Emissionsfaktoren

Allgemeine Bedienungsanleitung für Digital-Multimeter (DMM)

Eine ausführliche Bedienungsanleitung, die auf die meisten Digital-Multimeter angewendet werden kann, mit vielen Informationen, die zwar für den geübten Anwender selbstverständlich sind, aber für jemanden, der ein Multimeter nur selten benutzt, ein wenig Hintergrundwissen vermittelt.

Zwar ist jedes Multimeter ein bisschen anders zu bedienen, aber grundsätzlich ähnelt sich die Bedienung eines solchen Strommessgerätes doch sehr stark.

1 Sicherheitshinweise

Die folgenden Sicherheitsinformationen dienen sowohl der eigenen Sicherheit, als auch der Vorbeugung von Schäden am Multimeters.

1.1 Allgemeine Sicherheitshinweise

• Betreiben Sie das Multimeter nicht, wenn das Gehäuse oder die Messkabel beschädigt sind.
• Überprüfen Sie, ob sich das Multimeter im richtigen Messmodus befindet, bevor Sie eine Messung durchführen. Stellen Sie auch sicher, dass sich die Messleitungen in den für die Messung richtigen Buchsen befinden. Es kann zur Zerstörung des Multimeters führen, wenn Sie z.B. eine Strommessung vorgenommen hatten und jetzt Spannung messen wollen, aber vergessen haben, die Messleitungen umzustecken.
• Führen Sie niemals Widerstands-, Kapazitäts-, Temperatur-, Dioden- und Durchgangstests an einem eingeschalteten Stromkreis durch. Auch Kondensatoren, die sich im Stromkreis befinden, müssen entladen sein.
• Legen Sie niemals eine höhere Spannung oder Stromstärke an die Messbuchsen an, als die in der Anleitung angegebenen Maximalwerte.
• Aus den beiden vorangegangenen Punkten folgt, dass die Messleitungen keinen Kontakt mit einem Messobjekt, das unter Strom steht, haben dürfen, wenn Sie die Messfunktion umschalten und z.B. über die Widerstands-Messfunktion hinweg schalten, oder über Messbereiche, die nicht den anliegenden Strom oder die Spannung vertragen.
• Seien Sie extrem vorsichtig, wenn Sie Messungen an eingeschalteten Stromkreisen mit höherer Spannung als 60V DC (Direct Current = Gleichstrom) oder 30V AC (Alternate Current = Wechselstrom) durchführen.
• Wechseln Sie die Batterie wenn das Batteriesymbol angezeigt wird, um falsche Messwerte zu vermeiden. Schalten Sie das Multimeter aus, bevor Sie die Batterie wechseln.
• Benutzen Sie ein normales Multimeter nur innerhalb geschlossener Räume.
• Verwenden Sie das Messgerät nur in Umgebungsbedingungen (Temperatur, relative Luftfeuchte und Höhe über dem Meeresspiegel), die in den technischen Daten des Multimters angegeben sind.
• Wenn Sie das Multimeter von einer kalten in eine warme Umgebung bringen, warten Sie, bis sich die Temperatur des Multimeters angeglichen hat, da ansonsten evtl. entstehendes Tauwasser im Multimeter zu Kurzschluss führen kann.
• Vermeiden Sie Orte mit hohen Funkfrequenzen, da das DMM sonst nicht einwandfrei funktioniert.
• Beachten Sie die Überspannungskategorie des Multimeters: siehe auch Überspannungskategorien und Multimeter-Sicherheit.

1.2 Sicherheitshinweise zur Strommessung

Um Strom mit einem Multimeter über die Messleitungen messen zu können, muss ein Verbraucher in Reihe geschaltet sein, dessen Stromaufnahme dann gemessen wird. Der Versuch einer Strommessung, ohne dass ein Verbraucher dazwischengeschaltet ist, also z.B. die beiden Messspitzen einfach in eine Steckdose oder an eine Autobatterie zu halten, während das Multimeter auf Strommessung steht, führt zum Kurzschluss und birgt das Risiko der Zerstörung des Multimeters.

• Achten Sie darauf, dass der Stromkreis abgeschaltet ist, bevor das Multimeter für eine Messung dazwischengeschaltet wird. Wenn im Stromkreis Kondensatoren vorhanden sind, sollten diese entladen werden. Vergewissern Sie sich, dass ein Verbraucher korrekt in Reihe geschaltet ist, bevor Sie zur Strommessung den Stromkreis einschalten.
• Zur Messung von hohen Strömen verwenden Sie am Besten ein Zangenmultimeter oder einen Zangenadapter. Der Stromkreis muss dann nicht aufgetrennt werden, sondern ein einzelner Leiter wird mit der Zange umfasst.
• Tragen Sie Handschuhe und evtl. sogar Schutzkleidung, wenn Sie hohe Ströme messen.

