Meßtechnik in 6 Kapiteln



Kapitel 1
• Vorwort •
Kapitel 2
DC
Kapitel 3
NF
Kapitel 4
HF
Kapitel 5
Gadgets
Kapitel 6
Tester

Bin SCHWER am arbeiten hier.
Das ist im Moment eine Baustelle, also am besten mal reinlesen.
Wenn ihr Ideen, Anregungen oder Kritiken habt, dann her damit!!!

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Kapitel 1 - Vorwort

"Langweilig, aber notwendig." So die Haltung von vielen Hobbyisten, wenn sie an Meßgeräte denken. Wenn es darum geht, die selbstgekaufte Station oder die Stereoanlage anzuschließen und zum Spielen zu bekommen, dann mag das auch zutreffen. Will man aber eine eigene Station aufbauen, Zusatzgeräte bauen oder defekte Technik reparieren, dann sind unsere Meßgeräte nicht mal in Gold aufzuwiegen. Es lohnt sich, ein paar Gedanken darin zu investieren. Je nachdem, auf welchem Gebiet der Elektronik man sich betätigen will, sei es Audio-, Video-, Funk-, Digital- oder Modellbautechnik, gibt es verschiedene Anforderungen an die Ausstattung seiner Werkstatt oder seines Küchentisches. Ich kann und will aber auch nicht die Erfahrung und Routine verschweigen, die man braucht, um das gewünschte Ergebnis zu bekommen. Der Spruch ist zwar Asbach Uralt, hat aber nichts von seiner Gültigkeit verloren:

"Wer viel mißt, mißt Mist!"


Das soll eigentlich kein Grundlagenkurs Meßtechnik werden. Ich weiß aber um die Schwierigkeiten, an umfassende Informationen zu kommen. Es gibt sehr viel und sehr gute Literatur zum Thema Meßtechnik, viele sind einfach zu allgemein, um tiefergehende Fragen zu beantworten, die meisten behandeln nur einen bestimmten Bereich der Meßtechnik und manche sind hochwissenschaftlich gehalten und eigentlich nur für Ingenieure brauchbar. Ich persönlich habe immer eine umfassende Übersicht vermißt. An Literatur über Meßtechnik kann ich [13], [19], [20], [22] und [23] sehr empfehlen. Ich möchte die notwendigen Meß- und Testgeräte aller Bereiche, und - soweit es sich nicht vermeiden läßt - die Grundlagen sowie die Geräte selbst und den Umgang damit in einfacher Form vorstellen. Die hier aufgeführten Informationen habe ich nach bestem Wissen und Gewissen zusammengetragen. Ich übernehme in keinem Fall Haftung für Schäden, die durch Anwendung oder Nichtanwendung von hier aufgeführten Informationen entstehen.

Also was brauchen wir in jedem Fall? Unbedingt notwendig ist ein Multimeter und ein Labor-Stromversorgungsgerät sowie das dazugehörige Zubehör. Um diese beiden Sachen kommt man einfach nicht herum.

Je nach Betätigungsfeld, Interesse und Geldbeutel kommen dann noch dazu: NF-Signalgenerator, HF-Signalgenerator, Pulsgenerator, Video-Signalgenerator, Oszilloskop, Logik-Prüfstift, Frequenzzähler, Röhren-Voltmeter, NF-Millivoltmeter, HF-Millivoltmeter, SWR-/Powermeter, Signalverfolger, Dip-Meter, Absorptionswavemeter, Quarzprüfer, Eichmarken-Generator, DC-Kalibrator, Servotester, Hochstrom-Shunts, Dummy-Loads für Gleichspannung, NF und HF, Röhrenprüfgerät, Röhren-Stromversorgung, Meßempfänger, Abschwächer, Wobbler und Spektrumanalyzer, FM-Hubmesser, Klirrfaktormesser, Rauschquelle, Feldstärkemesser, LCR-Meßbrücken, Akkulader, Differentialvoltmeter sowie verschiedene Tastköpfe und das ganze Zubehör wie Adapter in allen Formen, Meßleitungen, Klemmen und Prüfspitzen.

Diese Auswahl, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, kann einen schon ganz schön erschlagen. Keine Angst, man braucht nicht immer alles. Und wir wollen ja kein Industrielabor gründen, das ist ja auch nicht der Sinn unseres Hobbys. Die meisten Dinge kann man sich bei Freunden ausleihen, gebraucht kaufen oder meist auch selbst bauen und noch eine ganze Menge dabei lernen und natürlich auch Spaß haben (das ist ja wohl die Hauptsache, oder?). Ich werde versuchen, auf jedes dieser Geräte einzugehen und ein paar Kauf- und Bautips, Literaturquellen und Links zu geben. Anregungen und Kritik sind selbstverständlich äußerst willkommen!

