Was ist ein AC-Voltmeter?
Ein AC-Voltmeter ist ein Gerät zur Messung der Wechselspannung, die von einer Wechselstromquelle geliefert wird.
Viele tragbare Wechselspannungsmessgeräte wurden früher nur als Wechselspannungsmessgeräte verkauft, aber in den letzten Jahren haben sich multifunktionale Messgeräte durchgesetzt. Es gibt zwei Arten von Multifunktionsgeräten: analoge Tester und digitale Tester.
Analoge Prüfgeräte haben einen relativ geringen Innenwiderstand, so dass die Verlustleistung auf ein Minimum reduziert werden kann. Sie haben außerdem den Vorteil einer hohen Genauigkeit und eines geringen Messfehlers.
Digitale Prüfgeräte haben einen hohen Innenwiderstand und können daher auch hochohmige Schaltungen messen.
Anwendungen von AC-Voltmetern
AC-Voltmeter werden häufig bei der Inspektion, Wartung und Instandhaltung von Produkten eingesetzt, die mit Wechselstrom betrieben werden. Beispiele für den Einsatz sind:
- Ermittlung der Ursache von Fehlern in Audiogeräten
- Prüfen der Empfangs- und Sendespannung von Schaltschränken
- Prüfen der Spannung an verschiedenen Stellen im Cockpit eines Hochgeschwindigkeitszuges
- Überprüfung des Zustands von Tauchpumpen zur Entwässerung
- Überprüfung der Ausgangsspannung von Notstromaggregaten
- Bestätigung der Generatorspannung in Kraftwerken
- Überprüfung der Übertragungs- und Empfangsspannung in Umspannwerken
AC-Voltmeter können verwendet werden, um die Spannungen zwischen elektronischen Schaltungen zu ermitteln.
Wie bereits erwähnt, werden AC-Voltmeter auch zur Überwachung der Spannungsbedingungen von Geräten verwendet.
Funktionsweise von AC-Voltmetern
AC-Voltmeter lassen sich grob in Analog- und Digitalvoltmeter unterteilen.
Analoge Voltmeter verwenden hauptsächlich die Methode des beweglichen Eisenbands.
Beim beweglichen Eisenband wird eine Eingangsspannung an eine feste Spule angelegt und die in der Spule erzeugte Magnetkraft bewegt das Eisenband, so dass der Zeiger schwingt. Es zeichnet sich durch seinen einfachen Aufbau und seine geringen Kosten aus.
Das Prinzip eines Digitalvoltmeters wandelt zunächst die Eingangswechselspannung über einen AC/DC-Wandler in Gleichstrom um. Der elektrische Widerstand wird dann durch den Multiplizierer bestimmt und die Stromstärke, die durch das AC-Voltmeter fließt, durch die Spannung des Vorspannungsstroms und den Eigenwiderstand des AC-Voltmeters. Nach der Bestimmung des elektrischen Widerstands und des Stroms kann die Spannung mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes ermittelt werden.
Arten von AC-Voltmetern
Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von AC-Voltmetern, darunter analoge und digitale Produkte. Es sind auch Datenlogger für die Aufzeichnung von Spannungen erhältlich.
Analoge AC-Voltmeter
Viele Menschen denken bei dem Begriff Wechselspannungsmessgerät an analoge Wechselspannungsmessgeräte. Der gebräuchlichste Typ hat eine Spannungsplatte und eine Nadel, die auf der Vorderseite von einer transparenten Acrylabdeckung bedeckt sind. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus sind sie weniger störungsanfällig und zuverlässiger als digitale AC-Voltmeter.
Sie sind relativ preiswert und einige sind im Versandhandel für weniger als 10 USD erhältlich.
Digitale AC-Voltmeter
Dieser Typ hat eine digitale Anzeige auf der Vorderseite, um die Spannung anzuzeigen. Im Inneren befindet sich eine Steuerplatine, z. B. ein FPGA, mit Analog-Digital-Umwandlungsschaltungen und anderen Funktionen.
Die digitale Anzeige ist leicht ablesbar und einige sind sehr funktionell, da verschiedene Funktionen durch das Programm, das die Karte steuert, realisiert werden können.
Die Preisspanne reicht von Modellen im Bereich von 10 USD bis hin zu Hochleistungsgeräten, die mehrere tausend USD kosten.
Im Vergleich zu analogen Geräten ist der Aufbau komplexer und die Fehlerquote tendenziell höher.
Datenlogger
Dies ist ein Gerätetyp, der die Funktion eines AC-Voltmeters hat, aber auch die Ergebnisse seiner Spannungsmessungen protokollieren und durch Anschluss einer Erweiterungseinheit gleichzeitig verschiedene Messungen durchführen kann, z. B. die Temperatur.