../icons/Logo.pngPraktische Elektronik


Messgeräte müssen einfach zu bedienen sein und Fehlbedienung ausschließen.


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Messgeräte für Einsteiger


Messgeräte für Einsteiger

Für die ersten Praktika sind keine Messgeräte erforderlich. Ein digitales Multimeter kann dennoch nützlich sein.

Ein Multimeter, das leicht falsch bedient werden kann, sollte nicht verwendet werden.

Attention attention

Kritische Geräte

  • Kritisch sind Geräte, die an derselben Buchse Spannung und Strom messen.
  • Es gibt eine gemeinsame Buchse mit V und A oder manchmal V mA Ω.
  • Miniaturgeräte mit integrierter Messspitze sind ungeeignet.

Sichere Geräte

Attention pin

Geprüft

Auf die Sicherheit des Gerätes achten.

Es sollte

  • CE-konform und
  • mindestens IEC-61010 CAT II entsprechen.
Attention pin

4 Buchsen

Sichere Messgeräte haben 4 Buchsen und kosten leider etwas mehr Geld. Wer hier 10€ spart, zahlt sie später für Sicherungen, Bauelemente, Geräte usw.

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Bild 1: Die vier Buchsen eines geeigneten Multimeters

Die Buchsen müssen für isolierte Stecker ausgelegt sein.

Beispiele und Vorschläge

Das VOLTCRAFT VC130-1 ist völlig ausreichend. Beim manuellen Umschalten der Messbereiche schalten wir zuerst unseren Kopf ein. Gleiches gilt für das Umstecken der Messleitungen.

Die anderen Geräte sind Alternativen. Ein teureres Messgerät als in der Liste aufgeführt, ist nicht zu empfehlen. Selbstverständlich kann man ähnliche Geräte bei anderen Händlern kaufen.

Die Preise sind natürlich nur Richtwerte und sollten bei der Bestellung überprüft werden. Ebenso können Irrtümer bei den Bestellnummern vorliegen.

Attention attention Vor der Benutzung eines Messgerätes sollte Messen für Einsteiger gelesen werden.
Gerät Beschreibung Anbieter Bestell-Nr. Preis/€
VOLTCRAFT VC130-1 Multimeter mit allen wichtigen Messbereichen
 manuelle Bereichsumschaltung
Conrad 1090519 - 62 19.00€
UT 139A Multimeter mit allen wichtigen Messbereichen
 automatische Bereichsumschaltung
 2000 Counts
Reichelt UT 139A 42.99€
UT 139C Multimeter mit allen wichtigen Messbereichen
 automatische Bereichsumschaltung
 6000 Counts
 Frequenz 9,999Hz bis 9,999MHz
Pollin 830543 47.95€
  • Das UT 139A und UT 139C haben die gleiche Genauigkeit.
  • Die 6000 Counts des UT 139C bedeuten nicht, dass es genauer ist.
  • Das UT 139C kann zusätzlich zum UT 139A auch Kapazitäten, Temperatur und Frequenzen messen.
  • Ein spezieller Frequenzzähler ist in der Regel wesentlich teurer (über 100€). Die hohe Genauigkeit eines speziellen Frequenzzählers wird meistens nicht benötigt.

Genauigkeit von Messgeräten

Anzeige

In der Werbung für digitale Messgeräte wird die Anzahl der Digitalstellen hervorgehoben.

  • Mit 2½ Stellen ist gemeint, dass die Anzeige 3 Ziffern umfasst, die erste Ziffer, aber nur 0 oder 1 sein kann. Angezeigt werden Werte von 000 bis 199.
  • Die meisten Geräte haben 3½ Stellen für 0000 bis 1999.
  • Es gibt auch Geräte mit 4¾ Stellen für 00000 bis 39999.

Die Angabe in Counts ist nur eine andere Bezeichnung:
3½ Stellen entsprechen 2000 Counts für 0000 bis 1999.

Genauigkeiten

Die Genauigkeit wird meistens für die Messbereiche angegeben. Z.B.

Messart Messbereich Genauigkeit
Gleichspannung (DC) 200mV/2V/20V/200V/1000V ±1,0% +1
Wechselspannung (AC) 200mV/2V/20V/200V/750V ±1,5% +5
Gleichstrom (DC) 200µA/2mA/20mA/200mA ±1,5% +1
Wechselstrom (AC) 200µA/2mA/20mA/200mA ±2,0% +5
Widerstand (R) 200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ ±1,0% +4
Widerstand (R) 2MΩ/20MΩ ±3,0% +5

Die Genauigkeit ±1,5% +5 bedeutet, dass der angezeigte Wert um ±1,5% vom tatsächlichen Wert abweichen kann. Außerdem kann die letzte Stelle um ±5 falsch sein (+5).

Bei einem Gerät mit 2000 Counts und einer Genauigkeit von ±1,5% +5 liegt damit ein angezeigter Wert von 800 im Bereich von 783 bis 817.

