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Ratgeber

Messleitungen » Wichtiger Bestandteil von Messplätzen und Laboren

Messleitungen, Prüfleitungen und Messleitungs-Sets gehören zu den unverzichtbaren Utensilien an Messplätzen und in Laboren.

Sie stellen die Verbindung zwischen Oszilloskopen, Multimetern oder Funktionsgeneratoren und elektrischen Signalgebern her.

Vorausgesetzt, sowohl die Kabel als auch die Anschlusselemente sind für die Messzwecke geeignet.

In unserem Ratgeber stellen wir Ihnen die wichtigsten Messleitungssätze mit deren Klemmen, Steckverbindern und Prüfspitzen vor.

  • Isolationsmaterialien von Messleitungen

  • Anschlüsse der Messleitungen

  • In welchen Längen sind konfektionierte Messleitungen erhältlich?

Messung mithilfe einer Messleitung


Isolationsmaterialien von Messleitungen

Messleitungen

Messleitungen bestehen grundsätzlich aus drei Komponenten: dem Kabel und den beiden Anschlüssen. 

Das unterscheidet sie beispielsweise von Litzen, die in der Regel als Meterware mit offenen Enden zu finden sind. Anschlüsse wie Klemmen oder Steckverbinder müssen hier selber angelötet werden. Komplette Messleitungen sind dagegen „aus einem Guss“, das erhöht die Funktionssicherheit und die Haltbarkeit.

Als Isolationsmetarial überwiegt Polyvinylchlorid, kurz PVC. Dieses thermoplastische Polymer nimmt kaum Wasser auf und ist beständig gegen die meisten Säuren oder Laugen. PVC ist ausserdem ein sehr guter Isolator.

Nicht weniger flexibel und isolierend ist Silikon. Dieser Allround-Kunststoff ist als Isolation besonders für Messleitungen zu empfehlen, die sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen widerstehen sollen.

Noch unempfindlicher als PVC gegenüber aggressiven Substanzen ist Polyamid, abgekürzt PA. Vor allem die als Nylon bekannte Form PA 6.6 zeichnet sich hier aus. Nylon ist beständig gegen Benzin, Aceton, Benzol, Dieselöl und Fette. Selbst Lösungsmittel für Farben und Lacke können diesem Kunststoff in der der Regel nichts anhaben.

Neben den Isolationsfähigkeiten spielt auch die Farbgebung der Messleitungs-Sets eine wesentliche Rolle. Denn nur dann, wenn jedes Kabel der Messleitung einer bestimmten Signalquelle zugeordnet werden kann, sind sichere Messergebnisse möglich. Zur Verfügung stehen insgesamt neun Farben, Schwarz und Rot dominieren, analog dem Minus- und Pluspol. Einige Messleitungen sind mit einem besonderen Indikator für Beschädigungen ausgestattet: Sie besitzen einen inneren Mantel in einer zur äusseren Farbe kontrastierenden Farbe. Diese innere Farbe wird sichtbar, wenn die Isolierung der Messleitung beschädigt wird, beispielsweise durch zu starkes Biegen bei sehr niedrigen Temperaturen.



Anschlüsse der Messleitungen

Das Besondere an Messleitungen sind die bereits montierten Anschlüsse. Die können, müssen aber nicht an beiden Enden des Kabels identisch sein. Zu den wichtigsten Anschlusselementen gehören:

  • Dieser Miniatur-Schnellsteckverbinder ist für Koaxialkabel vorgesehen und hat sich bei Video- und Hochfrequenz-Anwendungen bis 2 Gigahertz durchgesetzt. Er verwendet einen Aussenleiter mit Schlitzen und ein Kunststoffdielektrikum an jedem Steckverbinder. Das Dielektrikum verursacht bei höheren Frequenzen allerdings zunehmende Verluste. Oberhalb von 4 Gigahertz können die Schlitze Signale abstrahlen, so dass der Stecker zwar brauchbar, aber nicht unbedingt stabil arbeitet. Es sind sowohl 50-Ohm- als auch 75-Ohm-Versionen erhältlich. Häufigster Einsatzbereich in der Messtechnik ist die Signalübertragung an Oszilloskope, die über entsprechende Buchsen verfügen. Der feste Sitz wird durch einen Bajonettverschluss erreicht.

