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Ratgeber

Wissenswertes über Multimeter

Multimeter » Ein Messgerät für viele Messaufgaben

Bei der Installation, Wartung und der Reparatur von elektrischen Anlagen oder elektronischen Systemen müssen Messwerte erfasst werden. Dabei werden oft unterschiedliche Messgrößen wie Spannungen, Ströme oder auch Widerstandswerte ermittelt. 

Um die jeweiligen Messwerte richtig erfassen zu können, muss das jeweilige Messgerät bestimmte Leistungsmerkmale erfüllen. Selbstverständlich gibt es dafür spezielle VoltmeterAmperemeter oder auch Ohmmeter, die für die jeweilige Aufgabe bestens geeignet sind. 

Servicetechniker hingegen bevorzugen in diesem Fall ein Digitalmultimeter, das alle unterschiedlichen Messaufgaben, und oftmals sogar mehr, erfüllen kann. Wie das funktioniert und worauf es bei einem Multimeter ankommt, verraten wir Ihnen gerne.



Was ist ein digitales Multimeter?

Ein digitales Multimeter bzw. Digitalmultimeter dient zum Messen elektrischer Größen. Dabei sind die einzelnen Messfunktionen in aller Regel in mehrere Messbereiche eingeteilt.  In den meist relativ breiten Gesamt-Messbereich sind dann sowohl hohe Auflösungen als auch hohe Messgenauigkeiten erreichbar. Dazu sind Digitalmultimeter mit einem Analog-Digital-Umsetzer ausgestattet, um die analogen Messwerte digital anzuzeigen.

Zu den grundsätzlichen Messfunktionen eines Multimeters zählen immer Spannungs- und Strommessfunktionen für Gleich- und Wechselspannung. Die vorhandene Widerstandsmessfunktion wird oftmals noch mit einem akustischen Signalgeber zur Durchgangsprüfung kombiniert.

Besser ausgestattete digitale Multimeter verfügen über Zusatzfunktionen, wie z.B. zur Messung von Frequenzen, Puls- und Tastverhältnissen sowie Kapazitäten. Eine Dioden-Testfunktion, um die Funktionstüchtigkeit von Dioden zu messen, gehört ebenfalls häufig zur Ausstattung. Zusätzlich gibt es Geräte für separate Messbereiche, um etwa Temperaturmessungen durchzuführen. 

Aber auch Drehzahlen, Schallpegel, Beleuchtungsstärken sowie hohe Ströme lassen sich über externe Sensoren oder spezielle Messadapter erfassen. Wobei sich die Strommessung mit Zangenamperemetern als ausgesprochen praktikabel erwiesen hat, da durch die kontaktlose Messung der Stromkreis nicht aufgetrennt werden muss.



Welche Typen und Bauarten von Multimetern gibt es?

Multimeter gibt es in zahlreichen Bauformen und Ausprägungen. Allerdings dominieren digitale Multimeter mit LCD-Anzeige den Markt und haben analoge Multimeter mit Zeigermesswerk weitgehend verdrängt. Die Gründe hierfür finden sich in einem günstigeren Anschaffungspreis und einer weitaus höheren Stoßunempfindlichkeit. Hinzu kommt, dass der digital angezeigte Messwert leichter und schneller abzulesen ist. Dennoch haben Multimeter mit analoger Anzeige noch ihre Daseinsberechtigung. Sie erlauben bei schwankenden und wechselnden Messwerten eine einfachere und bessere Trendbetrachtung durch ihr stufenlos anzeigendes Messwerk.

Weit verbreitet und wohl am bekanntesten sind Hand-Multimeter, die durch ihre kompakte Bauform und den Betrieb mit Batterien oder Akkus mobil und damit sehr flexibel einsetzbar sind. 

Einfache Einstiegsmodelle sind bereits sehr günstig erhältlich und gehören daher mittlerweile bei fast jedem Technikfan zur Grundausstattung. Professionelle Hand-Multimeter mit digitaler Anzeige finden Verwendung bei Fachkräften für Elektroinstallation und Elektronik, in der Kfz-Elektronik sowie bei technischen Servicekräften jeder Fachrichtung. 

Weil oft beide Hände für die korrekte Positionierung der Messspitzen benötigt werden, ist das zusätzliche Halten des Messgerätes nicht immer möglich. Deshalb gibt es digitale Hand-Multimeter, die durch ihre kompakten Bauformen sehr stark zweipoligen Spannungsprüfer ähneln. Da eine Messspitze direkt mit dem Gehäuse verbunden ist, kann das Messgerät einfach eingesetzt und die Anzeige bei der Bedienung leicht abgelesen werden.


