1. Elektromechanische Meßgeräte

Analoges Messen von Gleichgrößen Kapitel 2/8
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zwischen unbekanntem Widerstand R X und der Meßspannung U X . Mit einer linearen Änderung von U X ist
ebenfalls ein linearer Zeigerausschlag am MW verbunden.
Abb. 9. Widerstandsmessung mittels konstantem Strom
U
X
= I ⋅ R = k0 ⋅ R → Linearer Zeigerausschlag.
X
X
X
Nachteilig an der obigen Schaltung erweist sich die Aufteilung des konstanten Meßstroms I, bedingt durch
den endlichen Innenwiderstand R M des Meßgerätes (für Werte R X R M kann dieser systematische Fehler
vernachlässigt werden) und der Quelle R I selbst. Soll der Fehler durch die Stromteilung einberechnet
werden, so ergibt sich für R X (mit R M0 = R M // R I und I M0 = I M + I Q ):
I I X
+ I M 0
= U
X
= I
X
⋅ RX
= I
M 0
⋅ RM
0
U
X
I = +
RX
U
R
X
M 0
R
X
U
X
=
U
I −
R
X
M 0
Für eine praktische Realisierung dieses Methode ist aber auch auf eine Begrenzung der Meßspannung U X für
R X → ∞ zu achten. Eine Realisierung mittels Operationsverstärker OPV zeigt nachfolgende Schaltung:
Abb. 10. OPV Realisierung – Widerstandsmessung mittels Konstantstrom I 0
Es soll ein idealer OPV 14 vorausgesetzt werden. Der Konstantstrom I 0 berechnet sich dann nach:
I
0
U
REF
= und somit
R
1
RX
R1
In modernen Widerstandsmeßgeräten wird sowohl die Spannung U X als auch die Spannung U REF mit
Analog- Digital- Wandlern ADC erfaßt. Die Genauigkeit der Messung ist somit nur mehr von R 1 abhängig
(typische Genauigkeit 0,2% ... 0,02%).
=
U
U
X
REF
14 Die Spannung zwischen den beiden Eingangsklemmen (-In und +In) ist exakt 00 Volt. Es liegt somit auch der
invertierende Eingang (–In) virtuell auf Masse (GND).
C.Brunner - Elektrische Messtechnik Seite 17/21