Frage von zaehoa01, 12

Verliert das Spannungsmessgeraet an Praezision wenn man seinen Messbereich erweitert?

Da ein Teil der Spannung durch einen in Reihe geschalteten Vorwiderstand abfaellt, misst das Voltmeter die Spannung doch ungenauer oder? Wenn ja warum wuerde man es machen?

Vielen Dank im Voraus!

Antwort
von ProfFrink, 7

Das Messgerät selbst hat bereits eine bestimmte Ungenauigkeit. Und in Deinem Spannungsteiler werden auch Widerstände mit einer Toleranz verwendet. Hinzu kommt noch ein kleiner systematischer Fehler, der sich dadurch ergibt, dass ein Spannungsteiler auch immer ein wenig das Messobjekt belastet. Es tritt ein kleiner Querstrom im Spannungsteiler auf.

Generell gilt aber, dass man in so einem Fall das worst-case Szenario betrachten muss. Es kann im günstigsten Fall so sein, dass Dein Voltmeter etwas übertreibt und dass Dein Spannungsteiler etwas untertreibt. Dann könnten sich beide Fehler sogar aufheben. Aber weil man ja immer vom schlimmsten Fall ausgehen muss, addieren sie beide Fehler. Man addiert dann beide Fehlerbeträge, um bei der Fehlerabschätzung auf der richtigen Seite zu sein.

Schlimmster Fehler = ǀMessgerätefehlerǀ + ǀSpannungsteilerfehlerǀ

Man beachte die Betragsstriche

Expertenantwort
von Peppie85, Community-Experte für Elektrik & Elektrotechnik, 2

warum man den messbereich erweiteret ist klar, man will höhere spannungen messen können....

aber besser als einfach einen widerstand vorzuschalten, wäre es einen spannungsteiler zu verwenden und das messgerät parallel dazu anschließen. allerdngs müsste der spannunsgteiler im vergleich zum messgerät deutlich niederohmiger ausfallen, was wiederum das problem mit sich bringt, dass gerade beim messen höhrerer spannung eine nicht unerhebliche leistung umgesetzt wird.

lg, Anna

Antwort
von Bellefraise, 3

Gute Frage!

Meßgeräte werden durch eine Fehlerangabe charakterisiert. Dieser maximale Fehler bezieht sich immer auf den Endwert des eingestellten Meßbereiches.

Im Innern des Instrumentes sind Spannungsteiler angeordnet, welche natürlich auf die Fehlerklasse des Instrumentes abgestimmt sind--- damit eben die Fehlerklasse erfüllt wird. Ein externer Widerstand erweitert damit die innere Spannungsteilerkette.

Ein sehr gutes Instrument mit der Fehlerklasse 0,1% hat also z.B. im Messbereich 200V einen max Fehler von 0,2V, egal, ob an Anfang der Skala oder am Ende gemessen wird. Aus diesem Grund sollt man immer den Meßbereich möglichst weit ausschöpfen.

Möchtest du bei einem solchen Instrument den Meßbereiche erweitern und einen Vorwiderstand einsetzen, dann muss der Vorwiderstand auch eine hohe Fehlerklasse haben: z.B. Messwiderstand 1 MOhm / 0,1%.

Ein externer Widerstand macht nur sinn, wenn druch diesen ein Meßbereich dargestellt werden kann, welchen das Insrtrument nicht selbst besitzt.

Eine Abschätzung des Fehlers kannst du selbst machen:

Instrument bei 200V messbereich, Innenwiderstand 1 MOhm, Fehlerklasse 0,1% wird durch einen externen Widerstand, 1MOhm / 0,1% im Messbereich auf 400 V erweitert

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