Definition von Digitalen Messgeräten
Ein digitales Messgerät ist ein Gerät, das den Wert einer gemessenen Größe in Form digitaler Zahlen anzeigt. Es arbeitet nach dem Prinzip der Quantisierung – dem Prozess des Umwandlens eines kontinuierlichen Eingangssignals in ein zählbares Ausgangssignal.
Digitale Messgeräte haben eine relativ komplexe Struktur und sind im Allgemeinen teurer. Sie verbrauchen jedoch im Vergleich zu analogen Geräten erheblich weniger Energie. Beispiele hierfür sind digitale Multimeter, digitale Voltmeter und digitale Frequenzmesser.
Wesentliche Merkmale von Digitalen Messgeräten
Digitale Messgeräte weisen die folgenden wichtigen Eigenschaften auf:
Hohe Genauigkeit bei Messungen.
Empfindliche Komponenten, die leicht von Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit beeinflusst werden.
Hohe Eingangsimpedanz, was zu einem minimalen Energieverbrauch führt.
Geringere Tragbarkeit.
Höhere Kosten.
Freiheit von Parallaxenfehlern: Im Gegensatz zu analogen Geräten, die einen Zeiger zur Anzeige von Messwerten verwenden (was zu potenziellen Parallaxenfehlern führen kann), zeigen digitale Geräte die Ergebnisse direkt auf einem Bildschirm an, was solche Fehler reduziert.
Aufbau von Digitalen Messgeräten
Der Aufbau eines digitalen Messgeräts wird in der folgenden Abbildung dargestellt.
Wesentliche Komponenten von Digitalen Messgeräten
Digitale Messgeräte bestehen aus drei Kernkomponenten: Wandler, Signalmodifizierer und Anzeigevorrichtungen.
Wandler: Wandelt nicht-elektrische oder physikalische Größen (z.B. Temperatur, Verschiebung) in messbare elektrische Größen (wie Spannung oder Strom) um. Beachten Sie, dass Wandler überflüssig sind, wenn die Eingabe bereits elektrisch ist.
Signalmodifizierer: Verstärkt schwache Eingangssignale, um sicherzustellen, dass sie effektiv verarbeitet werden können.
Anzeigevorrichtung: Stellt die gemessene Größe in numerischer Form dar. Lichtemittierende Dioden (LEDs) oder Flüssigkristallanzeigen (LCDs) werden dafür häufig verwendet.
Vorteile von Digitalen Messgeräten
Messwerte werden numerisch angezeigt, was menschliche Fehler minimiert.
Digitale Ausgänge können direkt in Speichergeräte (z.B. Disketten), Aufzeichnungsgeräte oder Drucker eingespeist werden.
Geringerer Energieverbrauch im Vergleich zu analogen Geräten.
Nachteile von Digitalen Messgeräten
Begrenzte Überlastkapazität.
Temperatursensitivität: Feine interne Komponenten werden leicht durch atmosphärische Bedingungen (z.B. Feuchtigkeit, Staub) beeinflusst.
Stärker anfällig für Störungen als analoge Geräte.
Trotz dieser Nachteile bleiben digitale Messgeräte weit verbreitet in Messanwendungen.