Tisch-Multimeter finden, wie der Name schon vermuten lässt, ihren Platz meist stationär auf dem Arbeitstisch in Laboren und Servicewerkstätten. Sie verfügen in aller Regel über hohe Messgenauigkeiten und Auflösungen, viele Messfunktionen und ein großes, gut ablesbares Display. Teils sind Dual-Displays oder grafikfähige Displays verbaut. Geräte mit grafischen Displays erlauben darüber hinaus nicht nur eine Messwertanzeige in Form von Trend- und Balkendiagrammen. Auch die Darstellung von Messwerten über ihren zeitlichen Verlauf hinweg als Kurve beziehungsweise Plot ist möglich. 

Teilweise finden sich auf der Geräterückseite zusätzliche Messeingänge, um das Messgerät ohne frontseitiges Kabelgewirr in Prüf- und Messdatenerfassungssysteme integrieren zu können. Ebenso können zusätzliche Schnittstellen oder Erweiterungsmöglichkeiten in Form von speziellen Steckplätzen für den Betrieb mit einer PC-Software vorhanden sein. Geräte mit eingebautem Speicher oder einer USB-Buchse zum Einstecken eines USB-Sticks erlauben ein Datalogging auch ohne den Anschluss an ein Messdatenerfassungssystem oder einen PC.


Stromzangen-Multimeter

Stromzangen-Multimeter verbinden die klassischen Funktionalitäten einer Strommesszange mit denen eines Digitalmultimeters. Ströme werden hierbei kontaktlos über die Messzange erfasst. Dazu muss lediglich die stromführende Einzelader mit der Zange umfasst werden.

Für die Messung von Spannungen und Widerständen sowie zur Durchgangsprüfung sind anschließbare Messleitungen vorgesehen.

Wie Hand-Multimeter können auch digitale Stromzangen-Multimeter über erweiterte Messfunktionen verfügen, beispielsweise für Diodentests oder Frequenz- und Kapazitätsmessungen.

Reine Stromzangen hingegen verfügen weder über Messbuchsen noch über Multimeter-Funktionen, sie messen ausschließlich Ströme.



Wie werden digitale Multimeter richtig angewendet?

Je nachdem, welche Messung durchgeführt werden soll, muss das digitale Multimeter gewisse „innere Werte“ aufweisen.

Im Fall einer Spannungsmessung wird das digitale Multimeter parallel zu den Messpunkten angeschlossen. In diesem Fall darf das Multimeter den zu messenden Stromkreis nicht belasten. Deshalb muss der Innenwiderstand des Digitalmultimeters bei der Spannungsmessung sehr hoch sein.

Im Gegensatz dazu muss der Innenwiderstand bei der Strommessung, bei der das Multimeter in einen bestehenden Stromkreis eingefügt wird, sehr klein sein.

Deshalb verfügen digitale Multimeter in der Regel über unterschiedliche Buchsen für den Anschluss der Messleitungen. Was genau alles mit einem Multimeter gemessen werden kann, und wie dabei vorzugehen ist, haben wir in unserem Ratgeber „Multimeter Anleitung“ für Sie zusammengestellt. 



Kaufkriterien für Multimeter – Worauf kommt es an?

Messkategorie

Neben der Entscheidung für ein Hand- oder Tisch-Multimeter, beziehungsweise eine Multimeter-Strommesszange, sollte bereits im Vorfeld geklärt werden, in welchem Umfeld Messungen durchgeführt werden. Die DIN EN 61010-1 beschreibt die zulässigen Anwendungsbereiche von Mess- und Prüfmitteln für elektrische Anlagen und Betriebsmittel und teilt diese in sogenannte Messkategorien ein. Es wird hier wie folgt unterschieden:

CAT I: Messungen an Stromkreisen, die nicht direkt mit dem Netz verbunden sindBeispiel: Batterien und Akkus

CAT II: Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit dem Niederspannungsnetz verbunden sind. Beispiele: Haushaltsgeräte oder Elektrowerkzeuge mit Netzstecker.

CAT III: Für die Messung innerhalb der Gebäudeinstallation, bei denen die Verbraucher fest mit dem Stromnetz verdrahtet sind. Beispiele: Unterverteilungen, Steckdosen oder Lampen.

CAT IV: Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstallation. Beispiele: Stromzähler, Hauptanschluss, Hauptsicherungen.

Diese vier Kategorien sind nochmals nach ihren jeweiligen Spannungsbereichen (300 V, 600 V und 1000 V) unterteilt. So kann es möglich sein, dass der Hersteller ein Messgerät z.B. in der Messkategorie CAT III bis zu einer Spannung von 1000 V und in der Kategorie CAT IV bis max. 600 V klassifiziert.

