Hallo zusammen,
man liest hier ja immer wieder das Leute irgendwelche Werte mit einem
Digitalmultimeter messen und die Werte dann als das absolut korrekte
Ergebnis ansehen. Ich will dazu mal einen kleinen Text verfassen ...
Kurz vorweg : DVM = Digitalvoltmeter ( Digitalmultimeter )
Wie der Spruch schon heißt "Wer mißt mißt Mist". Wenn man also irgendwas
mißt dann sollte man den gemessenen Wert auch richtig interpretieren und
wissen wo sich ein Meßfehler verstecken könnte. Wenn man nicht aufpaßt
schießt man nämlich meilenweit am Ziel vorbei.
Das einfachste sind dabei ganz normale Batterien. Sind die noch voll ?
Meist wird das so gemacht. Einfach mal das Multimeter an die Batterie und
schon steht da 1,5V oder 9V oder was auch immer. Die Batterie ist am
Multimeter immer voll
Wenn man dann was anschließt läuft trotzdem
nix. Was ist da schief gegangen ?
Man hat eigentlich dank des hohen Innenwiderstandes des Multimeters nur
die Leerlaufspannung der Batterie gemessen. Wenn sie leer wird, nimmt aber
der Innenwiderstand zu. Bei 10 Megaohm Last vom DVM merkt man aber vom
Innenwiderstand garnix. Man muß also einen Strom fließen lassen. Das geht
folgendermaßen ...
Also einfach einen kleinen Widerstand (so zwischen 100 Ohm und 1 kOhm,
je nach Batterie) parallel und schon trennt sich bei den Batterien die Spreu
vom Weizen (die leeren von den vollen).
Wenn man in einer Schaltung etwas messen will muß man den Innenwiderstand
des DVM auch berücksichtigen. Bei einer hochohmigen Quelle belastet man
die Spannungsquelle (einen Sensor, Referenzspannungsquelle, ...) evtl so
stark das man alleine mit dem ansetzen des DVM den Meßwert verfälscht.
Hier ist es also genau andersrum. Hier sollte es möglichst hochohmig sein.
Identische Probleme bekommt man bei einer Strommessung. Wenn man das
DVM in den Stromkreis schaltet dann liegt zusätzlich der Innenwiderstand
des DVM in Reihe mit drin. Das beeinflußt auch den auftretenden Strom
den man eigentlich messen möchte. Versucht mal den Strom einer LED
Hintergrundbeleuchtung zu messen die 4,8V benötigt (3 rote LEDs mit 1,6V)
und einen Vorwiderstand von sagen wir mal 10 Ohm hat damit sich 20mA
einstellen (an 5V). Wenn man da ein DVM im Strommeßbereich reinschaltet
leuchtet an den LEDs auf einmal nichts mehr weil man im 100mA Bereich
evtl weitere 30-50 Ohm Innenwiderstand des DVM in Reihe geschaltet hat.
Legt mal bei einer Strommessung ein zweites Multimeter als Spannungsmesser
parallel zu dem das den Strom messen soll und wundert euch über die
Spannung die am Innenwiderstand abfällt.
Genauso passiert es bei der Messung von niederohmigen Widerständen.
Wenn man Widerstände von unter 100 Ohm messen will dann artet es eher
in ein schätzen aus weil der Übergangswiderstand der Meßspitzen zum
Meßobjekt schon mehrere Ohm betragen kann. Solche Messungen macht
man normalerweise mit einer Vier-Leiter-Messung.
Bei hochohmigen Widerstandsmessungen dagegen überbrückt man das
Meßobjekt evtl schon mit dem eigenen Körper wenn man die Meßspitzen
mit den Fingern an die Anschlüsse drückt. Also auch hier aufpassen.
Also bei über 10kOhm sollten die Finger an den Griffen der Meßspitzen
bleiben weil es hier sonst auch in Richtung Schätzung ausartet.
Schön ist auch immer die Messung an den Pins eines Mikrocontrollers.
