So entfernen Sie Zusatzfehler beim Kalibrieren des Widerstands

Die Unsicherheit der Widerstandsmessung mit einem Multimeter hängt davon ab, wie Sie Ihren Kalibrator mit dem Multimeter verbinden und mit welcher Art von Multimeter Sie arbeiten. Lernen Sie die vier verschiedenen Anschlussmethoden und die Einstellungen zum Messen des Widerstands an einem digitalen Handmultimeter, Tischmultimeter und Systemmultimeter kennen. Ob Sie einen oder zwei Sätze Messleitungen anschließen und wie die Einrichtung durchgeführt wird – Sie können den zusätzlichen Widerstand an Ihren Leitungen kompensieren und so eine genauere Messung der Kalibrierung Ihres Messgeräts erhalten.

1. Messmethode mit 2-Leiter-Anschluss

Benötigte Werkzeuge

• Bekannte Widerstandsquelle (Kalibrator)
• Zu prüfendes Multimeter
• 1 Satz Messleitungen

Schritte für die 2-Leiter-Methode

1. Schließen Sie die Messleitungen vom Kalibratorausgang an die Eingangsanschlüsse des Multimeters an.
2. Stellen Sie Ihr Multimeter auf die Ohm-Einstellung.
3. Stellen Sie den Kalibrator auf 10 Ohm ein.
4. Drücken Sie die Taste Operate.

Hierbei gibt das Multimeter durch die Messleitungen den Messstrom an den Kalibrator, und der Kalibrator misst diesen Strom und liefert ausreichend Spannung an das Multimeter, um den Widerstand abzulesen.

Das Verfahren funktioniert bei einem digitalen Handmultimeter, einem genaueren Tischmultimeter oder einem extrem genauen Systemmultimeter. Jedoch wird der Messwert jedes Multimeters ein wenig von den 10 Ohm, die der Kalibrator liefert, abweichen. Der Grund dafür ist der Widerstand der Messleitungen, der zu Ihrem Messwert hinzugefügt wird.

2. Messmethode für Laborpräzision mit 4-Leiter-Anschluss

Benötigte Werkzeuge

• Bekannte Widerstandsquelle (Kalibrator)
• Zu prüfendes Multimeter
• 2 Sätze Messleitungen

Wie die vorherige Methode gezeigt hat, zeigte jede Widerstandsmessung kleine Fehler bzw. erhöhte Widerstandswerte. Durch Hinzufügen eines weiteren Satzes Messleitungen kann der Widerstand der Messleitungen kompensiert und somit der Fehler eliminiert werden.

Viele Handmultimeter unterstützen diese Art des 4-Leiter-Anschlusses nicht, aber genauere Tisch- oder Systemmultimeter tun dies in der Regel.

Schritte für die 4-Leiter-Methode

1. Schließen Sie die Messleitungen vom Kalibratorausgang an die Eingangsanschlüsse des Multimeters an.
2. Schließen Sie einen zweiten Satz Messleitungen vom Multimeter an die Standby-Anschlüsse des Kalibrators mit der entsprechenden Polarität an.
3. Stellen Sie an Ihrem Kalibrator ein, dass ein 4-Leiter-Anschluss vorliegt.
   1. Drücken Sie die COMP-Taste, und wählen Sie 4-wire COMP (Kompensation im 4-Leiter-Verfahren).
4. Stellen Sie Ihr Multimeter auf Widerstandsmessung.
5. Stellen Sie an Ihrem Multimeter ein, dass ein 4-Leiter-Anschluss vorliegt.
   1. Im Widerstandsmenü gibt es Einstellungen für 2- und 4-Leiter. Wählen Sie die 4-Leiter-Einstellung.
6. Stellen Sie den Kalibrator auf 10 Ohm ein.
7. Drücken Sie die Taste Operate.

Mit dieser 4-Leiter-Konfiguration können Sie Fehler durch den Leitungswiderstand in der Widerstandsmessung kompensieren. Die Messwerte, die Sie auf Ihren Multimetern sehen, sollten viel näher an den 10 Ohm liegen, die der Kalibrator ausgibt.

Sehen Sie sich das Webinar „Aktiver Widerstand“ an, um zu sehen, wie die Messungen durchgeführt werden.

3. Die 2-Leiter-Methode für Handmultimeter

Handmultimeter unterstützen häufig nicht den 4-Leiter-Anschluss, daher bietet diese Anschlusskonfiguration eine andere Möglichkeit, um den Widerstand in den Messleitungen zu kompensieren.

