Voltmeter

Die zuverlässige Funktion von Maschinen und Anlagen ist im betrieblichen Umfeld eine absolute Notwendigkeit. Schliesslich müssen Produktionsziele erreicht oder genau definierte Planvorgaben erfüllt werden. Dazu ist es erforderlich, bestimmte Betriebsparameter immer zuverlässig im Blick zu haben.

Darum verfügen die Bedienpulte oder Schalttafeln zur Maschinensteuerung bzw. die dazugehörigen Schaltschränke nicht nur über die erforderlichen Eingabegeräte. Meist sind noch eine Vielzahl an Kontrollleuchten und die unterschiedlichsten Spannungsanzeigen zu sehen, die der Hersteller integriert hat.

Im Falle einer Betriebsstörung können die Fachleute vor Ort dann sofort erkennen, ob die Ursache eventuell an einer zu geringen Spannung liegt. Mittlerweile gibt es bei den Spannungsanzeigen oder auch Voltmetern die unterschiedlichsten Ausführungen.

Gerne stellen wir Ihnen diese vor und erklären, welche Unterschiede es bei den Systemen gibt und worauf man beim Kauf achten sollte.

Im Grunde genommen ist der Begriff „Meter“ ein Mass für die Länge bzw. Entfernung. Aber mittlerweile werden viele Messvorrichtungen mit dem Begriff „Meter“ erweitert. Thermo-Meter, Tacho-Meter, Baro-Meter oder auch Hygro-Meter sind gängige Bezeichnungen, die vielen Leuten geläufig sind. Da in den meisten Fällen immer die jeweilige Messgrösse vorangestellt ist, werden Spannungsanzeigen bzw. Spannungsmesser auch als Voltmeter bezeichnet. Schliesslich wird die Höhe der Spannung immer in Volt angegeben.

Als Ergänzung zu den Spannungsanzeigen bzw. Voltmetern gibt es auch noch Anzeigen für die Stromstärke. Da die Stromstärke in Ampere angegeben wird, werden diese Messanzeigen auch als Amperemeter bezeichnet.

Doch genaugenommen sind Amperemeter nichts anderes als Spannungsmesser mit einem geringen Spannungsbereich und einem niederohmigen Messwiderstand (Shunt). Dieser Shunt wird einfach in den zu messenden Stromkreis geschaltet. Je nach Stromstärke fällt über den Shunt eine Spannung ab, die dann erfasst und angezeigt wird. Da der Spannungsabfall über den Shunt identisch zur Stromhöhe ist, kann das Messgerät die Stromstärke darstellen, obwohl es eigentlich nur eine Spannung misst.

Bevor die Digitalisierung Einzug in die Messtechnik hielt, waren noch analoge Spannungsmesser mit mechanischen Messwerken, Zeigern und Skalen die bevorzugten Spannungsanzeigen.

Bei Gleichspannungen wurden Voltmeter mit filigranen und empfindlichen Drehspulmesswerken genutzt und für Wechselspannung eigneten sich Dreheisenmesswerke.

Da Zeigeranzeigen selbst leichte Spannungsschwankungen von nur wenigen Volt sehr deutlich darstellen, sind analoge Modelle bei Fachleuten auch heute noch sehr beliebt.

Allerdings ist das Erfassen des exakten Messwertes deutlich komplexer als bei digitalen Systemen und es können sich leicht Ablesefehler einschleichen.

Bei einem Digital Voltmeter sind Ablesefehler eher unwahrscheinlich, da der aktuelle Messwert direkt in Ziffern und inklusive etwaiger Nachkommastellen angezeigt wird. Die Erfassung des Spannungswertes ist somit mit einem kurzen Blick auf das Display möglich. Allerdings schaffen es Digitalanzeigen nicht, Spannungsschwankungen so schön darzustellen, wie Zeigerinstrumente.

Um das Manko zu beseitigen, wurden grafische Anzeigen entwickelt, die analoge Zeiger digital nachbilden ohne dabei eine empfindliche Messwerkmechanik nutzen zu müssen. Gleichzeitig bieten programmierbare Messgeräte mit Grafikdisplays eine scheinbar grenzenlose Anzeigenvielfalt.

Hinweis:
In der Technik sind zwar noch weitere Funktionsprinzipien für Spannungsmesser bekannt. Allerdings werden die bei Einbaumessgeräten so gut wie nicht genutzt. 

Die beiden dicken Kabel an der Rückseite dienen zur Strommessung und die dünnen Kabel zur Spannungsmessung bzw. zur Spannungsversorgung.

In unserer Anleitung zu Multimetern haben wir ausführlich erklärt, dass Spannungsmessungen recht einfach durchzuführen sind. Denn ein Voltmeter wird immer parallel zur messenden Spannung angeschlossen.

Im Falle einer grossen Maschine oder Anlage, die an Wechselstrom angeschlossen ist, könnten beispielsweise die drei Phasen leicht überwacht werden. Werden dazu analoge Voltmeter verwendet, sind pro Anzeige lediglich zwei Anschlussleitungen ausreichend.

Bei digitalen Spannungsmessern gestaltet sich der Anschluss zum Teil etwas aufwändiger. Besonders dann, wenn das Messgerät unabhängig von der Messspannung noch eine eigene Betriebsspannung benötigt. Bei Einbaumessgeräten, die neben der Spannung auch den Strom oder weitere Parameter erfassen, ist der Anschluss entsprechend den Herstellerangaben durchzuführen.

Besonders interessant sind Voltmeter, die über eine zusätzliche Schnittstelle verfügen, die je nach Auslegung auch zur Fernüberwachung bzw. zum Condition Monitoring genutzt werden können.