Ja da liegt 2,5V an oder 3V oder 1V oder was weiß ich. Die Messung
könnte man genauso gut mit nem feuchten Finger machen So wird
das auf jeden Fall nichts. Die Betriebsspannungsanschlüsse oder andere
Pins mit statischen oder sich nur langsam ändernden Spannungen kann
man noch messen. Aber ab 1Hz aufwärts kommt nur noch Murks raus.
Wenn man wissen will was an dem Pin los ist besorgt man sich entweder
ein Oszilloskop um zu sehen das da ein Signal raus kommt oder man baut
sich folgendes ...
(Für die Gastleser Ein Spannugsteiler mit 2x 680 Ohm zwischen +5V und
GND und vom Mittelpunkt 2 antiparallel geschaltete LEDs zum µC-Pin.)
Wenn der Ausgang auf GND liegt leuchtet die grüne LED. Bei +5V leuchtet
die rote LED. Das könnte man noch mit einem DVM messen. Wenn aber
ein Rechtecksignal rauskommt (zB PWM) dann leuchten für das Auge beide
LEDs. Wenn keine der LEDs leuchtet dann ist der Pin entweder hochohmig
oder hinüber. Mit nem DVM würde man sich hier irgendwelche Einstreuungen
aus der Gegend einfangen und die auf der Anzeige sehen. Das wird auch
nichts.
Soviel erst einmal zu den Abenteuern die man mit einem Digitalmultimeter
erleben kann.
Und nun viel Spaß beim messen und nicht alles glauben was da auf der
Anzeige steht. Immer auch den Kopf einschalten
EDIT: Hier ...
Neu im Onlineshop: Logicanalyzer von Saleae Logic - Beitrag #19 - gewählte Samplerate und Meßgenauigkeit
hab ich was zu digitalen Meßgeräten geschrieben. Da digitale Meßgeräte
immer nur kurze "Lichtblicke" haben und dazwischen quasi blind sind
(Samplerate) muß man aufpassen was man da angezeigt bekommt.
Also immer zuerst den Kopf einschalten wenn man was messen will
( und nicht nur dann) .
Gruß
Dino
man liest hier ja immer wieder das Leute irgendwelche Werte mit einem
Digitalmultimeter messen und die Werte dann als das absolut korrekte
Ergebnis ansehen. Ich will dazu mal einen kleinen Text verfassen ...
Kurz vorweg : DVM = Digitalvoltmeter ( Digitalmultimeter )
Wie der Spruch schon heißt "Wer mißt mißt Mist". Wenn man also irgendwas
mißt dann sollte man den gemessenen Wert auch richtig interpretieren und
wissen wo sich ein Meßfehler verstecken könnte. Wenn man nicht aufpaßt
schießt man nämlich meilenweit am Ziel vorbei.
Das einfachste sind dabei ganz normale Batterien. Sind die noch voll ?
Meist wird das so gemacht. Einfach mal das Multimeter an die Batterie und
schon steht da 1,5V oder 9V oder was auch immer. Die Batterie ist am
Multimeter immer voll
Wenn man dann was anschließt läuft trotzdemnix. Was ist da schief gegangen ?
Man hat eigentlich dank des hohen Innenwiderstandes des Multimeters nur
die Leerlaufspannung der Batterie gemessen. Wenn sie leer wird, nimmt aber
der Innenwiderstand zu. Bei 10 Megaohm Last vom DVM merkt man aber vom
Innenwiderstand garnix. Man muß also einen Strom fließen lassen. Das geht
folgendermaßen ...
Also einfach einen kleinen Widerstand (so zwischen 100 Ohm und 1 kOhm,
je nach Batterie) parallel und schon trennt sich bei den Batterien die Spreu
vom Weizen (die leeren von den vollen).
Wenn man in einer Schaltung etwas messen will muß man den Innenwiderstand
des DVM auch berücksichtigen. Bei einer hochohmigen Quelle belastet man
die Spannungsquelle (einen Sensor, Referenzspannungsquelle, ...) evtl so
stark das man alleine mit dem ansetzen des DVM den Meßwert verfälscht.
