Analog vs Digital Multimeter | Anzeige Genauigkeit und Unterschiede im Arbeitsprinzip

Wir wissen, dass Multimeter wesentliche elektronische Prüfinstrumente sind, die zur Messung verschiedener elektrischer Größen wie Spannung, Strom und Widerstand verwendet werden. Multimeter werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: analog und digital. Der entscheidende Unterschied zwischen analogen und digitalen Multimetern liegt in der Anzeige der gemessenen Werte – analoge Multimeter verwenden einen beweglichen Zeiger auf einer Skala, während digitale Multimeter die Werte numerisch in Ziffern anzeigen. In dieser Diskussion werden wir weitere Unterschiede zwischen diesen beiden Typen erläutern.

Vergleichstabelle

Definition des analogen Multimeters

Ein analoges Multimeter ist ein Typ von Multimeter, das eine Nadel oder einen Zeiger verwendet, der sich über eine kalibrierte Skala bewegt, um elektrische Parameter wie Spannung, Strom und Widerstand zu messen. Wenn eine Messung durchgeführt wird, wird das Ergebnis in analoger Form angezeigt – speziell durch die Abweichung eines Zeigers, der einen entsprechenden Wert auf der Skala anzeigt. Die Position des Zeigers auf der Skala spiegelt direkt die Größe der gemessenen Größe wider.

Im Kern besteht ein analoges Multimeter aus einem beweglichen Spulenmesser (auch als Galvanometer bekannt) mit einer an einem rotierenden Trommel befestigten Nadel. Diese Trommel befindet sich zwischen den Polen eines Permanentmagneten, und eine feine Drahtspule ist darum gewickelt.

Das grundlegende Funktionsprinzip basiert auf elektromagnetischer Abweichung. Wenn der zu messende Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld. Dieses Feld interagiert mit dem festen Magnetfeld des Permanentmagneten und erzeugt ein Drehmoment, das die Spule und die befestigte Trommel rotieren lässt. Als Ergebnis weicht der Zeiger über die Skala ab.

Die Bewegung des Zeigers wird durch kleine Steuerfeder, die an der Trommel befestigt sind, geregelt. Diese Federn bieten eine entgegenwirkende Kraft, die mit der Abweichung zunimmt und letztendlich das elektromagnetische Drehmoment ausgleicht. Dieses Gleichgewicht bestimmt die endgültige Position des Zeigers, der so den gemessenen Wert anzeigt. Die Skala ist entsprechend kalibriert, um eine genaue Leseanzeige von Spannung, Strom oder Widerstand je nach ausgewählter Funktion zu ermöglichen.

Definition des digitalen Multimeters

Ein digitales Multimeter (DMM) ist ein Typ von Multimeter, das gemessene elektrische Größen numerisch auf einem digitalen Bildschirm, typischerweise einem LCD- oder LED-Display, anzeigt. Seit ihrer Einführung haben digitale Multimeter in vielen Anwendungen weitgehend analoge Modelle aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile, einschließlich höherer Genauigkeit, leichterer Lesbarkeit, erhöhter Eingangsimpedanz und zusätzlicher Funktionen wie automatischer Bereichsabstimmung und Datenspeicherung, ersetzt.

Die wesentlichen Komponenten eines digitalen Multimeters umfassen eine Anzeigeeinheit, Signalbedingungs-Schaltkreise, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) und Codierungsschaltkreise. Der ADC spielt eine zentrale Rolle, indem er das bedingte analoge Eingangssignal in einen digitalen Wert konvertiert, der verarbeitet und angezeigt werden kann.

Zum Beispiel, wenn der Widerstand eines Widerstands gemessen wird, wendet das DMM einen bekannten konstanten Strom von einer internen Stromquelle durch den Widerstand an. Der Spannungsabfall über dem Widerstand wird dann gemessen, durch einen Signalbedingungsschaltkreis verstärkt und in den ADC eingespeist. Der ADC wandelt diese analoge Spannung in ein digitales Signal um, das verarbeitet wird, um den Widerstandswert zu berechnen. Dieses Ergebnis wird dann numerisch auf dem LCD-Bildschirm angezeigt, was eine klare und präzise Anzeige des unbekannten Widerstands bietet.

Fazit

Zusammenfassend ist ein Multimeter – sei es analog oder digital – ein vielseitiges, alles-in-einem-Gerät, das die Aufgaben eines Ammeters, Voltmeters und Ohmmeters erfüllen kann. Es kann einzeln Strom, Spannung und Widerstand messen und anzeigen und konsolidiert die Funktionalität dieser drei separaten Instrumente in einem einzigen, tragbaren Gerät. Diese Integration macht das Multimeter zu einem unentbehrlichen Werkzeug bei elektrischen und elektronischen Prüfungen und Fehlersuche.