Was sind analoge Einbau-Messgeräte?
Die Antwort steckt bereits im Namen. Es handelt sich um Messinstrumente zum Einbau in neue oder bestehende Anlagen. Die Messwerte werden auf analoge Weise ermittelt. Das unterscheidet die Geräte von digitalen Einbau-Messinstrumenten, die mit Digitalelektronik funktionieren.
Bei einer analogen Messung erfolgt eine stufenlose Verarbeitung des Messsignals, bei der digitalen Messung hingegen liegt eine stufenweise Verarbeitung vor. In vielen Fällen sind analoge Instrumente mit Zeigern ausgestattet, die das Messergebnis auf einer Zahlen- oder Farbskala anzeigen. Erhältlich ist zudem analoge Zähltechnik, die mechanisch, elektromechanisch oder elektromagnetisch funktioniert, darunter beispielsweise Betriebsstundenzähler.
Diese Messinstrumente sind in der Regel mit einer Ziffernanzeige beziehungsweise Laufanzeige ausgestattet, wobei es Modelle mit unterschiedlich vielen Stellen gibt. Teils wird der Wert mit Nachkommastelle angegeben, zum Beispiel ist das bei klassischen analogen Energiezählern (Ferraris-Zählern beziehungsweise Drehstromzählern) der Fall.
Bei analogen Einbaumessgeräten mit Zeiger und Zahlenskala handelt es sich in vielen Fällen um Instrumente zur Messung der Stromstärke, auch Amperemeter oder Strommesser genannt, oder der elektrischen Spannung, sogenannte Spannungsmesser beziehungsweise Voltmeter.
Bauarten und Funktionsweisen
Es gibt eine Vielzahl an analogen Einbaumessgeräten, die analog funktionieren und für den Einbau vorgesehen sind. Aufbau und Funktionsprinzip können variieren – je nachdem, welche Parameter erfasst und gemessen werden sollen. Nachfolgend ein kleiner Überblick über häufig eingesetzte analoge Messtechnik:
Einbaumessgeräte mit Drehspulenmesswerk
Bei vielen Zeigermessgeräten handelt es sich um elektromechanische Einbaugeräte mit Drehspulmesswerk. Letzteres sorgt im Wesentlichen für den Zeigerausschlag auf der jeweiligen Skala. Im Inneren befindet sich eine drehbare Spule im Feld eines Dauermagneten.
Fließt Strom hinein, entsteht ein zweites Magnetfeld, das den Weicheisenkern im Drehspulmesswerk magnetisiert. Der Elektro- und der Dauermagnet stoßen sich ab, was zur Folge hat, dass sich die Spule dreht und der Zeiger ausschlägt. Als Gegenkraft zur magnetischen Kraft dienen zwei Spiralfedern, die einerseits die Stromzufuhr ermöglichen und andererseits die Zeiger in die Ruhelage zurückstellen.
Grundsätzlich kann mit Drehspulmesswerken nur Gleichstrom gemessen werden, durch Vorschalten eines Gleichrichters wird allerdings auch eine Messung von Wechselstrom möglich. Soll die elektrische Spannung gemessen werden, ist das Vorschalten von Vorwiderständen erforderlich.
Drehspulmessgeräte können nicht nur als Amperemeter und Spannungsmesser Verwendung finden, sondern auch zur Messung anderer Werte, beispielsweise von Temperatur, Leistung und Widerstand.
Einbaumessgeräte mit Dreheisenmesswerk
Daneben gibt es Zeigermessgeräte mit Dreheisenmesswerk. Die grundlegende Funktionsweise ist der von Drehspulenmesswerken sehr ähnlich, allerdings eignen sich Einbaugeräte mit Dreheisen auch für die Messung von Wechselströmen, ohne dass ein Gleichrichter vorgeschaltet werden muss. Im Inneren befinden sich zwei Eisenkerne, von denen einer fest mit der Spule und einer mit dem Zeiger verbunden ist. Durch den Stromfluss werden die Eisenkerne magnetisiert und stoßen sich ab – der Zeiger bewegt sich durch die Drehbewegung des Eisenkerns, mit dem er verbunden ist. Als Gegenkraft, die den Zeiger schließlich zum Stillstand bringt, wirkt eine Spiralfeder.
Analoge Einbaumessgeräte mit Dreheisenmesswerk kommen zur Messung von Wechselströmen und allgemein für größere Ströme und Spannungen zum Einsatz. Die Einbaumessgeräte sind robuster als Drehspulmesswerke, können sehr geringe Ströme und Spannungen aber nicht erfassen. Für solche Fälle sind Drehspulmesswerke besser geeignet.