2 Bedienungselemente eines Multimeters

Die meisten Multimeter sind ähnlich aufgebaut und haben mindestens folgene Bedienungs- bzw. Funktionselemente:

• Anzeige, meist als Flüssigkristallanzeige (LCD), in der Messwert und meistens auch Einheit (z.B. V, mV etc.), sowie der Messmodus (AC, DC o.ä.) angezeigt werden.
• Funktionswahlsschalter, meist als Drehschalter, mit dem die gewünschte Messfunktion (Spannung, Strom, Widerstand etc..) ausgewählt wird. Je nach Ausführung des Multimeters wird bei Spannungs- und Strommessung hier bereits zwischen DC und AC unterschieden, während bei anderen diese Unterscheidung durch eine zusätzliche Taste realisiert wird. Insbesondere bei Multimetern, die keine automatische Bereichswahl haben, wird hier auch der Messbereich (z.B.V oder mV) eingestellt.
• Buchsen für die Messleitungen. Bei einem normalen Multimeter sind es gewöhnlich 4, bei Zangenmultimetern 2 oder 3, je nach Funktionsumfang. Die schwarze Messleitung wird immer in die Buchse gesteckt, die mit COM (= common) beschriftet ist. Eine Ausnahme kann bei Temperaturmessung gegeben sein.) Die rote Messleitung wird passend zur gewählten Messfunktion in eine der anderen Buchsen gesteckt.

3 Grundsätzliches zur Messung mit dem Multimeter

Die meisten Multimeter können elektrische Größen messen, die über eine große Spanne gehen, z.B.Spannungsmessungen von 10mV bis 500V, oder im Widerstände von 50Ω bis 50MΩ. Dann ist diese Spanne in Messbereiche unterteilt, die entweder eingestellt werden müssen, oder, wenn das Multimeter automatische Messbereichswahl unterstützt, auch automatisch angezeigt werden.

3.1 Wahl der Messfunktion

Um das Multimeter in den gewünschten Messmodus zu versetzen, drehen Sie den Wahlschalter auf die gewünschte Position. Diese ist i.d.R. mit dem Symbol für die Einheit der Messgröße gekennzeichnet, also z.B. bei Spannungsmessung V, bei Strommessung A und bei Widerstandsmessung Ω.

Je nach Konstruktion des Messgeräts kann die Unterteilung im Falle von Strom und Spannungsmessung noch weiter gehen, weil bereits hier nach Gleich- und Wechselstrom bzw. -Spannung unterschieden wird. Wechselgrößen sind mit ~ oder AC gekennzeichnet (V~ bzw. A~oder ACV bzw. ACA), während Gleich- bzw. Wechselstrom mit = oder DC markiert sind (V= bzw.A= oder DCV bzw. DCA). Wenn das Multimeter keine automatische Bereichswahl hat, ist der Messbereich meist ebenfalls über die Wahlscheibe einzustellen. Bei Strommessungen wird i.d.R.immer zusätzlich nach A bzw. mA unterschieden, weil auch das rote Messkabel in unterschiedliche Buchsen am DMM gesteckt werden.

Wenn die Messfunktionen auf der Wahlscheibe nicht nach Gleich- und Wechselgrößen unterschieden sind, erfolgt dies über eine Taste, die meist mit Select, Func oder AC/DC beschriftet ist. Manche Multimeter erkennen Gleich- bzw. Wechselstrom selbstständig.

Dasselbe gilt für Widerstand, Durchgangs- und Diodentest, wo die spezifische Funktion möglicherweise über eine zusätzliche Taste ausgewählt wird.

3.2 Wahl der Messbereichs

Grundsätzlich gilt bei allen Messungen, die Sie vornehmen: immer den Messbereich so wählen, dass man eine vernünftige Anzeige erhält, mit möglichst vielen angezeigten Ziffern. (Also besser z.B.den Messbereich 200 mV auswählen mit der Anzeige 119 als 20V mit der Anzeige 00.1V). Wenn man den Bereich, in den das Messergebnis fällt, vorher nicht kennt, und das Multimeter keine automatische Bereichswahl hat, zuerst den höchsten Messbereich einstellen und so weit nach unten schalten, bis man eine aussagekräftige Anzeige erhält.

4 Messen mit dem Multimeter

4.1 Spannungsmessung

Stromspannung wird immer parallel zum Stromkreis gemessen.

