danke für die ausführliche Erklärung. Mit meinem bisherigen Kenntnisstand verstehe ich nur ungefähr 15% davon, aber .auch das ist ja nicht nichts.
Mein DMM hat übrigens im 200 mV-Bereich auch nur 1M Innenwiderstand.

» Eigentlich war die Leerlaufspannung auch das, was mich interessierte. Ich
» dachte wenn ich z.B. messen will welcher Pin eines ICs mit der Kühlfahne
» verbunden ist, dann wüsste ich gerne welche Spannung ich den Anschlüssen
» zumute, die nicht damit verbunden sind. War nur sone Idee...
Gar keine schlechte Idee. Da so ein Messgerät aber recht hochohmig misst, kann es praktisch keinen Schaden anrichten.


» Mit Lastwiderstand war das Prinzip allerdings genauso: Je niedriger der
» Ohm-Messbereich, desto höher die Spannung.
Zwangsläufig, da sich ja an den internen Spannungsteilern nichts ändert.

» was Du machen kannst:
» Nimm einen Widerstand von 1MOhm und messe den im 2MOhm Bereich. die Anzeige
» sollte jetzt natürlich 1MOhm zeigen. Legst Du nun das andere DMM parallel
» zum 1MOhm-Widerstand, sollte die Anzeige der Widerstandsmessung auf
» 0,67MOhm (1M || 10M) wechseln. Das die Spannung messende DMM zeigt jetzt
» gleichzeitig die Spannung am 1M-Widerstand an (vorsicht, ich hatte schon
» mal ein altes DMM, bei dem im 200mV Bereich der Ri nur 1M war! aber das
» erkennst Du ja an der Anzeige.). Mit I=U/R kannst Du jetzt den bei der
» Messung vorgegebenen Messstrom ermitteln.

Das habe ich jetzt so verstanden:

richtig?

1M || 10M sind nach meinem bisherigen Wissen aber 0,91M, oder ist das falsch gerechnet?


» So kann man mit einer
» externen Spannungsquelle (einige -zig Volt) in Reihe zum DMM (Ohne
» Parallelwiderstand!) sehr hohe Widertände messen, bis weit über den
» Messbereich des DMM hinaus!)

Das wäre dann das hier, richtig?


» nur das die Spannung nichts sagt und die Leerlaufspannung der Stromquelle
» darstellt, siehe oben

Eigentlich hat mich auch gerade die Leerlaufspannung interessiert (das habe ich schon OffroadGTI gegenüber erwähnt). Ich dachte mir, falls ich z.B. in die Verlegenheit komme nachzumessen, welcher Anschluss eines IC leitend mit der Kühlfahne verbunden ist (oder macht man das anders?), dann wüsste ich gerne welche Spannung ich den Anschlüssen zumute, bei denen das nicht der Fall ist.

Auf jeden Fall danke für die "Nachhilfe"!

» Das habe ich jetzt so verstanden:
»
» richtig?
»
» 1M || 10M sind nach meinem bisherigen Wissen aber 0,91M, oder ist das
» falsch gerechnet?
Gut aufgepasst. Du hast richtig gerechnet.


» Das wäre dann das hier, richtig?
»
Genau genommen, muss auch immer die Spannung über dem Widerstand gemessen werden.
Aber da der Innenwiderstand des Strommessgerät vieeeeel kleiner als der zu messende Widerstand ist, kann man sich das in dem Fall auch sparen.
Ingenieursmäßig betrachtet ergibt 10MOhm+1kOhm=10MOhm. Es liegen ja immerhin der Faktor 10^4 zwischen den Werten.

» » was Du machen kannst:
» » Nimm einen Widerstand von 1MOhm und messe den im 2MOhm Bereich. die
» Anzeige
» » sollte jetzt natürlich 1MOhm zeigen. Legst Du nun das andere DMM
» parallel
» » zum 1MOhm-Widerstand, sollte die Anzeige der Widerstandsmessung auf
» » 0,67MOhm (1M || 10M) wechseln. Das die Spannung messende DMM zeigt jetzt
» » gleichzeitig die Spannung am 1M-Widerstand an (vorsicht, ich hatte schon
» » mal ein altes DMM, bei dem im 200mV Bereich der Ri nur 1M war! aber das
» » erkennst Du ja an der Anzeige.). Mit I=U/R kannst Du jetzt den bei der
» » Messung vorgegebenen Messstrom ermitteln.
»
» Das habe ich jetzt so verstanden:
»
» richtig?
ja
»
» 1M || 10M sind nach meinem bisherigen Wissen aber 0,91M, oder ist das
» falsch gerechnet?
ja, von mir! ich hatte da wohl noch die 2M im Kopf...
»
»
» » So kann man mit einer
» » externen Spannungsquelle (einige -zig Volt) in Reihe zum DMM (Ohne
» » Parallelwiderstand!) sehr hohe Widertände messen, bis weit über den
» » Messbereich des DMM hinaus!)
»
» Das wäre dann das hier, richtig?
»
So war das gemeint:

Nachtrag: genau genommen sollte der Ri des DMM in Reihe zum Instrument liegen, aber ich gehe mal von einem idealen Voltmeter aus
»
» » nur das die Spannung nichts sagt und die Leerlaufspannung der
» Stromquelle
» » darstellt, siehe oben
»
» Eigentlich hat mich auch gerade die Leerlaufspannung interessiert (das habe
» ich schon OffroadGTI gegenüber erwähnt). Ich dachte mir, falls ich z.B. in
» die Verlegenheit komme nachzumessen, welcher Anschluss eines IC leitend mit
» der Kühlfahne verbunden ist (oder macht man das anders?), dann wüsste ich
» gerne welche Spannung ich den Anschlüssen zumute, bei denen das nicht der
» Fall ist.
so gesehen ist das nachvollziehbar.
»
» Auf jeden Fall danke für die "Nachhilfe"!
gerne, wie unten beschrieben, hab ich dabei ja auch ein für mich interessantes Schaltungsdetail in einem DMM gefunden...

» So war das gemeint:
»
clever

» » So war das gemeint:
» »
» clever
Mit einem alten Isolationstester als 1kV Spannungsquelle kann man relativ sicher so sehr hohe Isolationswiderstände messen...