Achtung:

Aus Sicherheitsgründen ist es keinesfalls gestattet ein Messgerät einzusetzen, das nicht mindestens für die anzuwendende Messkategorie zugelassen ist! 


True RMS

Empfehlenswert ist es in jedem Fall, ein Digtalmultimeter in Betracht zu ziehen, das mit dem „True RMS“-Messverfahren misst. Nicht nur beim Einsatz im industriellen Umfeld ist ein TRMS-Multimeter unerlässlich, das präzise Echteffektivwert-Messungen (True RMS) ermöglicht.

Frequenzumrichter an Motorantrieben und viele andere getaktete Verbraucher arbeiten mit nicht-sinusförmigen Strömen oder verzerren das Sinussignal. Hinzu kommen oft noch hochfrequente Signalüberlagerungen, die zusätzlich zu weiteren Messungenauigkeiten führen. Herkömmliche digitale Multimeter produzieren hier teils erhebliche Messfehler, da sie lediglich rein sinusförmige Spannungen und Ströme korrekt messen können.

Der Einsatz eines derartigen Multimeters ist außerhalb des reinen Hobbybereichs heutzutage eher nicht mehr anzuraten, da ausschließlich sinusförmige und nicht verzerrte Signalformen kaum mehr vorzufinden sind.


Messgenauigkeit

Messgenauigkeit, Auflösung und die benötigten Messfunktionen müssen zu den jeweiligen Messaufgaben passen. Die reine Displayauflösung sagt nicht zwingend etwas über die tatsächliche Messgenauigkeit aus. Mehrere Stellen hinter dem Komma sehen im LC-Display zwar durchaus beeindruckend aus, es zählt jedoch die tatsächliche Mess- und Anzeigegenauigkeit. Diese ist den einzelnen Messfunktionen und dem Messbereich entsprechend aus dem Datenblatt oder der Produktbeschreibung zu entnehmen. 


Schnittstellen und Kalibriermöglichkeit

Sollen Messdaten erfasst und ausgewertet bzw. teilautomatisierte Testabläufe durchgeführt werden, dann ist es unerlässlich, dass das digitale Multimeter über entsprechende Schnittstellen verfügt. 

Neben der bekannten USB-Schnittstelle finden sich im professionellen Bereich noch IEEE-488 (GPIB) und RS-232-Schnittstellen.

Gewerbliche Anwender werden im Allgemeinen ihre Messgeräte regelmäßig kalibrieren lassen müssen. Es empfiehlt sich daher bereits im Vorfeld darauf zu achten, dass das in Betracht gezogene Digitalmultimeter überhaupt nach der entsprechenden Kalibriernorm – beispielsweise DAkkS – kalibrierfähig ist. 


Bedienbarkeit und Service

Eine gute Bedienergonomie ist wichtig, ebenso ein klar ablesbares Display, das selbst bei schrägem Blickwinkel noch eine gute Lesbarkeit bietet. Ist bei Tisch-Multimetern der Einbau in ein Rack vorgesehen, so sollte dieses hierfür mechanisch geeignet sein (19-Zoll-Einbausatz lieferbar?) und ebenso über rückwärtige Messeingänge verfügen.

Guter Service ist von Vorteil: Die wenigsten Anwender werden längere Zeit auf ein oft benötigtes Messgerät verzichten können, wenn eine Reparatur oder Kalibrierung ansteht. Bekannte Hersteller unterhalten in aller Regel Servicecenter, die derartige Dienstleistungen rasch und zuverlässig ausführen.



Häufig gestellte Fragen zu Multimetern

Was ist der Unterschied zwischen Voltmeter und Multimeter?

Ein Voltmeter eignet sich lediglich für Spannungsmessungen. Ein Multimeter kann zusätzlich noch Ströme, Widerstände und teilweise weitere Messgrößen erfassen bzw. messen.


Was bedeutet AC/DC?

Die Abkürzung AC steht für „Alternating Current“ oder Wechselstrom und DC steht für „Direct Current“ oder Gleichstrom. Im deuten Sprachgebrauch wird jedoch von AC/DC-Spannung und AC/DC-Strom gesprochen.


Was bedeutet Auto-Range?

Ein Messgerät mit Auto-Range passt seinen Messbereich automatisch dem gemessenen Wert an. Damit wird eine möglichste exakte Anzeige des Messwertes im LCD-Display gewährleistet. In der Messtechnik ist es sonst üblich das Messgerät immer auf den größtmöglichen Messbereich zu stellen, wenn die tatsächliche Höhe des Messwertes nicht klar ist.

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