Was Digitale Leistungsmessgeräte sind
Ein digitales Leistungsmessgerät misst die elektrischen Größen, die eine Last tatsächlich darbietet, statt derer, die eine Versorgung liefern sollte. Spannung und Strom werden gleichzeitig gelesen, und Wirkleistung, Leistungsfaktor, Scheinleistung, Blindleistung und Frequenz werden aus diesem Paar berechnet. Bei den meisten Tafeleinbaugeräten wird zusätzlich eine Energiesumme gebildet, sodass ein Lauf als Verbrauch berichtet werden kann und nicht als momentaner Messwert.
Dieses gleichzeitige Paar ist es, was diese Bauart von den Geräten um sie herum unterscheidet. Ein Multimeter liest Spannung oder Strom jeweils einzeln und beruhigt sich von Hand; eine Stromzange liest den Strom ohne Unterbrechung des Kreises, berechnet aber keine Leistung; ein Energiezähler ist dazu gebaut, eine Menge über einen Abrechnungszeitraum zu summieren, statt einer Fachkraft zu zeigen, was eine Last in dieser Sekunde tut. Ein Leistungsmessgerät steht auf dem Arbeitsplatz oder am Ende einer Prüflinie, wo die Frage lautet, was das Prüfling aufnimmt und wie effizient es das tut.
Die Wahl innerhalb dieser Bauart hängt an zwei Antworten und nicht an der Genauigkeitsklasse. Ob die Messung nur Wechselstrom betrifft oder auch Gleichstrom abdecken muss, entscheidet die Baureihe unmittelbar, weil ein reines Wechselstromgerät den Gleichstromausgang eines Adapters oder Netzteils nicht charakterisieren kann. Wie weit die Stromspanne an beiden Enden reichen muss, entscheidet den Bereich: Das obere Ende legt die größte prüfbare Last fest, und das untere Ende entscheidet, ob ein Bereitschaftswert eine Messung oder nur eine Zahl auf einer Anzeige ist.
Wie Digitale Leistungsmessgeräte messen
Das Gerät tastet die Spannung über der Last und den Strom durch sie ab, wandelt beide gegen dieselbe Zeitbasis in digitale Form um und multipliziert sie punktweise. Wird dieses Produkt über eine ganze Zahl von Perioden gemittelt, ergibt sich die Wirkleistung, und wird es durch das Produkt aus quadratischem Mittelwert der Spannung und des Stroms geteilt, ergibt sich der Leistungsfaktor. Weil die Berechnung auf Abtastwerten und nicht auf gleichgerichteten Mittelwerten beruht, bleibt das Ergebnis auch dann richtig, wenn die Wellenform kein sauberer Sinus ist, was jedes Schaltnetzteil, jeden Dimmer und jeden Umrichter einschließt.
Ist die Wellenform verzerrt, wird der Unterschied zwischen einem True-RMS-Gerät und einem mittelnden auf der Anzeige sichtbar statt im Handbuch. Ein mittelndes Gerät ist darauf kalibriert, bei einem Sinus korrekt zu lesen, und meldet zu wenig, je weiter die Wellenform davon abweicht; ein True-RMS-Gerät berechnet das Wärmeäquivalent der Wellenform und stimmt daher mit den anderen an derselben Installation genommenen Messwerten überein. Bei einer Widerstandsheizung ist der Abstand klein und bei einer Last mit schlechtem Scheitelfaktor erheblich.
Der Strom ist es, wo der Bereich zuerst eng wird. Am unteren Ende legt die Auflösung des Stromkanals den kleinsten Wert fest, der etwas bedeutet; deshalb braucht die Wirkungsgradarbeit am Bereitschaftsverbrauch ein Gerät, dessen unterster Bereich im Bereich von zehn bis hundert Mikroampere liegt und nicht im Milliamperebereich. Am oberen Ende läuft der Strom in den unteren Bereichen durch das Gerät und in den höchsten über einen externen Shunt, sodass eine Spezifikation bis zweihundert Ampere eigentlich eine Aussage darüber ist, welcher Shunt damit verwendet wird.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Messmodus | Nur Wechselstrom oder Wechsel- und Gleichstrom | Ob der Gleichstromausgang eines Adapters, eines Ladegeräts oder eines Netzteils überhaupt charakterisiert werden kann. Ein reines Wechselstromgerät ist kein billigerer Ersatz für diese Aufgabe. |
| Strombereich, unteres Ende | Wenige Milliampere oder bis hinunter zu zehn bis hundert Mikroampere | Ob Bereitschafts- und Leerlaufleistung messbar sind oder nur angezeigt werden. Wirkungsgradarbeit liegt unter wenigen Milliampere Laststrom. |
| Strombereich, oberes Ende | Ab zwanzig Ampere aufwärts, ab einem bestimmten Punkt mit externem Shunt | Die größte prüfbare Last und ob ein Shunt Teil der Konfiguration ist und nicht ein Zubehör, das mitbestellt wird. |
| Spannungseingang und Bereichsumschaltung | Ein fester Bereich oder automatische Umschaltung über die Arbeitsspanne | Wie viel Aufmerksamkeit der Bedienperson das Gerät beansprucht. Automatische Bereichswahl entfernt eine ganze Klasse von Fehlern durch falsch eingestellte Bereiche aus einer Produktionsprüfung. |
| Genauigkeitsklasse und ihr Bezug | Ein Prozentsatz des Messwerts, des Endwerts oder der Spanne, angegeben gegen eine benannte Norm | Ob zwei Geräte übereinstimmen werden. Eine Angabe ohne ihren Bezug lässt sich mit der Angabe eines anderen Geräts nicht vergleichen. |
| Berechnungsumfang | Spannung, Strom, Wirkleistung und Frequenz oder der volle Satz einschließlich Scheinleistung, Blindleistung, Phasenwinkel und Energie | Ob die Wirkungsgradfrage aus einem Gerät beantwortet werden kann oder daneben eine zweite Rechnung nötig ist. |
| Schnittstelle | Ein serieller Anschluss als Standard, mit einem isolierten Bus oder einem Relaisausgang als Option | Ob Ergebnisse von Hand übertragen oder von einem Prüfsystem gelesen werden. Wo eine Linie automatisiert ist, ist ein Gerät ohne Bus ein manueller Schritt darin. |
| Montage | Ein Tischgehäuse oder ein Tafeleinbaugerät mit Ausschnitt | Ob das Messgerät neben dem Prüfling steht oder Teil des Prüfplatzes wird. Der Ausschnitt ist durch das Gehäuse festgelegt und an der Tafel vorzusehen. |
Schnittstelle und Montage werden früh entschieden, weil beide beim Bau des Geräts festgelegt werden und keines von beiden später ergänzt werden kann.
