Digitalmultimeter / Digital-Multimeter

Als erstes muss man sich fragen, für welche Anwendung ein Digitalmultimeter genutzt werden soll? Soll es täglich im Handwerk, Industrie, Schulen bzw. Ausbildung eingesetzt werden? Oder vielleicht nur privat für ein Hobby?

Wenn diese Frage beantwortet ist kann es zur Auswahl in unseren Sortiment gehen, das passende Digitalmultimeter steht bestimmt in der Auswahlliste.

Analog- oder Digitalmultimeter?

- Analogmultimeter

Die analogen Multimeter sind in der heutigen Zeit immer weniger in Gebrauch. Es ist schwierig diese richtig abzulesen. Die Wahl zwischen der richtigen Skala und den richtigen Messbereichen ist komplizierter als bei einem Digitalmultimeter. Doch sind die analogen Multimeter aus manchen Branchen kaum weg zu denken. Einen kleinen Vorteil hat das analoge Multimeter zu dem Digitalmultimeter. Ein Analogmultimeter kann zur Messung verschiedener elektrischer Größen wie Spannung, Stromstärke oder Widerstand passiv verwendet werden, das heißt ohne Batterien. In der Ausbildung oder zu Vorführzwecken kann ein Analogmultimeter gut genutzt werden. Es ist direkt zu sehen wie sich der Messwert im Messbereich bewegt. Der Nutzer kann den Vorgang direkt mitverfolgen. Daher ist für Schulungs- und Vorführzwecke ein analoges Multimeter vom Vorteil.

- Digitalmultimeter

Ein Digitalmultimeter hat viele Vorteile gegenüber dem Analogmultimeter. Das Digitalmultimeter hat in der Regel mehr Funktionen, andere physikalischen Größen wie Temperatur können auch gemessen werden. Das Digitalmultimeter kann außerdem zusätzlich mit einem Speicher und einer Schnittstelle ausgestattet sein. Die Messwerte werden auf LC- oder OLED Displays angezeigt, die meistens beleuchtet sind und somit auch im dunklen ablesbar sind. Die Angabe der Digits ist ein Maß für die Auflösung des Digitalmultimeters. Das Wort „Digit“ kommt aus dem englischen und bedeutet nur Ziffer oder Stelle. Also sollte man bei der Auswahl eines Digitalmultimeters darauf achten wie viele Digits angegeben sind, denn je mehr Digits ausgewiesen sind, desto höhere Messwerte können aufgelöst dargestellt werden. Oft sieht man in diesem Zusammenhang die Angabe, das ein Digitalmultimeter ein 3 ½ stelliges Display oder ein 4 ½ stelliges Display besitzt. Das bedeutet, dass dem Digitalmultimeter 3 volle Stellen zur Darstellung eines Messwertes zur Verfügung stehen. Das Digitalmultimeter kann dann 999 komplett anzeigen. Die halbe Stelle auf dem Display ist immer die erste Ziffer auf der Anzeige, welches dann oft nur eine 1 oder ein Negativzeichen sein kann. Die Aussage einer 3 ½ Digit-Anzeige bedeutet das maximal 1999 oder -999 anzeigen kann, sowie man auf der rechten Grafik sehen kann.

Ein anderer physikalischer Wert vom Digitalmultimeter ist der Barograph im Display. Bei dem digitalen Barographen kann man sich das ähnlich einer Skala wie beim Analogmultimeter vorstellen. Der Graph vom Digitalmultimeter hilft dem Nutzer den Messwert im Messbereich einzuschätzen.

Außer den normalen Messfunktionen wie Strom und Spannung, Widerstand, Kapazität usw. verfügen einige Digitalmultimeter über einen Dioden Test und Halbleiterprüfung, eine berührungslose Spannungserkennung, Temperaturmessung usw. Die alle hier genannten Aspekte machen das Digitalmultimeter zu einem universellen Prüfgerät in Industrie und Handwerk.

Oft ist auch ist die Bezeichnung RMS (Effektivwert) oder TRMS (True RMS / Echteffektivwert) bei einem Digitalmultimeter zu finden. Damit wird ausgesagt, dass bei einer nicht sinusförmigen Wechselspannung das Signal richtig gemessen wird und auch auf der Anzeige vom Digitalmultimeter angezeigt. Dabei ist zu beachten, dass die Digitalmultimeter in unterschiedlichen Frequenzspektren arbeiten. Für die TRMS-Messung von Strom und Spannung sind 10 kHz oder 100 kHz die gängige Bandbreite.

Die normalen Digitalmultimeter haben einen Strombereich von 10 A. Für höhere Gleich- oder Wechselströme sollte eine externe Stromzange für Digitalmultimeter zur Hilfe genommen werden. Die sogenannten Stromwandler können bis zu mehreren tausend Ampere indirekt messen. Als Ausgangssignal stellen diese Wandler ein Spannungssignal zur Verfügung. Das Spannungssignal kann mV pro A sein. Auf die Art kann relativ einfach über die Spannungsmessfunktion der Strom, der im Leiter fließt, bestimmt werden.

Auch die Sicherheit von Digitalmultimetern ist ein wichtiger Bestandteil bei der Auswahl. Einen Überblick können da die Sicherheitskategorien geben. In der linken Grafik sind vier Kategorien dargestellt mit dem dazugehörigen Anwendungsbereich.

Das Digitalmultimeter gehört zu der Gruppe der Multimeter, zu der auch das Analog Multimeter gehört. In dem nachfolgenden Text werden die Digitalmultimeter beschrieben. Erläuterungen zu den Analog Multimeter werden im unteren Bereich der Seite beschrieben.

