Grundlagen - Multimeter für Musiker und andere Anfänger

von AK, 19.10.05.

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  1. AK

    AK HCA Bass/Elektronik HCA

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    Erstellt: 19.10.05   #1
    Grundlagen - Multimeter für Musiker und sonstige Anfänger


    Wozu brauch ich so ein Ding?
    Nach dem Löt-Workshop kamen viele Anfragen an mich, ob es denn möglich wäre auch mal was über Sinn und Zweck von Multimetern zu schreiben. Ich hatte im besagten Workshop ja schon erwähnt, dass es meiner Meinung nach zu den unentbehrlichen Dingen gehört. Klar wird nun nicht jeder Bassist oder Gitarrist sich so ein Ding kaufen. Wer nix mit zumindest ein bisschen Selbst-Handanlegen am Hut, hat braucht sicher keines.
    Wer sich mit so einem voll krass komplexen Gerät etwas beschäftigt, kann bei seinen Basteleien, aber auch einfach beim Troubleshooting auf wesentlich bessere Trefferquoten kommen.
    Wir wollen aber nun nicht gleich übertreiben. Es geht in diesem Workshop nicht um elektronische Messtechnik für Fortgeschrittene, sondern um eine hoffentlich einfach gehaltene Einführung zum Thema Multimeter, vor allem aber um die praktische Anwendung im alltäglichen Bassisten/Gitarristen-Leben. Der Workshop ist aufgrund der Bilder in zwei Threads aufgeteilt, dies ist der erste Teil.



    Wer misst misst Mist
    Die Überschrift sagt es schon, wer misst läuft Gefahr falsch zu messen und kann dann mit diesen falschen Ergebnissen zu ebenso völlig falschen Schlüssen kommen. Das kann daran liegen, dass man ein unbrauchbares Gerät benutzt oder noch viel eher sich nicht richtig damit auskennt. Der Grundlagenteil ist daher in zwei Teile gegliedert. Zunächst schauen wir uns an welche Geräte geeignet sind und danach befassen wir uns damit wie richtig gemessen wird.



    Grundlagen Multimeter

    600PS - Turbolader?
    Genauso wie Bässe, Amps, Autos und alles andere auf der Welt gibt es Multimeter von saubillig bis sauteuer. Nun, wir denken daran, dass wir kein Kalibrierlabor eröffnen wollen, sondern nur einfache Messungen im Auge haben. Generell können wir das - und das ist wirklich so - mit dem billigsten China-Multimeter machen. Ok, ich würde jetzt nicht gerade empfehlen genau so eines zu kaufen, aber wenn nicht mehr Geld da ist tut es auch eines für 10 Euro - immer noch besser als gar keines.
    Was macht den nun den Unterschied aus? Wie im richtigen Leben ist es auch bei Multimetern so, dass Genauigkeit, Vielseitigkeit und Bedienkomfort eben Geld kosten.
    Je genauer das Multimeter misst, je mehr Messmöglichkeiten es hat, desto teurer ist es in der Regel.



    [​IMG]
    Bild1: Verschiedene Multimeter obere Reihe digitale Ausführungen von sehr billig (links) bis zum Präzisionstischmultimeter Preisrange 8Euro bis 1200 Euro.
    Untere Reihe analoge Geräte ebenfalls von sehr billig (links) bis zu mittel-teuer, Preis 5 Euro bis 100 Euro.



    Messgenauigkeit
    Wir haben da zunächst mal Glück, dass wir eigentlich kein besonders genaues Gerät brauchen. Selbst die billigen Messgeräte sind noch so genau, dass sie unseren Ansprüchen erst Mal genügen. Ein Beispiel, wir wollen messen ob unsere 9V Batterie am Bass leer ist. Wenn das Multimeter eine Genauigkeit von 5% hätte - und das wäre schon übelst schlecht , dann würden wir bei einer Batteriespannung von tatsächlich 6V irgendwas zwischen 5,7 und 6,3V messen. Selbst diese scheinbar große Abweichung wäre immer noch genau genug um den Schluss zu ziehen, dass die Batterie fast leer ist.

    Vielseitigkeit
    Was aber nun zur Vielseitigkeit? Nun wir messen keine exotischen Dinge, d.h. auch die billigen Messgeräte haben die von uns benötigten Features. Wir messen Spannungen, Ströme und Widerstände - das kann eigentlich jedes Multimeter. Dann kommt es noch darauf an in welchem Bereich wir diese Dinge messen, z.B. besonders kleine Spannungen, besonders hohe Widerstände - das Ganze hält sich für uns in völlig gebräuchlichen Grenzen. Zugegebenerweise ist es ganz gut, wenn man da etwas flexibler ist und halt auch mal einen sehr kleinen Strom messen kann z.B. die Stromaufnahme unseres Aktivbasses. Hier kann man am ehesten Zugeständnisse an ein etwas besseres Multimeter machen.

