Dreheisenmesswerk

Dreheisenmesswerk (Einbaumodul)

Ein Dreheisen- oder Weicheisenmesswerk dient zur Anzeige von Strömen und wird in analogen Strommessgeräten eingesetzt. Es wandelt die Stromstärke in einen entsprechenden Zeigerausschlag um. Im praktischen Einsatz ist das Dreheisenmesswerk heute oft durch digitale Messgeräte wie das Digitalmultimeter ersetzt worden.

Aufbau

Aufbau eines Dreheisenmesswerks

Innerhalb einer Spule befindet sich ein fest stehender Eisenkern und ein an der Zeigerachse befestigter und mit ihr beweglicher Eisenkern (das Dreheisen). Fließt Strom durch die Spule, so werden beide Eisen gleichsinnig magnetisiert und stoßen sich daher ab. Hierdurch dreht sich der bewegliche Eisenkern vom festen weg und bringt den Zeiger zum Ausschlag. Hierbei wird eine Feder gespannt, bis die Federkraft gleich der magnetischen Reluktanzkraft ist. Nach Abschalten des Stroms stellt die Feder den Zeiger wieder in die Nullstellung zurück.

Der Ausschlag ist nicht proportional zur Stromstärke, daher ist die Skala nicht linear. Da die beiden Eisenkerne unabhängig von der Polung immer gleichsinnig magnetisiert werden und sich abstoßen, eignet sich dieses Messwerk für Gleichstrom ebenso wie für Wechselstrom.

Da die Reluktanzkraft F proportional zu I² ist, zeigt ein Dreheisenmesswerk den Effektivwert oder quadratischen Mittelwert des Stroms bei Wechsel- oder Mischstrom an, auch wenn die Kurvenform des Wechselstroms vom Sinus abweicht. Zur Messung von Wechselstrom wird nicht, wie beim Drehspulmesswerk, ein Gleichrichter benötigt.

Bei Wechselstrommessung hat das Dreheisenmesswerk eine leicht induktive Impedanz welche von der Frequenz abhängig ist (ωL) $\underline \omega = 2 \pi f$. Deshalb ist das Dreheisenmesswerk nur für eine bestimmte Frequenz geeignet. Je nach Region meistens die üblichen Netzfrequenzen von 50 oder 60 Hz.

Dreheisen-Messgeräte besitzen oft eine nichtlineare Skaleneinteilung. Sie benötigen eine Luftdämpfung, da sie mangels eines Magneten keine Eigendämpfung besitzen. Sie sind gegenüber Drehspulmesswerken robuster.

Messung hoher Ströme

Symbole eines Dreheisenmesswerks

Dreheisenmesswerke können zur Messung hoher Ströme (bis ca. 200 A) ausgelegt werden, indem die Wicklung aus entsprechend dickem Draht gefertigt wird. Zur Messung geringer Ströme unter 20 mA sind sie ungeeignet.

Spannungsmessung

Soll ein Dreheisenmesswerk zur Spannungsmessung eingesetzt werden, fertigt man dessen Spule aus dünnem Draht mit vielen Windungen. Oft ist zusätzlich noch ein Vorwiderstand eingebaut.

Siehe auch

• Hitzdrahtmesswerk
• Kreuzspulmesswerk