So wählen Sie Digitale Leistungsmessgeräte aus
| Entscheidung | Was sie klärt | Was zu fragen ist |
|---|
| Wofür der Messwert ist | Die Bestätigung einer Nennung oder die Messung eines Wirkungsgradwerts | Ob der ungünstigste Fall bei Volllast liegt, wo das obere Ende des Bereichs zählt, oder bei Leerlauf, wo es das untere tut. |
| Ob Gleichstrom abgedeckt werden muss | Der Ausgang des Prüflings | Ein Adapter, ein Ladegerät oder ein Gleichspannungsnetzteil erzwingt ein Wechsel- und Gleichstromgerät; ein netzbetriebener Motor nicht. |
| Der kleinste Strom, der etwas bedeuten muss | Die vom Prüfstandard geforderte Verbrauchsgröße | Bereitschafts- und Leerlaufgrenzwerte werden in Bruchteilen eines Watts angegeben, was die Stromuntergrenze festlegt, bevor über die Genauigkeitsklasse gesprochen wird. |
| Der größte zu prüfende Strom | Die Nennung des Prüflings mit Reserve | Ob der höchste Bereich durch das Gerät oder durch einen externen Shunt erreicht wird und ob der Shunt mitgeliefert wird. |
| Die Wellenform an der Last | Ob die Last ohmsch oder elektronisch ist | Ein Schaltnetzteil, ein Dimmer oder ein Umrichter verlangt eine True-RMS-Umrechnung, und der Unterschied ist an einer ohmschen Last unsichtbar. |
| Ob ein Prüfsystem das Ergebnis liest | Das Vorhandensein einer Steuerung oder eines Protokollierungsschritts | Ein isolierter Bus oder ein Relaisausgang wird mit dem Gerät bestellt und lässt sich später nicht nachrüsten. |
| Ob der Verbrauch über einen Lauf berichtet wird | Ein Lastspiel und nicht ein einzelner Betriebspunkt | Energiesumme und verstrichene Zeit müssen im Berechnungsumfang enthalten sein, und das Intervall muss definiert werden. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Digitale Leistungsmessgeräte meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom digitalen Leistungsmessgerät unterscheidet |
| Digitale Multimeter | Lesen Spannung oder Strom jeweils als eine Größe und beruhigen sich von Hand, sodass sie keinen Leistungswert erzeugen können. Sie sind das richtige Werkzeug, um zu bestätigen, dass eine Versorgung anliegt, und das falsche, um zu messen, was eine Last aufnimmt. |
| Stromzangen | Lesen den Strom, ohne den Kreis zu unterbrechen, indem sie den Leiter umschließen, was sie zum Gerät für eine Einspeisung macht, die nicht unterbrochen werden kann. Sie liefern einen Stromwert und keinen Leistungswert. |
| Energiezähler | Summieren eine Menge über einen Abrechnungszeitraum, statt den Betriebspunkt einer Last anzuzeigen. Ein Energiezähler beantwortet, wie viel verbraucht wurde; ein Leistungsmessgerät beantwortet, wie verbraucht wurde. |
| Netzqualitätsanalysatoren | Zeichnen Oberschwingungen, Verzerrung, Transienten und Unsymmetrie über die Zeit auf. Ein Leistungsmessgerät nennt die Grundgrößen und diagnostiziert nicht die Wellenform, die sie erzeugt hat. |
| Strommessgeräte | Messen den Strom in einem Kreis oder einem Leiter für sich, oft als Tafelanzeige. Sie führen eine Größe in eine Leitwarte, statt eine Last an einem Prüfplatz zu charakterisieren. |
Die Grenze, die zuerst zu klären ist, ist der Modus. Ist irgendein Teil der Aufgabe gleichstromseitig, entscheidet das die Baureihe, und ein reines Wechselstromgerät sollte dafür nicht angeboten werden.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Die Versorgung, aus der der Prüfling läuft, und ob die Messung nur Wechselstrom oder Wechsel- und Gleichstrom betrifft
- Der größte zu prüfende Laststrom und der kleinste Strom, der noch messbar sein muss
- Die vom Prüfstandard geforderte Genauigkeitsgröße und die Norm, gegen die sie angegeben wird
- Ob Bereitschafts- oder Leerlaufverbrauch Teil der Prüfung ist und welcher Grenzwert gilt
- Die Wellenform an der Last, etwa eine Widerstandsheizung oder ein Schaltnetzteil
- Ob eine Steuerung oder ein Prüfsystem das Gerät liest und über welche Schnittstelle
- Ob die Energiesumme über einen Lauf berichtet werden muss
- Die Montage: auf einem Tisch oder in eine Tafel eingebaut, mit dem Ausschnittmaß der Tafel
