Multimeter

Ein Multimeter ist ein Messgerät vornehmlich für elektrische Größen, das verschiedene Messarten und -bereiche in einem Gerät vereinigt.

Zur Grundausstattung eines Multimeters gehört seine Verwendbarkeit als Spannungsmessgerät und Strommessgerät. In der Regel ist ein Multimeter zwischen Gleich- und Wechselgrößenmessungen umschaltbar. Üblicherweise ist auch die Ausstattung als Widerstandsmessgerät vorhanden.

Primär wird zwischen Digital- und Analogmultimeter unterschieden. Rein analoge Multimeter spielen seit den 1990er Jahren in der praktischen Messtechnik eine immer geringere Rolle und werden auch aus Preisgründen zunehmend durch digitale Multimeter ersetzt.

Digitalmultimeter

Digitales Vielfachmessgerät

→ Hauptartikel: Digitalmultimeter

Bei Digitalmultimetern wird das Signal elektronisch mit einem Analog-Digital-Umsetzer aufgenommen und der gemessene Wert als numerischer Wert angezeigt. Die Messbereiche erstrecken sich in der Regel von 200 mV bis 1000 V und von 20 µA bis 20 A. Digitale Multimeter weisen bei der Spannungsmessung meist einen hohen Innenwiderstand von 1 bis 20 MΩ auf, Standard ist 10 MΩ. Die relative Fehlergrenze ist je nach Messbereich meist kleiner als 1 %, in den Gleichspannungsbereichen liegt sie bei hochwertigeren Geräten in der Regel unter 0,2 %.

Die Messung von Strom wird durch Messung der Spannung an umschaltbaren Shuntwiderständen durchgeführt. Die Messung von Widerständen wird auf die Messung von Spannung aufgrund einer umschaltbaren Konstantstromquelle zurückgeführt.

Vorteile von Digitalmultimetern sind der relativ einfache mechanische Aufbau und in Massenfertigung produzierbare elektronische Bauteile, wodurch sie schon relativ preiswert erhältlich sind, meist billiger als ein gutes Analoggerät. Die Bedienung ist durch die Einblendung der Maßeinheiten im Display sowie durch die Vermeidung mehrerer Skalen sehr einfach. Ferner besitzen manche Digitalgeräte Schutzschaltungen gegen Überlast und Verpolung. Komfortable Geräte können den Spannungsmessbereich automatisch wählen. Auch Stöße und Stürze können ihnen wenig anhaben, da keine empfindliche Mechanik beschädigt werden kann.

Bedingt durch die interne Elektronik zur Signalverarbeitung und Anzeige auf dem Display sind Digitalmultimeter immer auf eine Versorgung aus einer Batterie, Netzgerät oder Solarzelle angewiesen.

Einige Geräte weisen auch Messmöglichkeiten für Frequenzen, Kapazitäten, Induktivitäten sowie Transistor- und Diodeneigenschaften auf. Mittels eingebauter oder externer Sensoren sind mit manchen Geräten auch Luftfeuchtigkeits-, Schall- oder Temperaturmessungen möglich. Auch ein akustischer Durchgangsprüfer ist bei fast allen Digitalgeräten eingebaut.

Analoge Multimeter

Multimeter aus der UdSSR von 1985

→ Hauptartikel: Analogmultimeter

Bei Analogmultimetern wird der Messwert auf einem Zeigermessgerät mit mehreren Skalen für unterschiedliche Messbereiche angezeigt. Die Ablesewerte sind durch diskrete Teilstriche dargestellt, Zwischenwerte können interpoliert werden. Die Fehlergrenzen von analogen Messgeräten können bei hochwertigen Geräten durchaus weniger als ein Prozent vom Messbereichsendwert betragen.

Als entscheidendes Bauteil, das den Ausschlag bildet, kommt in der Regel ein Drehspulmesswerk zum Einsatz.

Die Messbereiche von Drehspulgeräten erstrecken sich so etwa bei Gleichspannungen von 100 mV bis 1000 V, für Gleichströme von 100 µA bis 10 A, hochwertige Geräte weisen teilweise noch kleinere Bereiche auf. Analoge Multimeter weisen bei Spannungsmessung im Regelfall einen wesentlich geringeren Innenwiderstand auf als Digitalmultimeter, was bei hochohmigen Spannungsquellen zu Messabweichungen (Schaltungseinfluss) führen kann. Der Einfluss des Innenwiderstands bei Strom- und Spannungsmessung kann durch eingebaute Verstärker verringert werden, wodurch solche Analogmultimeter bei Spannungsmessung einen hohen Innenwiderstand erreichen, der dem von Digitalmultimetern entsprechen kann.

Zur Widerstandsmessung wird der Strom gemessen, den eine eingebaute Batterie durch den Widerstand fließen lässt. Der Zusammenhang ist stark nichtlinear; die Messung eignet sich nur für grobe Aussagen. Auch bei Widerstandsmessung kann bei sehr hochwertigen Geräten eine Verstärkerelektronik zur Skalenlinearisierung eingesetzt werden.

Weblinks

 Commons: Multimeter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien