Spannung mit einem Multimeter messen.
Wie misst man eigentlich Spannung? Hierzu gibt es verschiedene Wege, je nach Art des Signals gibt es unterschiedliche Optionen. Man kann mit einem Multimeter Spannung messen oder ein Oszilloskop verwenden.
Gleichspannung
Gleichspannung misst man am besten mit einem Multimeter. Man stellt es auf "DC", hält das schwarze Kabel an den Minuspol und das rote an den Pluspol. Das Multimeter misst nun die Gleichspannung und stellt diese auf dem Display dar. Wichtig hierbei ist, den passenden Spannungsbereich auf dem Multimeter auszuwählen. Mit dem Drehschieber sollte ein Wert größer als die höchste zu messende Spannung eingestellt werden.
Wechselspannung (sinusförmig)
Eine sinusförmige, gleichbleibende Wechselspannung kann ebenfalls mit dem Multimeter gemessen werden. Dazu muss es auf "AC" gestellt werden. Die Polung der schwarzen und roten Kontakte ist in dem Fall egal, da der Strom ja abwechselnd "vor und zurück" fließt. Das Multimeter zeigt dann den sogenannten "RMS"-Wert an, den Durchschnittswert der Sinusschwingung. Den Peak-Peak-Wert (also von Minimum zu Maximum) kann man durch Multiplikation mit 1,41 (Wurzel 2) errechnen. Wichtig bei der Messung mit dem Multimeter ist, dass die Schwingung wirklich gleichbleibend ist. Nur dann zeigt das Multimeter sinnvolle Werte an. Ist die Signalform der Wechselspannung unbekannt oder es handelt sich um andere Formen (z. B. Dreieck, Rechteck, etc.) muss man auf das Oszilloskop ausweichen.
Spannungsmessung mit dem Oszilloskop
Spannung mit dem Oszilloskop messen.
Mit dem Oszilloskop kann man beliebige Signalformen messen. Man verbindet das Signal mit einem Messkanal, wählt den Trigger, stellt die Zeitbasis und den Spannungshub ein und kann das Signal detailliert untersuchen. Dabei ist es unerheblich, ob es ein Sinus, Dreieck oder sonstwie geformtes Signal ist.
Wie misst nun ein Oszilloskop eine Spannung?
Intern schaltet ein Oszilloskop einen Stromkreis über einen Widerstand. Dieser sogenannte Eingangswiderstand liegt je nach Art des Oszilloskops bei 50 Ohm (Hochfrequenzmessungen) oder bei einem Megaohm (Details siehe hier). An dem Widerstand fällt eine Spannung ab, die durch das Oszilloskop dargestellt wird. Gleiches gilt auch für das Multimeter. Generell beeinflusst also jede Messung auch die zu untersuchende Schaltung! Dies muss man beachten, wenn die Strombelastung durch Multimeter oder Oszilloskop groß werden kann. Gegebenenfalls muss man aktive Tastköpfe einsetzen, um die Belastung geringer zu halten.
Spannung messen in Schaltungssimulatoren
Simulation LED-Band mit gemessener Spannung durch virtuellen Oszilloskop-Tastkopf.
Auch in Schaltungssimulatoren wird ein Oszilloskop-Probe zur Spannungsmessung eingesetzt. Obige Schaltung zeigt die Simulation eines LED-Bandes . In den Schaltungssimulatoren kommen ebenfalls symbolische Tastköpfe zum Einsatz, mit denen hier dann die Spannung abgegriffen werden kann.