Auch die zweite Stelle ist unzuverlässig. Auf die dritte Stelle ist kein Verlass.

Beispiel

Das UT139A hat 2000 Counts und bei Spannungsmessung DC: 0 - 600V DC / ±0,5% +2

Das UT139C hat 6000 Counts und bei Spannungsmessung DC: 0 - 600V DC / ±0,5% +2

Das UT171A hat 40000 Counts und bei Spannungsmessung DC: 0 - 1000 V DC / ±0,025% +5

Bei einer gemessenen Spannung von 5V

  • wäre der korrekte Wert 5.000.
  • Das UT139A würde einen Wert zwischen 4.95 und 5.04 anzeigen,
  • Das UT139C würde einen Wert zwischen 4.973 und 5.027 anzeigen und
  • Das UT171A würde einen Wert zwischen 4.982 und 5.017 anzeigen.

Tatsächlich liegen das UT139C und das UT171A etwas besser. In der Praxis verwirrt die letzte Stelle eher, als aussagekräftig zu sein. Drei Stellen reichen völlig aus.

  • Die Breite der Anzeige wird durch billige Digitaltechnik erreicht.
  • Der Preis wird durch die höhere Genauigkeit der Analogtechnik bestimmt.
Attention idea

Bewertung eines Messgerätes

  • auf die Genauigkeit achten
  • sich nicht von den Counts oder den Stellen verwirren lassen

Messarten

Mit Messarten ist gemeint, ob das Gerät Spannung, Strom, Widerstand usw. messen kann.

Für den Einsteiger sind

  • Gleich- und Wechselspannung: 200mV, 2V, 20V, 200V, 250V,
  • Gleich- und Wechselstrom: 200µA, 2mA, 20mA, 200mA, 2A,
  • Widerstand: 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, 200kΩ, 2MΩ, 20MΩ und

sinnvoll.

Überlastschutz

Trotz aller Sorgfalt können wir uns irren. So kann es vorkommen, dass wir ein Messgerät im falschen Messbereich oder sogar in der falscher Messart betreiben. Dieses darf nicht zur Zerstörung des Messgerätes führen.

Kritisch sind

  • Spannungsmessung bei eingeschaltetem Strommessbereich.
  • Meistens rumst es dann.
  • Ein Messgerät sollte mit einer Sicherung für 250V ausgestattet sein.
  • Die Spezialsicherung ist zwar recht teuer, aber wesentlich billiger als ein neues Gerät.
  • Spannungsmessung oder Strommessung mit eingeschalteter Widerstandsmessung.
  • Das Messgerät sollte bis 600V ohne Schaden überstehen.
  • Falscher Messbereich
  • 250V im 200mV-Bereich müssen überstanden werden.
  • 10A im 200µA-Bereich löst maximal die Sicherung im Strommessbereich aus.
Attention attention

Nur Spezialsicherungen einsetzen

Prüfleitungen

Prüfleitungen bestehen aus einer Messspitze, dem Kabel und dem Stecker für das Messgerät.

  • Die Buchsen der oben vorgestellten Messgeräte sind für isolierte Stecker ausgelegt.
  • Die Prüfleitungen sollten isolierte Stecker haben.
  • Die Kabel müssen ausreichend isoliert und flexibel sein.
  • Messspitzen für die Elektronik müssen fein und gut isoliert sein.
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Bild 2: Gute Prüfleitungen

Die obigen Prüfleitungen sind optimal. (Entsprechen den PEAKTECH TKS-2). Die Stecker sind isoliert und können mit einer Kappe versehen werden. Die Messspitzen sind für den Elektroniker gut geeignet. Sie sind bis auf eine sehr kleine Spitze isoliert. Dadurch wird die Möglichkeit verringert, beim Messen versehentlich umliegenden Bauelemente zu berühren.

Messleitungen mit starren Kabeln sind immer ein Ärgernis. Hochflexible Leitungen sind teuer und werden nur selten für Prüfleitungen verwendet. Die oben vorgestellten Prüfleitungen sind einigermaßen flexibel, können aber mit hochflexiblen Leitungen nicht mithalten.

Messspitzen

Attention >

THT und SMD

Montage von Bauelemente auf Leiterplatten

THT (Through Hole Technology) Durchsteckmontage

  • Die Anschlüsse von THT-Bauelementen werden durch Löcher in der Platine gesteckt und von unten verlötet.
  • THT-Bauelemente werden auf der Oberseite der Platine montiert.
  • Bedrahtete Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren werden in THT montiert. Dazu müssen die Anschlussdrähte entsprechend gebogen werden.

SMD (Surface Mounted Device) Oberflächenmontage

  • SMD-Bauelemente benötigen keine Bohrungen, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet.
  • SMD-Bauelemente können auf beiden Seiten einer Platine montiert werden.

Die oben vorgestellten Prüfleitungen haben kleine Messspitzen.

