myLernwerk

Lernfeld 3 · Prüfung Teil 1

Messen elektrischer Größen

Messen elektrischer Größen: Spannung, Strom und Widerstand richtig messen, Stromzange, Messabweichungen, Innenwiderstand und Echteffektivwert.

15 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Den Spannungsmesser schaltest du parallel zum Bauteil, den Strommesser in Reihe in den Stromkreis. Widerstände misst du nur im spannungsfreien Zustand, sonst ist die Messung falsch und das Gerät kann Schaden nehmen. Die Spannungsfreiheit prüfst du mit einem zweipoligen Spannungsprüfer. Eine Stromzange umschließt nur einen Leiter; legst du sie um eine ganze Anschlussleitung, heben sich die Magnetfelder von Hin- und Rückleiter auf und sie zeigt nahezu null.

Jedes Messgerät belastet die Schaltung. Ein Spannungsmesser mit kleinem Innenwiderstand liegt parallel zum Messobjekt und verfälscht vor allem bei hochohmigen Spannungsteilern den Wert. Digitalmultimeter haben meist einen hohen Innenwiderstand von etwa . An Frequenzumrichtern und anderen nicht sinusförmigen Spannungen zeigt nur ein Echteffektivwert-Messgerät (TRMS) richtig an.

Messabweichungen teilt man in systematische, die immer gleich wirken und sich korrigieren lassen, und zufällige, die streuen. Die relative Messabweichung bezieht die Differenz zwischen angezeigtem und richtigem Wert auf den richtigen Wert. Im Datenblatt eines Digitalmultimeters steht die Genauigkeit meist als Prozent vom Messwert plus eine Zahl Digits.

Messgeräte müssen die passende Messkategorie haben, CAT III für Verteilungen und Maschinen, CAT IV am Hausanschluss. Zeigt ein Gerät 0 V an einer laufenden Anlage, prüfe zuerst Messbereich, Wahlschalter, Messleitungen und Sicherung.

Das solltest du dir merken

  • Spannung parallel, Strom in Reihe messen.
  • Widerstand nur spannungsfrei messen.
  • Die Stromzange umschließt immer nur einen Leiter.
  • An Umrichtern nur mit TRMS-Geräten messen.
  • Systematische Abweichungen lassen sich korrigieren, zufällige nicht.

Formeln

Absolute Messabweichung
angezeigter Wert, richtiger Wert, in der Einheit der Messgröße
Relative Messabweichung
relative Abweichung in Prozent
Gerätefehlergrenze Digitalmultimeter
Prozentangabe vom Messwert als Dezimalzahl, Zahl der Digits, Wert eines Digits im gewählten Messbereich

Typische Fehler in der Prüfung

  • Relative Abweichung auf den angezeigten statt auf den richtigen Wert bezogen.
  • Bei der Gerätefehlergrenze die Digits vergessen oder als Prozent gerechnet.
  • Stromzange um die ganze Leitung gelegt.
  • Widerstandsmessung an einem Bauteil unter Spannung versucht.

Tipps aus der Werkstatt

  • Strom misst du in Reihe, Spannung parallel, Widerstand nur im spannungsfreien Zustand am ausgebauten oder freigeschalteten Bauteil. Ein Amperemeter parallel an eine Spannungsquelle ist ein Kurzschluss, das zerstört Gerät oder Sicherung.
  • Zeigt das Multimeter 0 V, wo Spannung sein müsste, prüfe zuerst das Messgerät: richtiger Messbereich, AC statt DC, Messleitungen in den richtigen Buchsen? Erst wenn das stimmt, suchst du den Fehler in der Anlage.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

15 Aufgaben zu „Messen elektrischer Größen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Mechatroniker/-in (1998, Fassung 2018), Lernfeld 3; DIN EN 61010-1 (Messkategorien); DIN 1319. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.