Die Geräte, Methoden und Berechnungen, die zum Messen der elektrischen Größen in einem Stromkreis verwendet werden, werden als elektrische Messungen bezeichnet. Elektrische Messungen werden üblicherweise zum Messen von Spannung, Strom, Widerstand und Leistung verwendet. Es können viele andere elektrische Größen gemessen werden, aber diese vier sind die gebräuchlichsten.
Elektrische Messungen umfassen viele Methoden zum Verwenden eines Geräts oder Instruments zum Messen der elektrischen Größen. Elektrische Messungen zum Messen elektrischer Größen können durch Messen der gewünschten Parameter in einem Stromkreis durchgeführt werden.
Natürlich ist das Messen der Parameter eines Stromkreises mit analogen und digitalen Schaltkreisen möglich. Mechanische Parameter wie Druck, Kraft, Strömung, Temperatur und andere können in elektrische Signalanalysen umgewandelt werden.
Fortgeschrittenere elektrische Messungen beziehen sich auf physikalische Parameter wie Elektronen, Licht und andere ungewöhnliche Beispiele für Messungen durch normale Menschen.
Die übliche elektrische Messung umfasst üblicherweise:
- Elektrische Spannung
- Elektrischer Strom
- Elektrische Leistung
- Widerstand
- Induktivität
- Kapazität
- Impedanz und Reaktanz
- Phase
- Leistungsverstärkung
- Frequenz
- Rauschen
- Gesamte harmonische Verzerrung
- Und viele mehr.
Elektrische Messung
Die elektrische Messung hängt von den Maßeinheiten ab, die in einem Stromkreis vorhanden sind, sowie von deren Bereich, ob dieser klein (Piko, Nano, Mikro usw.) oder groß (Kilo, Mega, Giga usw.) ist.
Die gängigsten elektrischen Maßeinheiten, die zur Analyse eines Stromkreises verwendet werden, sind Spannung (gemessen in Volt oder V), Strom (gemessen in Ampere oder A) und Widerstand oder Impedanz (gemessen in Ohm oder Ω).
Die elektrischen Messinstrumente messen die Parameter auf der Grundlage des Internationalen metrischen Systems, bekannt als SI oder Internationales Einheitensystem.
Die sieben SI-Basiseinheiten, die sich zusammensetzen aus:
- Länge – Meter (m)
- Zeit – Sekunde (s)
- Stoffmenge – Mol (mol)
- Elektrischer Strom – Ampere (A)
- Temperatur – Kelvin (K)
- Lichtstärke – Candela (cd)
- Masse – Kilogramm (kg)
Bei elektrischen Messungen können wir nur elektrischen Strom ermitteln. Was ist mit Spannung, Widerstand, Induktivität, Kapazität und anderen Parametern?
Das SI-System ist ein Messsystem, das eine SI-Basiseinheit in andere häufig verwendete elektrische Maßeinheiten umwandeln kann.
Das einfachste Beispiel hierfür ist das Dreieck des Ohmschen Gesetzes.
Indem man einfach die Beziehung dieser drei ermittelt, kann man leicht die verbleibenden gewünschten Werte finden. Dieses Dreieck findet sich auch im Potenz Dreieck.
Nachfolgend finden Sie die am häufigsten verwendeten Maßeinheiten für elektrische Einheiten.
Neben der Beziehung zwischen den Parametern im Schaltkreis gibt es auch bei den Basiseinheiten eine Multiplikation, um anzuzeigen, ob die Mengen klein oder groß sind.
Es ist mühsam, viele 0 zu schreiben, egal ob vor der Basiszahl, um anzuzeigen, wie klein sie ist, oder dahinter, um anzuzeigen, wie groß sie ist.
Wir können zum Beispiel einfach 1.000 V in 1 kV schreiben. Das ist viel einfacher und bequemer zu lesen und zu schreiben.