  • Wir sprechen hier vom Messen an Elektronik. Sie ist klein, eng und empfindlich.
  • Wir reden nicht über das Messen von Spannungen über 24V.
  • Wir reden nicht über das Messen von Strömen über 500mA.

Gute Messspitzen

  • Messspitzen sollten keine langen blanken Teile haben.
  • Maximal 3mm sollten blank sein.
  • Sie sollten so dünn wie möglich sein.
  • Die Spitze sollte hart und sehr spitz sein (Nadel). Dann kann man nicht so leicht abrutschen.

Prüfclips

Bei machen Messungen müssen die Messleitungen an Anschlüssen in Geräten befestigt werden. Dann bewähren sich Prüfclips.

  • Prüfclips müssen an die Anschlüssen von DIL-Gehäusen (2,54mm) befestigt werden können ohne Kurzschlüsse zu verursachen.
  • Beim Befestigen sind Kurzschlüsse meistens nicht zu vermeiden:
  • Gerät ausschalten.
  • Für Messungen an SMD (oberflächenmontierte Bauelemente) gibt es spezielle Prüfclips.
  • Sie sind sehr teuer (je kleiner, desto teurer)
  • und oft trotzdem nicht geeignet.

In Bild 3 zeigt eine Reihe von Messspitzen.

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Bild 3: Verschiedene Messspitzen
Beschreibung Eignung Bezug z.B. Reichelt Ebay
a 4mm Bananenstecker völlig ungeeignet
b lange 2mm Spitze ungeeignet
c 4mm Spitze mit Nadel ungeeignet
d lange 2mm Spitze mit Nadel ungeeignet
e dünne isolierte Spitze mit Nadel gut geeignet
f isolierte Spitze mit Nadel gut geeignet PEAKTECH TKS-2
g sehr dünne isolierte Spitze mit Nadel sehr gut geeignet MPS 1 RT
h Prüfclip geeignet
i Prüfclip gut geeignet KLEPS 2BU RT Abbildung
j Prüfclip sehr gut geeignet KLEPS 064 PCH GN Abbildung
  • Für den Einsteiger werden die Messspitzen e oder f zu empfohlen.
  • Sie haben abnehmbare Kappen, die einen 2mm Stecker verdecken.
  • Mit Messgeräten werden heute meistens gute Prüfleitungen mit guten Messspitzen geliefert.
  • Die in Bild 2 gezeigten Prüfleitungen lagen einem relativ teuren Messgerät von UNI-T (UT171A Reichelt) bei.
  • Die Prüfclips i und j von Hirschmann sind für den Einsteiger völlig überteuert. Für den Preis eines Prüfclips von Hirschmann bekommt man bei Ebay 10 Stück. Die Farbe kann allerdings Zufall sein.
  • Sehr gut ist eigentlich die 2mm Messspitze g von Hirschmann. Leider hat sie keinen Kabelanschluss, sondern benötigt einen 2mm Stecker. Das macht sie unhandlich. Außerdem sind Messspitze und Stecker bzw. Kabel teuer.
  • Bei Ebay werden Prüfleitungen mit 15mm lange Spitzen angeboten. Nicht geeignet! Die Spitze muss bis auf die letzten 2 bis 3mm isoliert sein.
  • Messspitzen mit 4mm Anschluss (c) oder gar 4mm Bananenstecker sind für Elektriker und für Elektroniker viel zu sperrig.
Attention attention

Für 230V sind nur die Messspitzen d, e und f geeignet.

Die Messspitzen oder Clips g bis j sollten nur für Spannungen unter 24V verwendet werden.

Sie vertragen keine Ströme über 500mA: schmor :-(

Leitungen für Prüfclips

Die Prüfclips werden mit einer Messspitze verbunden.

Es gibt sehr teure Sets für Prüfclips. Ein Satz mit 2 Leitungen und 6 Mess Anschlüssen kostet z.B. über 20€. Sets mit SMD-Prüfclips sind um ein Vielfaches teurer.

Für den Einsteiger lohnt es sich Prüfclips selbst zu konfektionieren.

Die Messspitzen haben meistens einen 2mm festen Stecker (b, d, e, f in Bild 3).

  • Man lötet eine 2mm Buchse (Hirschmann MBI 1) an die Leitung eines Prüfclips.
  • Die Buchse wird anschließend mit Schrumpfschlauch isoliert.
  • 2mm Messleitungen (Hirschmann MVL) mit Stecker-Buchse durchtrennen und jeweils einen Prüfclip anlöten.

Adapter

Ohne Adapter für verschiedene Systeme kommt man nicht aus.

  • Adapter von 2mm auf 4mm
  • Buchse auf Buchse
  • Stecker auf Stecker
  • Adapter für Steckboards
  • Steckboard auf 2mm Buchse
  • Steckboard auf 4mm Buchse
  • usw.
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Bild 4: Beispiele für konfektionierte Prüfclips und Adapter