Hier ist es also genau andersrum. Hier sollte es möglichst hochohmig sein.
Identische Probleme bekommt man bei einer Strommessung. Wenn man das
DVM in den Stromkreis schaltet dann liegt zusätzlich der Innenwiderstand
des DVM in Reihe mit drin. Das beeinflußt auch den auftretenden Strom
den man eigentlich messen möchte. Versucht mal den Strom einer LED
Hintergrundbeleuchtung zu messen die 4,8V benötigt (3 rote LEDs mit 1,6V)
und einen Vorwiderstand von sagen wir mal 10 Ohm hat damit sich 20mA
einstellen (an 5V). Wenn man da ein DVM im Strommeßbereich reinschaltet
leuchtet an den LEDs auf einmal nichts mehr weil man im 100mA Bereich
evtl weitere 30-50 Ohm Innenwiderstand des DVM in Reihe geschaltet hat.
Legt mal bei einer Strommessung ein zweites Multimeter als Spannungsmesser
parallel zu dem das den Strom messen soll und wundert euch über die
Spannung die am Innenwiderstand abfällt.
Genauso passiert es bei der Messung von niederohmigen Widerständen.
Wenn man Widerstände von unter 100 Ohm messen will dann artet es eher
in ein schätzen aus weil der Übergangswiderstand der Meßspitzen zum
Meßobjekt schon mehrere Ohm betragen kann. Solche Messungen macht
man normalerweise mit einer Vier-Leiter-Messung.
Bei hochohmigen Widerstandsmessungen dagegen überbrückt man das
Meßobjekt evtl schon mit dem eigenen Körper wenn man die Meßspitzen
mit den Fingern an die Anschlüsse drückt. Also auch hier aufpassen.
Also bei über 10kOhm sollten die Finger an den Griffen der Meßspitzen
bleiben weil es hier sonst auch in Richtung Schätzung ausartet.
Schön ist auch immer die Messung an den Pins eines Mikrocontrollers.
Ja da liegt 2,5V an oder 3V oder 1V oder was weiß ich. Die Messung
könnte man genauso gut mit nem feuchten Finger machen
So wirddas auf jeden Fall nichts. Die Betriebsspannungsanschlüsse oder andere
Pins mit statischen oder sich nur langsam ändernden Spannungen kann
man noch messen. Aber ab 1Hz aufwärts kommt nur noch Murks raus.
Wenn man wissen will was an dem Pin los ist besorgt man sich entweder
ein Oszilloskop um zu sehen das da ein Signal raus kommt oder man baut
sich folgendes ...
(Für die Gastleser
Ein Spannugsteiler mit 2x 680 Ohm zwischen +5V und GND und vom Mittelpunkt 2 antiparallel geschaltete LEDs zum µC-Pin.)
Wenn der Ausgang auf GND liegt leuchtet die grüne LED. Bei +5V leuchtet
die rote LED. Das könnte man noch mit einem DVM messen. Wenn aber
ein Rechtecksignal rauskommt (zB PWM) dann leuchten für das Auge beide
LEDs. Wenn keine der LEDs leuchtet dann ist der Pin entweder hochohmig
oder hinüber. Mit nem DVM würde man sich hier irgendwelche Einstreuungen
aus der Gegend einfangen und die auf der Anzeige sehen. Das wird auch
nichts.
Soviel erst einmal zu den Abenteuern die man mit einem Digitalmultimeter
erleben kann.
Und nun viel Spaß beim messen und nicht alles glauben was da auf der
Anzeige steht. Immer auch den Kopf einschalten
EDIT: Hier ...
Neu im Onlineshop: Logicanalyzer von Saleae Logic - Beitrag #19 - gewählte Samplerate und Meßgenauigkeit
hab ich was zu digitalen Meßgeräten geschrieben. Da digitale Meßgeräte
immer nur kurze "Lichtblicke" haben und dazwischen quasi blind sind
(Samplerate) muß man aufpassen was man da angezeigt bekommt.
Also immer zuerst den Kopf einschalten wenn man was messen will
( und nicht nur dann) .
Gruß
Dino