Ein Tip vorweg: wenn man sich gebrauchte Meßgeräte zulegt, sollte man unbedingt darauf achten, daß die Manuals und das gesamte Zubehör mitgeliefert werden. Das erspart einem einen Haufen Ärger, wenn man ausgerechnet die Funktion benötigt, zu der das Zubehör fehlt oder den Schaltplan braucht, um das Gerät wieder zum Laufen zu bringen. Und noch ein Tip: Hände weg von russischen Meßgeräten! Ich weiß, wovon ich rede. So sehr ich russische Meßtechnik auch schätzen gelernt habe, es ist meiner Erfahrung nach nahezu unmöglich, Ersatzteile dafür aufzutreiben, die Schaltungstechnik weicht meist sehr von westlichen Gepflogenheiten ab (kein Witz) und die Manuals sind in den allermeisten Fällen kyrillisch. Selbst die Surplus-Anbieter haben manchmal Schwierigkeiten, die Geräte-Bezeichnungen korrekt zu übersetzen. Wer damit allerdings kein Problem hat und die Robustheit dieser Geräte zu schätzen weiß: zuschlagen! Manchmal sind wirklich Perlen darunter.

Grob gesagt kann man die Meßtechnik unterteilen in die Erzeugung von definierten Größen und die Messung von Größen. Also zum Beispiel erzeuge ich mit einem NF-Generator eine in Frequenz und Spannung veränderliche Größe und mit einem Frequenzzähler und einem NF-Voltmeter kann ich die Frequenz und die Spannung dann wieder bestimmen. Ich werde versuchen, diese Reihenfolge Erzeugung - Messung beizubehalten. Genau an dieser Stelle beginnt aber für uns arme "Bastler" das Dilemma. Bauen wir uns alles selbst, stehen wir so ziemlich im Dustern, was die Toleranzen anbelangt. Deshalb sollten wir uns von Anfang darüber im klaren sein, was wir messen wollen und uns einen "Quasi"-Standard beschaffen. Das kann eine Referenzspannungsquelle sein, ein guter Frequenzzähler oder ein Quarz-Eichmarkengeber. Ich bin der Ansicht, daß man sich durchaus ein oder zwei Geräte neu zulegen sollte, von denen man weiß, in welchen Fehlergrenzen sie sich bewegen. Oder man hat die Möglichkeit, sich so etwas auszuleihen. An diesen können wir dann unsere "heimgebrauten" Geräte kalibrieren. Man sollte sich auch mit Fehlerbetrachtungen und sogenannten 'worst-case'-Berechnungen (worst case = schlimmster Fall) anfreunden. Nur wenn man weiß, wie groß mögliche Fehler sein können, kann man sie auch sinnvoll berücksichtigen. Das klingt alles sehr theoretisch. Ich werde aber versuchen, auch darauf einzugehen.

Noch einmal zum Unterschied von Prüfen und Messen. Prüfen wird meist gleichgesetzt mit Testen und ist immer mit einer Entscheidung verbunden: "geht" oder "geht nicht". Das nennt man nichtmaßliches Prüfen. Zum Beispiel: "Durchgang" oder "kein Durchgang". Eine Aussage über den Leitungswiderstand kann hier nicht getroffen werden. Beim maßlichen Prüfen stellt man durch Messen fest, ob sich eine bestimmte Größe innerhalb oder außerhalb einer festgelegten Toleranz befindet. "Der FI-Schutzschalter löst bei maximal 30mA aus" kann so eine Aussage sein. Messen ist hingegen der Vergleich der Meßgröße mit einer Bezugsgröße. Das passiert z.B. im Differentialvoltmeter, wo die Meßspannung mit einer Referenzspannung verglichen wird und die Differenz auf einem Instrument angezeigt wird. Messen ist demnach meist die Voraussetzung für das Prüfen, wo bestimmte "Geht"-"Geht nicht"-Aussagen getroffen werden müssen. Es ist also nicht so, wie man es sich meist vorstellt. Auch ein Durchgangsprüfer reagiert nur innerhalb eines bestimmten definierten Bereiches auf den Leitungswiderstand. Das klingt schon wieder sehr theoretisch. Ich wollte nur einmal den Unterschied klarstellen, weil es den meisten eben vielleicht nicht so klar ist.

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last update: 03.03.2001 home  back  top