Praktikum Elektrotechnik

Digitalmultimeter 11
Linearitätsabweichung
Diese Messabweichung ist deutlich kleiner als die typisch auftretenden Abgleichabweichungen. Man unterscheidet
zwischen
integraler Linearitätsabweichung durch eine Nicht-Linearität der Kennlinie,
differenzieller Linearitätsabweichung durch ungleiche Breite benachbarter Quantisierungsschritte.
Die Grenzen von Nullpunkts-, Quantisierungs- und Linearitäts-Abweichungen sind Konstanten über den ganzen
Messbereich, die Grenze der Empfindlichkeitsabweichung ist proportional zum Messwert. Zusammengefasst erhält
man diese als Fehlergrenze G des Messgerätes aus zwei Summanden,
z. B. G = 0,2 % v. M. + 1 Digit
= 0,2 % v. M. + 0,05 % v. E. , falls das Gerät in 2000 Schritte (Digit) auflöst.
Die Abkürzungen „v. M.“ und „v. E.“ gemäß Sprachregelung in DIN 43751 stehen für „vom Messwert“ und
„vom Endwert“.
Einflusseffekte
Die bisher genannten Grenzwerte gelten für die Eigenabweichung bei Betrieb unter festgelegten Bedingungen. Wird
von diesen Referenzbedingungen abgewichen, so können Einflusseffekte die Messabweichung des Messgerätes
erhöhen. Die Problematik ist dieselbe wie bei analogen Messgeräten; zur Erläuterung der Begriffe siehe unter
Genauigkeitsklasse.
Temperatur
Digitale Multimeter sind üblicherweise nach DIN 43751 auf eine der Temperaturen 20, 23 oder 25 °C justiert. Bei
Änderung der Temperatur des Messgeräts ändern sich die elektrischen Eigenschaften seiner Komponenten. Durch
Einflusseffekte wird die Messgeräteabweichung möglicherweise größer. Der Einfluss der Temperatur auf den
Messwert wird mit Hilfe einer Kenngröße angegeben.
Kurvenform
Die Kurvenform der Messgröße kann durch verschiedene Kennwerte beschrieben werden. Eine dieser Größen ist der
Scheitelfaktor (engl. Crestfactor) C, definiert als das Verhältnis von Amplitude zu Effektivwert. Für Gleichspannung
gilt C = 1 und für sinusförmige Wechselspannung C = √2 = 1,414.
Ist die Amplitude sehr viel größer als der Effektivwert (ist also C » 1), wie zum Beispiel bei Impulsen, kommt es zu
Fehlmessungen.
Bei gleichrichtwert-bildenden Messgeräten für Wechselgrößen ist die Sinusform zwingend, sonst können erhebliche
Abweichungen auftreten. Bei effektivwertbildenden DMM ist die Kurvenform typisch bis C = 7 von geringem
Einfluss, wenn die Frequenz nicht allzu hoch ist (50 bis teilweise 400 Hz).
Berechnung der Fehlergrenze
Beispiel (Mindestwert der Fehlergrenze):
Das Messgerät wird unter denselben Bedingungen betrieben wie bei seiner Justierung. Anzeige U = 193,4 V;
Angabe des Herstellers: G = 0,2 % v. M. + 1 Digit
Beispiel (Ausweitung der Fehlergrenze durch Einfluss):
Das Messgerät wird in einer Umgebungstemperatur von 35 °C betrieben. Der Hersteller gibt die obige
Fehlergrenze für einen Referenzwert 23 °C an. Für den Betrieb bei anderer Temperatur sei eine weitere
Angabe des Herstellers eine bezogener Zusatzabweichung: (0,05 % v.M. + 2 Digit)/10 K