Da der Innenwiederstand der meisten Multimeter bei Spannungsmessung im Megaohm-Bereich liegt, werden nur wenige Milli- oder Mikroampere fließen. Dieser geringe Strom lässt die Messung unverfälscht, zeigt aber auch Spannungen an, die schon bei kleinster Belastung zusammenbrechen würden. So würde ein Multimeter am Ende einer Ader, die nirgends angeschlossen ist, aber ein paar Meter parallel zu einer spannungsführenden Ader liegt, eine Spannung anzeigen. Auch wenn das Multimeter keinen Kontakt mit einem Stromkreis hat, kann, insbesondere im mV-Bereich, eine Spannung angezeigt werden, die durch ein Magnetfeld induziert wird.

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion (Gleichspannung oder Wechselspannung und ggf. den Messbereich ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion).
2. Stecken sie die schwarze Messleitung in die COM-Buchse und die rote in die Buchse, die u.a.mit V beschriftet ist.
3. Stellen Sie mittels der Messspitzen der Messleitungen einen parallelen Kontakt zum Stromkreis her, den Sie messen wollen.

4.1.1 Gleichspannungsmessung (DCV)

Halten sie die rote Messleitung an den Pluspol des Stromkreises und die schwarze an den Minuspol. Wenn Sie es umgekehrt machen, und wenn das Messgerät eine Polaritätsanzeige besitzt, wird ein Minuszeichen vor dem Spannungswert angezeigt.

Wenn Sie z.B. eine AA-Batterie messen wollen, wählen sie am Messgerät den Bereich 2V, 4V, oder 6V, je nach dem, wie die Bereiche eingeteilt sind und halten die Spitze der roten Messleitung an den Pluspol und die der schwarzen an den Minuspol der Batterie. Wenn Sie es umgekehrt machen, erhalten Sie ein Minuszeichen vor dem Wert, den Sie ablesen.

4.2 Strommessung

Stromstärke wird immer in Reihe gemessen.

Zur Strommessung muss der zu messende Strom durch das Messgerät fließen. Dazu muss es in den Stromkreis eingeschleift werden. Zum Ein- oder Ausbau des Strommessgerätes muss der Stromkreis abgeschaltet und aufgetrennt werden.

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion (Gleichstrom oder Wechselstrom ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion). Achten Sie darauf, dass auch der entsprechende Bereich (10A bzw. 20A oder mmA) richtig gewählt wird.
2. Stecken sie die schwarze Messleitung in die COM-Buchse und die rote in die Buchse, die mit A beschriftet ist. Meist gibt es zwei: Eine für schwache Ströme (mA) und eine für Stromstärken im Ampere-Bereich (10A oder 20A)
3. Verbinden sie die Messleitungen seriell mit dem Stromkreis, den Sie messen wollen, und den Sie vorher aufgetrennt haben.

4.2.1 Messen von Gleichstrom DCA

Verbinden sie die rote Messleitung mit den Pluspol des Stromkreises und die schwarze an den Minuspol. Wenn Sie es umgekehrt machen, und wenn das Messgerät eine Polaritätsanzeige besitzt, wird ein Minuszeichen vor dem Spannungswert angezeigt.

4.2.2 Strommessung mittels Stromzange

Ein Zangenstrommesser wertet zur Messung des Stromes das Magnetfeld aus, das durch den Stromfluss durch einen Leiter entsteht. Daher muss der Stromkreis nicht aufgetrennt werden.

4.2.2.1 Zangenadapter

Ein Zangenadapter wird anstelle der Messleitungen an das Multimeter angeschlossen.

4.2.2.1.1 AC Zangenadapter

Je nachdem welche Stromstärken gemessen werden, wird der Adapter entweder an die A-Buchse oder mA-Buchse angeschlossen. Zur Messung wird dann entweder die A-Funktion oder die mA-Funktion eingestellt.

4.2.2.1.2 AC/DC Zangenadapter

Der Adapter wird entweder in die V-Buchse oder mV-Buchse gesteckt. Zur Messung wird dann entweder die V-Funktion oder die mV-Funktion benutzt.

4.2.2.2 Zangenmultimeter

Ein Zangenmultimeter hat fest angebaute Zangen. Zur Strommessung wird die Messfunktion und der Messbereich entsprechend eingestellt.

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion (Gleichstrom oder Wechselstrom und ggf. den Messbereich ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion).
2. Umfassen Sie den zu messenden Leiter mit der Zange. Der Leiter darf nicht in die Zange eingeklemmt werden. Ebenso muss es ein einzelner Leiter sein, nicht das komplette Kabel, das aus mehreren Leitern besteht. (Nur in Sonderfällen, z.B. zur Fehlerstromsuche werden mehrere Leiter gleichzeitig umfasst.)