  • Ebenfalls für Hochfrequenzverbindungen geeignet ist der N-Steckverbinder. Im Gegensatz zu seinem BNC-Pendant besitzt er eine Schraubverriegelung mit innerer Dichtung, so dass er auch für Messungen im Aussenbereich – beispielsweise bei der Antennenmontage – geeignet ist. Beim einem Wellenwiderstand von 50 Ohm lässt er sich bis etwa 11 Gigahertz einsetzen.

  • Ein genormter Steckverbinder, der üblicherweise mit einer griffigen Hülle versehen ist. Zur Verfügung stehen auch Sicherheits-Messleitungen mit diesen Steckern. Ihr Vorteil: Sie lassen sich mit einer Hochsicherheitssicherung ausstatten, mit ihrer Nennspannung von bis zu 1000 Volt und einem Nennstrom von maximal 8 Ampere fallen sie in die Messkategorie CAT IV, das heisst, sie können Transienten bis zu 12.000 Volt bei einer Impedanz von 2 Ohm widerstehen. Praxisbeispiele sind Messungen an Stromzählern und an primären Überstromschutzeinrichtungen.

  • Optisch und technisch eng verwandt mit 4-Millimeter-Steckern sind Lammellenstecker, bekannt auch als Feder- oder Bananenstecker. Der sichere Kontakt wird wie bei 4-Millimetersteckern durch federnde Lamellen in der Steckerspitze erreicht. Bananenstecker gibt es auch in 2-Millimeter-Ausführung. Hinsichtlich ihrer eher geringen elektrischen Nennbelastbarkeit gehören Lamellenstecker in die Messkategorie CAT I. Geeignet sind sie für Messungen an Stromkreisen, die nicht direkt mit dem Netz verbunden sind.

  • Die klassischen Messleitungsstecker für den Einsatz an Multimeter-Eingängen. Hinsichtlich ihrer elektrischen Belastbarkeit fallen sie in die Messkategorien CAT III bis 1000 Volt und CAT IV bis 600 Volt. Die Nennspannung liegt in der Regel bei 1000 Volt, der Nennstrom kann bis zu 10 Ampere betragen.

  • Stecker in 2- oder 4-Millimeter-Ausführung sind oft an Messleitungen zu finden, deren andere Enden Prüfspitzen besitzen. Gemessen wird hier überwiegend mit einem Multimeter. Aufgrund ihres Gehäuses mit langem Griff und Berührungsschutz für die Messspitze sind sie auch für Stromstärken von 16 Ampere und Spannungen von 1000 Volt geeignet.

    Speziell für Oszilloskope sind Prüfspitzen mit integrierter Abgreifklemme und einem BNC-Stecker am anderen Ende erhältlich. Durch einfaches Zurückschieben der Isolierung wird eine durch Federspannung gehaltene Klemme in der Spitze sichtbar. Die lässt sich schnell und einfach beispielsweise an Anschlussdrähten diskreter Bauelemente selbsthaltend anschliessen. Für den Gegenpol ist in der Regel eine Krokodilklemme über ein Kabel direkt mit der Prüfspitze verbunden.

  • Wenn bei der Messung beide Hände frei bleiben sollen, sind Krokodilklemmen die erste Wahl. Mit ihren unter Federspannung stehenden und mit Zacken ausgestatteten „Kiefern“ sind sie schnell angeschlossen und nach der Messung wieder entfernt.

  • So vielfältig die Einsatzmöglichkeiten von Messleitungen, so vielfältig sind auch die Bauformen der Stecker. Es gibt sie abgewinkelt, gerade, isoliert, mit Schiebehülse, starr und stapelbar. Stapelbar bedeutet, dass ein Stecker zusätzlich über eine oder zwei Kupplungen beziehungsweise Buchsen verfügt. An diese lassen sich weitere Messleitungen und damit andere Messgeräte anschliessen.



In welchen Längen sind konfektionierte Messleitungen erhältlich?

Die kürzeste Länge beträgt 7,5 Zentimeter, die längste 5 Meter. Gängige Längen für Leitungen sind 1 und 2 Meter. Es ist aber immer zu bedenken, in welchem technischen Umfeld die Messleitung eingesetzt wird. So besitzen sehr dünne Messleitungen beispielsweise einen messbaren inneren Widerstand, der bei längeren Kabeln noch ansteigt. Beim Messen von Frequenzen im hohen Megahertz- oder Gigahertzbereich sollte die Messleitung ausserdem so kurz wie möglich und zusätzlich noch abgeschirmt sein.

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