Unten finden Sie die Tabelle der Multiplikation und der Präfixe.
Elektrische Messungen und Instrumentierung
Elektrische Messinstrumente sind die Geräte, die wir verwenden, um verschiedene Parameter in einem Stromkreis zu messen. Wie oben erwähnt, sind die grundlegenden Maßeinheiten Spannung, Strom, Leistung, Widerstand oder Impedanz.
Heutzutage ist fast jedes elektronische Messgerät tragbar, klein, leicht zu transportieren, einfach zu verwenden und leicht zu kaufen. Trotz dieser Einfachheit sind sie immer noch genau und zuverlässig.
Nachfolgend einige Beispiele für elektrische Messungen und Instrumente:
- Voltmeter: Messinstrument zum Messen der Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem geschlossenen Stromkreis. Wir verwenden es hauptsächlich auch zum Messen der Spannung einer Batterie oder einer Stromversorgung oder unseres Stromnetzes. Es kann die Spannung eines Gleichstromkreises und eines Wechselstromkreises messen. Das Voltmeter hat einen sehr hohen Widerstand, um jeglichen Stromverbrauch zu verhindern, der das Ergebnis verändern könnte.
- Amperemeter: Messinstrument zum Messen des elektrischen Stromflusses im Stromkreis. Das Amperemeter hat einen sehr geringen Widerstand, um zu verhindern, dass dem Strom Widerstand entgegengesetzt wird. Dieses Instrument kann auch Wechsel- und Gleichstrom messen.
- Ohmmeter: Messinstrument zum Messen des elektrischen Widerstands oder der Impedanz in einem Stromkreis.
- Wattmeter: Messinstrument zum Messen der Leistung an einem bestimmten Punkt oder Schaltungselement durch Ableiten der an demselben Element gemessenen Spannung und Stromstärke.
- Multimeter: Messinstrument, das so gebaut ist, dass es viele elektrische Messungen in einem einzigen Gerät messen kann, wie Spannung, Strom, Widerstand, Leistung, Kapazität, Induktivität und viele mehr.
- Oszilloskop: Dies ist ein fortschrittliches Instrument, das Messungen in einer digitalen grafischen Anzeige elektrischer Signale liefern kann.
Filterschaltungen können auch für Messwerkzeuge verwendet werden, sind aber fortgeschrittener.
Arten elektrischer Messungen
- Analog: Analoge Instrumente verwenden elektromagnetische Systeme, um den Zeiger jedes Mal zu bewegen, wenn ein Strom oder eine Spannung zwischen zwei Punkten fließt. Das Magnetfeld wird durch diese Bewegung erzeugt. Dass es sich um ein analoges Gerät handelt, bedeutet nicht, dass es nur für die Verwendung in analogen Schaltkreisen geeignet ist.
- Digital: Digitale Instrumente wie ein digitales Multimeter haben das gleiche Konzept wie analoge Messgeräte, jedoch mit einer digitalen Anzeige, sind jedoch genauer, schneller und zuverlässiger, da wir die Skala und den Zeiger nicht beachten müssen. Wie oben beschrieben, werden sie nicht nur für digitale Schaltkreise verwendet.
- Register: Diese Art von Instrument kann den Wert aufzeichnen und kann entweder analog oder digital sein. Diese Messung wird in einem Diagramm dargestellt, genau wie dies bei einem Oszilloskop möglich ist.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die 4 elektrischen Messungen?
Die gängigsten elektrischen Messungen sind Spannung, Strom, Widerstand und Leistung. Messgeräte können sowohl Gleichstrom (DC) als auch Wechselstrom (AC) messen.
Was sind elektrische Messgeräte?
Elektrische Messgeräte sind Geräte, die die Stärke einer elektrischen Größe messen können, und einige von ihnen können ihre Phase und Frequenz messen. Die Werte werden durch die entsprechenden Einheiten wie Volt, Ampere, Ohm, Watt usw. dargestellt.