Einbaumessgeräte mit mechanischen und elektromechanischen Zählwerken
Häufig verwendete mechanische Zählwerke sind Rollenzählwerke. Mehrere Rollen auf einer Achse werden durch einen Mechanismus separat voneinander gedreht und rasten in der nächsten Stellung ein. Die Rollen tragen die Ziffern 0 bis 9. Hat sich ein Rad einmal komplett gedreht (die 9 schnappt um auf 0), springt das Zahlenrad links davon um eine Zahl weiter. Die Ziffern können unmittelbar abgelesen werden.
Bei elektromechanischen Zählwerken erfolgt der Antrieb der Rollen elektrisch durch einen Elektromagneten oder einen Elektromotor. Einbaumessgeräte mit Zählwerk sind beispielsweise Betriebsstundenzähler, Stromzähler und Kilometerzähler in Kfz, wenngleich heutzutage überwiegend digitale beziehungsweise elektrische Prüfgeräte und Messinstrumente in Fahrzeugen zum Einsatz kommen.
Auch zum Zählen der verbrauchten Energie werden zunehmend digitale Messgeräte verwendet.
Auswahlkriterien für analoge Einbau-Messgeräte
Die Verwendung von Einbaumessgeräten ist grundsätzlich immer dann sinnvoll, wenn ein bestimmter Wert dauerhaft oder regelmäßig stets an der gleichen Stelle gemessen werden soll. In unserem Onlineshop können Sie analoge Instrumente nach ähnlichen Kriterien aussuchen wie digitale Messgeräte.
Wichtige Aspekte bei der Auswahl der passenden Messtechnik sind unter anderem:
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Messfunktion: Ganz wesentlich ist natürlich die Frage, welche Größen gemessen werden können. Erhältlich sind unter anderem Messgeräte und Prüfgeräte zum Messen von Wechselstrom, Gleichstrom, Wechselspannung, Gleichspannung, Temperatur und Frequenz sowie Impulsmesser und mechanische Zähler, die für verschiedene Zählaufgaben Verwendung finden können.
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Messbereich: Sie können die Produkte in unserem Onlineshop nach dem messbaren Bereich beziehungsweise den minimalen und maximalen Grenzwerten auswählen.
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Einbaubreite und -höhe: Da es sich um Instrumente handelt, die in einer neuen oder vorhandenen Anlage eingebaut werden sollen, ist es wichtig, Modelle mit passenden Abmessungen auszuwählen.
Weitere Auswahlkriterien für ein Einbauinstrument hängen im Wesentlichen vom Einsatzzweck und der Einsatzumgebung ab. Je nach Umgebung kann zum Beispiel eine bestimmte Schutzart nötig sein. Auch die Art der Montage kann eine Rolle spielen. Viele der angebotenen Messgeräte sind zur Montage in Schalttafeln vorgesehen.
Erhältlich sind aber beispielsweise auch mechanische Zähler für die Tischmontage, Impulszähler mit Spannbügelbefestigung und Varianten zur Schienenmontage in Verteilern. Benötigen Sie ein Zählermessgerät, achten Sie darauf, dass ausreichend Stellen für Ihre Zwecke vorhanden sind und ob gegebenenfalls eine Rückstellung möglich ist.
Ein Nachteil von analogen Messinstrumenten, insbesondere beim Gebrauch von Geräten mit Zeiger und Skala, besteht darin, dass beim Ablesen des gemessenen Wertes leichter Fehler passieren als beim Umgang mit digitalen Geräten. Wichtig ist, Parallaxenfehler zu vermeiden, indem Sie senkrecht auf die Skala blicken.
Hilfreich sind Spiegelskalen, die in manche Zeigermessgeräte eingebaut sind und Messabweichungen verhindern sollen, die durch eine schräge Draufsicht entstehen können. Dabei handelt es sich um eine spiegelnde Fläche, die parallel zur Skala mit der Strichmarkierung angebracht ist. Überdecken sich der Zeiger und dessen Spiegelbild genau, kann man sicher sein, senkrecht auf die Skala zu blicken.
Sind moderne digitale Messgeräte den „alten“ analogen nicht vorzuziehen?
Tatsächlich haben digitale Messgeräte, beispielsweise Multimeter zur Messung verschiedener Parameter, ihre analogen Pendants in vielen Bereichen großflächig abgelöst. Es gibt allerdings nach wie vor Verwendungsmöglichkeiten, in denen analog funktionierende Instrumente den digitalen Geräten ebenbürtig oder gar überlegen sind. Ein Vorteil analoger Strommesser beispielsweise besteht darin, dass Stromschwankungen durch Zeigerausschläge unmittelbar zu erkennen sind.
Generell können Schwankungen und Tendenzen leichter und wesentlich anschaulicher verfolgt werden als bei digitalen Geräten. Zudem geben Messinstrumente mit Skalen einen besseren Überblick über den gesamten Messbereich.