4.3 Widerstandsmessung

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion Widerstand (Ω) und ggf. den Messbereich ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion).
2. Stecken sie die schwarze Messleitung in die COM-Buchse und die rote in die Buchse, die Ωbeschriftet ist.
3. Stellen Sie mittels der Messspitzen der Messleitungen den Kontakt zum Widerstand her, den Sie messen wollen.

Wenn sie verbaute Widerstände messen, stellen Sie sicher, dass der Strom abgeschaltet ist, und alle evtl. im selben Stromkreis befindlichen Kondensatoren entladen sind. Außerdem muss der zu messende Widerstand durch Dioden oder durch andere Halbleiterbauteile isoliert sein und das DMMdarf keine höhere Prüfgleichspannung als 0,6 V verwenden, weil solche Bauteile i.d.R. ab 0,6 Vschalten.

4.4 Durchgangsprüfung

Der Durchgangspiepser ermöglicht die leichte und schnelle Ausfuhrung von vielen Durchgangsprüfungen, indem das DMM bei Erkennung eines geschlossen Stromkreises ein akustisches Signal abgibt, sodass Sie bei der Prüfung nicht auf das Instrument schauen mussen. Der erforderliche Widerstandswert, bei dem das akustische Signal ausgelöst wird, ist von Gerät zu Gerät verschieden.

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion Durchgangsprüfung ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion).
2. Stecken sie die schwarze Messleitung in die COM-Buchse und die rote in die Buchse, die mit dem Symbol für die Durchgangsprüfung beschriftet ist. Diese ist i.d.R. dieselbe, wie für die Widerstandsmessung.
3. Stellen Sie mittels der Messspitzen der Messleitungen die Kontakte her, zwischen denen Sie prüfen wollen. Wenn Durchgang besteht, ertönt ein Signalton.

4.5 Diodenprüfung

Eine Diode wirkt wie ein elektronischer Schalter: Sie kann eingeschaltet werden, wenn die Spannung uber einem gewissen Pegel liegt, normalerweise etwa 0,6 V bei Siliziumdioden, und ermoglicht den Stromfluss in einer Richtung. Manche Instrumente verfugen uber eine spezielle Betriebsart mit der Bezeichnung Diodenprüfung. In dieser Betriebsart muss die Ablesung 0,6 bis 0,7 V in der einen Richtung betragen, und in der anderen Richtung eine Unterbrechung anzeigen, wenn die Diode in Ordnung ist. Falls in beiden Richtungen Unterbrechung angezeigt wird, hat die Diode Unterbrechung, und falls in beiden Richtungen Durchgang angezeigt wird, weist die Diode Kurzschluss auf.

1. Stellen sie am Multimeter die gewünschte Messfunktion Diodentest ein (siehe 3.1 Wahl der Messfunktion).
2. Stecken sie die schwarze Messleitung in die COM-Buchse und die rote in die Buchse, die mit dem Symbol für Diodentest beschriftet ist. Diese ist i.d.R. dieselbe, wie für die Widerstandsmessung.
3. Stellen Sie mittels der Messspitzen der Messleitungen die Kontakte zur Diode her, die Sie prüfen wollen.

BGA - ball grid array

Die Kugelgitteranordnung löst das Problem der vielen Anschlüsse eines IC, indem die Anschlüsse für SMD-Bestückung in Form von kleinen Lötperlen auf der Unterseite des Chips in Form eines Gitters untergebracht sind. Sie werden beim Reflow-Löten aufgeschmolzen und verbinden sich so mit dem Kupfer der Leiterbahnen auf der Platine.

Die Beleuchtungsstärke (Formelzeichen E) ist der Lichtstrom, der auf eine bestimmte Fläche trifft und wird im SI-System mit Lux [lx] angegeben: 1 lx = 1 lm/m². Die Beleuchtungsstärke ist eine lichttechnische Größe und berücksichtigt die Wellenlängenabhängigkeit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Es ist eine reine Empfängergröße und dient als Maß für die Helligkeit. Die Beleuchtungsstärke nimmt mit dem Quadrat der Entfernung zur Lichtquelle ab (z.B. bedeutet doppelte Entfernung 4x geringere Beleuchtungsstärke). Die Beleuchtungsstärke von Tageslicht (mittags) schwankt zwischen 100 000 lx an einem schönen Sommertag und 400 lx an einem trüben Wintertag.

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