Benötigte Werkzeuge

• Bekannte Widerstandsquelle (Kalibrator)
• Zu prüfendes Multimeter
• 2 Sätze Messleitungen mit stapelbaren Anschlüssen

Schritte für die Methode mit 2-Leiter-Anschluss bei Handmultimetern

1. Schließen Sie die Messleitungen vom Kalibratorausgang an die Eingangsanschlüsse des Multimeters an.
2. Schließen Sie einen zweiten Satz Messleitungen an die stapelbaren Anschlüsse (oben) der Leitungen des Multimeters an.
3. Schließen Sie diesen zweiten Satz Messleitungen an die Standby-Anschlüsse des Kalibrators an.
4. Stellen Sie an Ihrem Kalibrator ein, dass ein Anschluss mit 2 Leitungen mit Kompensation vorliegt.
   1. Drücken Sie die COMP-Taste, und wählen Sie 2-wire COMP (Kompensation im 2-Leiter-Verfahren).
5. Stellen Sie Ihr Multimeter auf Widerstandsmessung.
6. Stellen Sie den Kalibrator auf 10 Ohm ein.
7. Drücken Sie die Taste Operate.

Das Digitalmultimeter wird Strom geben und die Spannung messen. Der Kalibrator misst hierbei den Strom an den normalen Anschlüssen und gibt auf den zweiten Satz Messleitungen die Spannung, die das Multimeter dann misst. Dadurch werden die Leitungswiderstände der Messleitungen kompensiert.

Wenn Sie eine Widerstandsmessung auf diese Weise durchführen, erhalten Sie ein genaueres Ergebnis mit Ihrem Handmultimeter. Der zusätzliche Widerstand der Messleitungen wird eliminiert.

4. Anschlussmethode TruOhms oder Stromumkehr für den Widerstand

Diese Funktion wird nicht regelmäßig benötigt. Sie sind am nützlichsten in Situationen oder an Orten mit großen Temperaturgradienten oder schnellen Temperaturänderungen. Dies ist eine weitere Art der 4-Leiter-Kompensation, aber das Multimeter übernimmt die Kompensation anstelle des Kalibrators. Diese Art der Messung funktioniert nur mit bestimmten Labor-/Systemmultimetern, wie dem Referenzmultimeter Fluke 8588A.

Benötigte Werkzeuge

• Bekannte Widerstandsquelle (Kalibrator)
• Zu prüfendes Multimeter
• 2 Sätze Messleitungen

Schritte für die TruOhms-Methode

1. Schließen Sie die Messleitungen vom Kalibratorausgang an die Eingangsanschlüsse des Multimeters an.
2. Schließen Sie einen zweiten Satz Messleitungen vom Multimeter an die Standby-Anschlüsse des Kalibrators mit der entsprechenden Polarität an.
3. Stellen Sie an Ihrem Kalibrator ein, dass ein 4-Leiter-Anschluss vorliegt.
   1. Drücken Sie die COMP-Taste, und wählen Sie 4-wire COMP (Kompensation im 4-Leiter-Verfahren).
4. Stellen Sie Ihr Multimeter auf Widerstandsmessung.
5. Stellen Sie an Ihrem Multimeter ein, dass ein 4-Leiter-Anschluss vorliegt.
   1. Wählen Sie im Widerstandsmenü 4-wire True.
6. Stellen Sie den Kalibrator auf 10 Ohm ein.
7. Drücken Sie die Taste Operate.

TruOhms-Messungen wurden entwickelt, um Fehler aufgrund elektromagnetischer Einflüsse in den Messleitungen zu beseitigen. Diese Spannungen werden erzeugt, wenn zwei unterschiedliche Metalle in Kontakt miteinander sind und ein thermisches Gefälle besteht. In den meisten Laborumgebungen ist die Temperatur stabil genug, sodass diese elektromagnetischen Einflüsse nicht besonders groß sind, aber bei Temperaturmessungen mit einem Ende Ihrer Messfühler in einer Wärmequelle können Sie erhebliche elektromagnetische Einflüsse feststellen.

Das Multimeter ändert die Polarität der Leitungen und invertiert sie. Dadurch und indem zwei Messungen durchgeführt werden, ist das Multimeter in der Lage, Abweichungen aufgrund elektromagnetischer Einflüsse zu eliminieren.

Weitere Informationsmaterialien

• Active Resistance („Aktiver Widerstand“) mit Wally Miller
• Informationen zum Thema „Kalibrierung“
• Anleitung zum Messen des Widerstands mit einem Digitalmultimeter

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