Das Digitalmultimeter kann auch ein Vielfachmessgerät genannt werden, da es ist in vielen Messbereichen mit mehreren Messgrößen zum Einsatz kommen kann. Am häufigsten wird das Digitalmultimeter als Spannungs- oder Strommessgerät angewendet. Doch neben den Gleich- und Wechselgrößen ist es mit einem professionellen Digitalmultimeter auch möglich Widerstände, Kondensatoren, Dioden und Spulen zu vermessen.

Digitalmultimeter

Ein Digitalmultimeter hat einen relativ einfachen mechanischen Aufbau und die benötigten elektronischen Bauteile können in Massenfertigung produziert werden. Der Preis ist somit im preisgünstigeren Bereich zu finden und damit ein großer Vorteil gegenüber anderen Messgeräten. Aufgrund der Entwicklung von modernen LC-Displays, ist die Bedienung der Digitalmultimeter auch sehr viel einfacher geworden. Sobald die Messgröße eingestellt ist und der Messbereich gewählt wurde, werden die SI-Einheit und der Messwert als Zahl in einem Bargraphen angezeigt. Ein Digitalmultimeter hat Schutzschaltungen integriert und ist somit gegen Überlast und Verpolung geschützt. Auch sonst ist ein Digitalmultimeter sehr robust, da es an dem Gerät keine beweglichen Teile gibt, kann auch so leicht nichts beschädigt werden. Professionelle Geräte sind in der Lage selbstständig den Spannungsmessbereich ganz automatisch zu erkennen. Die Stromversorgung wird entweder durch Batterie, Netzgerät oder Solarzelle gegeben.

Das Signal wird bei einem Digitalmultimeter elektronisch mit einem Analog-Digital-Umsetzer gemessen und der Wert wird als numerischer Wert angezeigt. Die benötigten Messbereiche liegen in der Regel von 200 mV bis 1000 V und von 20 µA bis 20 A. Bei der Spannungsmessung zeigen sie meistens einen hohen Innenwiderstand von 1 bis 20 MO auf, der Standard ist 10 MO. Je nach Messbereich ist die relative Fehlergrenze kleiner als 1 %. Bei dem wertigeren Digitalmultimeter liegt sie in den Gleichspannungsbereichen unter 0,2 %. An umschaltbaren Shuntwiderständen wird durch die Messung der Spannung die Strommessung durchgeführt. Der Widerstand wird auch durch Spannung, an einer umschaltbaren Konstandstromquelle, gemessen.

Einige Digitalmultimeter haben zusätzlich weitere Messmöglichkeiten. Es besteht dann die Möglichkeit Frequenzen, Kapazitäten, Induktivitäten sowie Transistor- und Diodeneigenschaften zu messen. Sollten sich auch noch zusätzliche Sensoren am Digitalmultimeter befinden, so können auch Schall, Lichtstärke, Luftfeuchte und Temperaturmessungen gemacht werden. Weitere externe Sensoren können z. B. auch über eventuelle Spannungsausgänge erweitert werden und den Einsatzbereich um ein vielfaches vergrößern. Außerdem besteht noch die Messmöglichkeit (über eine Messwandlerzange) für Drehzahl, Druck, Luftgeschwindigkeit und Strom.

Analogmultimeter

Bei einem Analogmultimeter wird der Messwert für unterschiedliche Messbereiche auf einer Analog-Anzeige mit unterschiedlichen Skalen dargestellt. Die Fehlergrenzen sind bei guten Geräten durchaus weniger als ein Prozent von Messbereichsendwert.

Ein Drehspulmesswerk bildet in der Regel den Ausschlag, wobei die Messbereiche bei Gleichspannungen von 100 mV bis 1000V und für Gleichströme von 100 µA bis 10 A liegen. Sehr gute Analogmultimeter können auch noch kleinere Bereiche aufzeigen. Wie bei der Spannungsmessung, da wird ein wesentlich geringerer Innenwiderstand als bei dem Digitalmultimeter aufgezeigt. Bei hochohmigen Spannungsquellen kann das zu Messabweichungen (Schaltungseinfluss) führen. Der Innenwiderstand bei Strom- und Spannungsmessung kann durch einen eingebauten Verstärker verringert werden. Dadurch sollen Analogmultimeter bei Spannungsmessungen einen hohen Innenwiderstand erreichen und mit dem Digitalmultimeter gleichziehen.

Bei der Widerstandsmessung wird der Strom berechnet, den eine eingebaute Batterie durch den Widerstand fließen lassen kann. Die Messung eignet sich nur für grobe Aussagen, da das Verhältnis stark nichtlinear ist. Bei sehr hochwertigen Geräten kann bei der Widerstandsmessung eine Verstärkerelektronik zur Skalenlinearisierung eingesetzt werden.

Arten der Digitalmultimeter

Es gibt verschiedene Versionen der Digitalmultimeter. Die klassische Form der Digitalmultimeter ist im Handel als Handgerät zu bekommen. Die Geräte haben im oberen Teil ein Display, dem Multifunktionsdrehschalter im mittleren Teil und im unteren Bereich die Testleitungsbuchsen. Gerade vom Wartungspersonal werden diese Geräte gerne genutzt.

Wobei die stationären Digitalmultimeter als Tisch- oder Labormultimeter eingesetzt werden. Diese Digitalmultimeter haben in der Regel größere Displays und können mit 230 V AC versorgt werden. Dann gibt es noch die Stiftmultimeter oder die s. g. Spannungsprüfer mit Multimeter Funktion. Auch die Amperemesszangen und Oszilloskope haben teilweise Multimeter Funktion.