Die meisten Leistungsmessgeräte am Markt messen dieselben wenigen Größen, sodass ein Datenblattvergleich sie selten unterscheidet. Was sie tatsächlich unterscheidet, ist ihr Verhalten an den Rändern des Messbereichs und ob die Genauigkeitsangabe im Datenblatt für die Messung gilt, die Sie vorhaben.
Die folgende Reihenfolge verhindert das häufige Ergebnis, ein Gerät zu kaufen, das alles misst - außer dem Wert, den der Prüfbericht verlangt.
1. Zuerst die Messgrößen festlegen, dann das Gerät
Schreiben Sie auf, welche Größen der Prüfbericht enthalten muss. Die Prüfung elektrischer Parameter verlangt üblicherweise Spannung, Strom, Wirkleistung in Watt, Leistungsfaktor und Frequenz; Schein- und Blindleistung kommen hinzu, wenn die Last nicht rein ohmsch ist. Energieaufsummierung und Laufzeit werden benötigt, sobald der Verbrauch über einen Zyklus Gegenstand der Prüfung ist.
Diese Liste ist wichtig, weil Geräte, die Momentanleistung anzeigen, nicht zwangsläufig Energie aufsummieren. Verlangt der Bericht einen Wert in Kilowattstunden, muss die Aufsummierungsfunktion bestätigt und nicht angenommen werden.
- Spannung und Strom - die beiden primären Größen, aus denen sich alle weiteren Werte ableiten.
- Wirkleistung in Watt, zusätzlich Schein- und Blindleistung bei nicht ohmscher Last.
- Leistungsfaktor, das Verhältnis, das angibt, wie weit die Last von eins abweicht.
- Frequenz sowie Energieaufsummierung mit Laufzeit, wenn der Verbrauch gemessen wird.
- Maximum- oder Hold-Funktionen, wenn Einschaltstrom oder Spitzenverhalten Teil der Prüfung sind.
2. Die Genauigkeitsklasse festlegen und klären, worauf sie sich bezieht
Eine Genauigkeitsangabe ist ohne die zugrunde liegende Norm und die Bedingungen, unter denen sie gilt, nicht aussagekräftig. Ein Gerät mit der Angabe Genauigkeitsklasse 0,2 und eines mit der Angabe plus oder minus 0,2 Prozent sind nicht automatisch dieselbe Aussage: Die erste bezieht sich auf eine in einer Norm definierte Klasse, die zweite ist eine Fehlergrenze, die ihren Bezug nennen muss - Messwert, Endwert oder Messspanne.
Bei der Beurteilung einer Toleranz gilt die Faustregel, dass das Messgerät um ein Mehrfaches genauer sein sollte als die Toleranz selbst. Ein Produkt mit fünf Prozent Toleranz auf einem Gerät mit einem Prozent Fehler zu prüfen, lässt kaum Spielraum, sobald die Unsicherheit des Geräts in das Ergebnis einfließt.
3. Das untere Ende prüfen, nicht das Maximum
Ein weiter maximaler Messbereich ist ein Marketingvorteil und ein technisches Risiko. Geräte mit einem sehr großen Verhältnis erkaufen das meist mit Auflösung am unteren Ende - und genau dort findet moderne Prüfarbeit statt: Bereitschaftsverbrauch, Leerlaufverlust und Ruhestrom werden alle bei einem kleinen Bruchteil des Gerätemaximums gemessen.
Speziell bei der Prüfung von Netzteilen werden Bereitschaftswert und Volllastwert üblicherweise mit demselben Aufbau ermittelt. Das stellt zwei widerstreitende Anforderungen an ein Gerät - deshalb verdient der minimal messbare Strom ebenso viel Aufmerksamkeit wie der maximale.
- Bestätigen Sie den minimalen Strom, den das Gerät noch auflösen kann, während es seine angegebene Genauigkeit hält.
- Prüfen Sie, ob das Gerät den Messbereich automatisch umschaltet und wie sich der Messwert beim Bereichswechsel verhält.
- Wird der DC-Ausgang eines Adapters gemessen, bestätigen Sie, dass das Gerät neben AC auch DC-Eingang akzeptiert.
4. Bestätigen, dass das Messverfahren zur Kurvenform passt
Spannung und Strom an Schaltnetzteilen und phasenanschnittgesteuerten Lasten sind nicht sinusförmig. Ein True-RMS-Gerät bildet die tatsächliche Wärmewirkung der Kurvenform ab; ein gleichrichtendes Gerät ist auf Sinuswellen kalibriert und zeigt bei verzerrtem Signal zu wenig an.
Ist die Last ein Frequenzumrichter, wird die Bandbreite zur maßgebenden Spezifikation. Ein Gerät, das über einen längeren Zeitraum integriert als der Schaltzyklus des Umrichters, liefert einen stabilen, aber systematisch falschen Wert - und der Fehler wächst mit zunehmender Verzerrung des Ausgangs.
5. Die Schnittstelle zur Weiterverwendung des Ergebnisses wählen
Ein Messwert, der von Hand übertragen werden muss, wird irgendwann falsch übertragen. Fließen Ergebnisse in einen Prüfbericht, einen Qualitätsnachweis oder eine Produktionsdatenbank, ist die Kommunikationsschnittstelle eine Anforderung und keine optionale Zugabe.
| Schnittstelle | Wo es einzuordnen ist |
|---|---|
| RS232 | Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem PC oder Prüfcontroller. Bei Tisch-Leistungsmessgeräten häufig als Standardschnittstelle vorhanden. |
| RS485 | Serieller Bus mit Mehrfachanschluss, geeignet, wenn mehrere Geräte eine Leitung teilen oder die Entfernung groß ist. |
| MODBUS RTU | Ein serielles Protokoll, das über RS232 oder RS485 übertragen werden kann und das Gerät von einem Hostsystem adressier- und auslesbar macht. |
| Relais- oder Alarmausgang | Ein von einer Grenze angesteuerter Schaltkontakt, mit dem sich Gut oder Schlecht ohne Software signalisieren lässt. |
6. Die mechanischen und installationstechnischen Fakten klären
Tischgeräte und Einbaugeräte sind unterschiedliche Produkte, auch wenn die Elektronik identisch ist. Klären Sie die Abmessungen, den Schalttafelausschnitt, falls das Gerät in eine Konsole eingebaut wird, die am Prüfplatz tatsächlich verfügbare Versorgungsspannung und ob das Gerät auf einer Werkbank betrieben oder in ein Gerät fest eingebaut wird.
Ebenso lohnt es sich zu klären, wie das Gerät in den Prüfaufbau verdrahtet wird. Ein Messgerät, das Last und Quelle über getrennte Klemmenpaare erfasst, wird anders eingesetzt als eines, durch das der Laststrom hindurchgeführt wird; der Anschlussplan sollte vor dem Aufbau des Prüfplatzes verstanden sein, nicht danach.