Grundbegriffe der Messtechnik:

Grundbegriffe der Messtechnik:
Messen (bestimmen des zahlenwertes einer physikalischen Größe)
Zählen (ermitteln der Anzahl gleichartiger Ereignisse oder dinge in einer bestimmten
Zeit)
Prüfen (feststellen ob der Prüfgegenstand vorgeschriebene Eigenschaften einhält)
Kalibrieren (festlegen um welchen wert sich die Messgröße pro Skalenteil ändert
Justieren (einstellen einer Messwertanzeige auf den richtigen wert)
Eichen (amtliche Bestätigung dass die Messergebnisse die Eichfehlergrenze nicht
überschreiten)
Analoge Messgeräte:
Bestehen aus :
Beweglichen teil mit Zeiger
Der Skala
Der feststehenden spule bzw. Dauermagneten
Der bewegliche teil muss sich von der angelegten Spannung leicht auslenken lassen
Wegen der Trägheit pendelt der Zeiger um die richtige Anzeige, eine Dämpfung
unterbindet das pendeln, wird aber erst wirksam wenn sich das bewegliche Organ dreht.
Eine Luftkammerdämpfung besitzen Elektrodynamische Messwerke oder
Dreheisenmesswerke
Bei dieser Dämpfung verdrängt ein Metallflügel die Luft aus einem Hohlraum
Wirbelstromdämpfung wird beim Drehspulmesswerk angewendet.
Beim Ausschlag des Zeigers werden im Aluminiumrahmen Wirbelströme erzeugt die den
Zeigerausschlag dämpfen
Der Zeiger eines elektrischen Messwerkes muss leicht sein, damit er möglichst
unverzögert der Drehung des beweglichen Organs folgen kann.
Liest man die Anzeige von der Seite entsteht ein Parallaxenfehler, welchen man durch
eine Spiegelunterlegung verhindern kann
Aus Sicherheitsgründen sollte vor Messen unbekannter Messgrößen der größtmögliche
Messbereich eingestellt werden
Messfehler von Zeigermessgeräten:
Persönlicher Fehler:
Durch ungenaues Ablesen
Einflussfehler:
Abweichen von der Nenntemperatur
Systematische Fehler:
Verwendung der Stromfehler statt der Spannungsfehlerschaltung
Anzeigefehler:
Durch Lagerreibung, ungenaue Skala …
Messwerk nennt man die aktiven Teile eines Zeigermessgerätes, die ein Drehmoment
erzeugen
Digitale Messgeräte
Bestehen aus:
Analog – digital Umsetzer
Display
Stromversorgung
Es gibt eine 7 Segment, 14 Segment und Punkt Matrix – Anzeige
Drehspulmesswerk:
Im Feld eines Dauermagneten ist eine Spule drehbar gelagert, fließt ein Strom durch die
Drehspule wird ein Drehmoment erzeugt und der Messwert auf der Skala angezeigt. Die
Wirbelstromdämpfung verhindert ein starkes Pendeln des Zeigers
Eigenschaften: zur Messung von Gleichspannung, Gleichstrom
Sehr hohe Empfindlichkeit
Hohe Genauigkeit
Dreheisenmesswerk:
Im Inneren einer Spule ist ein Weicheisenplättchen fest angebracht, und an der
Zeigerachse eines beweglich. Fließt ein Strom durch die Spule, entsteht ein Magnetfeld,
welches die Plättchen gleich magnetisiert und abstößt. Das entstehende Drehmoment ist
das Maß für den Messwert. Der Zeigerausschlag wird durch die Luftkammerdämpfung
gedämpft.
Eigenschaften: Einfacher Aufbau
Für gleich und Wechselstrom
Unempfindlich gegen magnetische Fremdfelder
Elektrodynamisches Messwerk:
Vom Aufbau her wie das Drehspulmesswerk, doch statt des Dauermagneten hat es einen
Elektromagneten. Es besteht also aus 2 Spulen, einer Stromspule in deren Feld sich eine
drehbar angeordnete Spannungsspule befindet. Fließt Strom durch beide Spulen so wirkt
auf die Drehspule ein Drehmoment. Das Drehmoment ist sowohl der Spannung an der
Drehspule als auch dem Strom durch die Stromspule proportional. Es wird das Produkt
von Spannung und Strom gemessen.
Eigenschaften.
Zur Leistungsmessung
Für Gleich und Wechselstrom
Messen mit Stromzangen:
Der Wechselstrom in einem elektrischen Leiter erzeugt ein elektromagnetisches Feld um
den Leiter welches zur Messung des Stromes genutzt wird. Das magnetische Feld
induziert in der Spule eine Spannung die proportional zur Stromstärke ist
Für Messung von Gleichstrom benötigt man einen Hallgenerator
Synchronmotor:
Der Aufbau des Ständers ist wie beim Asynchronmotor, nämlich im Ständer befinden
sich Drehstromwicklungen zur Erzeugung des Drehfelds.
Der Läufer trägt eine Erregerwicklung, der über Schleifringe Gleichstrom zugeführt wird.
Er wirkt als Elektromagnet. Seine Polzahl ist so groß wie die Polzahl der
Ständerwicklung
Beim Einschalten hat das Ständerdrehfeld sofort die Drehzahl entsprechend der der
Polzahl und Netzfrequenz.
Der Läufer kann aufgrund seiner Massenträgheit nicht sofort der Drehfelddrehzahl folgen
Synchronmotoren brauchen Anlaufhilfen, z.B: eine zusätzliche Kurzschlusswicklung
Nach dem Anlaufen dreht sich der Motor mit Drehzahl des Drehfeldes, auch bei
Belastung haben sie Drehfelddrehzahl
Kondensatormotor:
Beim Kondensatormotor wird die zur Drehfeldbildung erforderliche Phasenverschiebung
durch die Reihenschaltung eines Kondensators zur Hilfswicklung erreicht.
Ein hohes Anzugsmoment hat der Motor bei Verwendung eines Anlaufkondensators und
Betriebskondensators, das Moment kann dadurch bis auf das 2-3 fache gesteigert werden.
Der Anlaufkondensator wird nach Hochlaufen abgeschaltet, da es zur Überhitzung
kommen kann
Schrittmotor:
Der Läufer eines Schrittmotors kann zu schrittweiser oder zu gleichförmiger
Drehbewegung angesteuert werden.
Unipolarbetrieb bedeutet wenn jede Erregerwicklung aus zwei Spulen besteht. Jede
Spule erzeugt ein Magnetfluss in eine Richtung, durch Umschalten der Spulen wird die
Polarität geändert
Bipolarbetrieb bedeutet wenn jede Erregerwicklung aus einer Spule deren
Stromrichtung zur Umpolung des Magnetfelds fortlaufend geändert wird
Synchrongenerator
Energie wird hauptsächlich mit Synchrongeneratoren erzeugt.
Der Läufer trägt die Erregerwicklung die über Schleifringe mit Gleichstrom versorgt wird