    Bedienkomfort
    Man muss es eigentlich Bedien- und Ablesekomfort nennen. Hier scheiden sich wohl am meisten die Geister. Gerade für Anfänger kann es sich lohnen ein Gerät mit höherem Komfort zu kaufen, denn dadurch reduziert sich die Gefahr der Fehlbedienung.
    Bedienung bezieht sich vor allem auf die Wahl der Messart und der Messbereiche. Was das genau ist werden wir noch genauer anschauen. Einfach gesagt stellt sich die Frage ob man gerne Kabel umsteckt und mit einem Drehschalter zwischen 30 Bereichen umschalten möchte oder ob man nur die Art der Messung anwählt und das Gerät (fast) den Rest macht.
    Anzeige kann im Prinzip auf eine analoges Zeigerinstrument oder eine digitale Anzeige reduziert werden.
    Bei analogen Geräten werden Messbereiche werden über einen Drehschalter angewählt. Die Anzeige hat meistens mehrere Skalen für die entsprechenden Messbereiche. Die Skala für Ohm ist meistens seitenverkehrt d.h. Null ist rechts. Bessere Geräte haben eine Spiegelskala zum Ausgleich des parallaktischen Ablesefehlers (im Prinzip Fehler durch schräges Draufgucken)
    Billige Geräte haben meist ein relativ schlechtes Anzeigeinstrument.
    Heute eigentlich Standard, auch im Billigsegment, sind digitale Geräte, diese sind auch nicht viel teuerer als Analoggeräte. Im Vergleich mit analogen sind digitale Multimeter im Billigbereich meistens genauer, und einfacher zu bedienen - für Anfänger ideal, weil weniger Fehler gemacht werden können.
    Einfache Geräte haben einen Drehschalter zur Wahl des Messbereiches, teuere verfügen über eine automatische Messbereichswahl.


    Aber wie messen?

    Ist das spannend - Spannungsmessung
    Zu Anfang die wohl einfachste Messung - gibt es für Gleich- und Wechselspannung.
    Die Spannungsmessung wird mit den Symbolen V= für Gleichspannung und V~ gekennzeichnet. Entsprechend erfolgt die Einstellung am Gerät: Messart auf Spannungsmessung schalten (V= oder V~), wenn der Messbereich eingestellt werden muss auf einen Wert schalten, der höher liegt als der erwartete Wert, z.B. Batteriemessung 9V wird der Messbereich auch 20V oder 10V gestellt. Wählt man einen zu kleinen Bereich macht das bei digitaler Anzeige erst mal nichts, bei einer analogen knallt der Zeiger dann an den Anschlag was gerade bei billigen Geräten die Lebensdauer nicht erhöht - also lieber erst mal einen größeren Bereich wählen. Übrigens ist die Genauigkeit der Anzeige umso besser je näher der gemessene Wert im Ende des Messbereiches liegt. Sprich man sollte die 9V nicht unbedingt im 250V-Bereich messen.






    [​IMG]
    Bild 2 Spannungsmessung

    Bei besseren Geräten wird der Messbereich automatisch auf einen sinnvollen Wert gewählt.
    Das schwarze Messkabel - wir gewöhnen uns das einfach schon mal so an - kommt in die Buchse Ground/COM/0V, das rote in die Buchse V (an dieser Buchse kann auch noch zusätzlich Ω und A stehen). Die Messung erfolgt nun parallel, d.h. wir halten einfach das rote Kabel an den +Pol der Batterie und das schwarze Kabel an den -Pol bei Wechselspannung ist die Polung der Kabel übrigens egal. Den Spannungswert können wir nun einfach ablesen - bei digitalen Geräten kein Problem, bei analogen schon eher. Diese Dinger haben oft mehrere Skaleneinteilungen, wir müssen nun die nehmen die auf unseren gewählten Messbereich passt.
    Was kann man denn nun falsch machen…wenn wir die Kabel verkehrt herum an die Batterie halten wird das beim digitalen Multimeter trotzdem zur korrekten Anzeige führen, nur dass der Wert ein Minus-Vorzeichen hat, klar wir messen ja verkehrt herum. Beim analogen Gerät klebt der Zeiger am linken Anschlag - tut dem Gerät auf Dauer erst Mal nicht so gut, außerdem muss man bei einigen Geräten schon ziemlich genau hingucken um das zu sehen, den oft sind Null-Linie und linker Anschlag nur wenige Millimeter voneinander entfernt.
    Gut was kann noch falsch sein? Wir wollen die Batterie, also Gleichspannung messen, haben aber auf Wechselspannung geschaltet (diese Einstellung nimmt uns übrigens auch kein Supergerät ab). Das Gerät zeigt in diesem Fall einfach nur Null an egal, ob digital oder analog. Dasselbe gilt auch im umgekehrten Fall, wir messen Wechselspannung haben aber auf Gleichspannung geschaltet, auch hier wird Null angezeigt. Dass es hier ein paar besondere Fälle gibt, werden wir im Praxisteil sehen.
    Bisher war unsere Fehlbedienung ja ohne größere Auswirkung. Die Frage ist, ob es bei einer Spannungsmessung auch Fehler gibt, die richtig weh tun? Klar. Davon abgesehen, dass es natürlich gefährlich ist Spannungen größer 60V zu messen, kann man mit der falschen Einstellung des Multimeters so richtig Mist bauen. Nehmen wir unsere Batterie: Wenn wir das Multimeter auf Strommessung schalten (ok das haben wir ja noch gar nicht gelernt - aber wir tun es einfach mal in Gedanken), dann schließen wir die Batterie kurz, dabei kann die eventuell vorhandene Sicherung im Gerät durchschmoren oder wir leeren die Batterie und hoher Wärmeentwicklung schlagartig…also Vorsicht!! Das Ganze ist bei höheren Spannungen noch viel gefährlicher.
    Hier zeigt sich, dass Geräte mit einer extra Buchse für Strom-Messung klar eine Fehlbedienung vermeiden, denn in diesem Fall muss nicht nur der Messbereich umgestellt, sondern auch die Buchse umgesteckt werden.
    Auch bei einer Spannungsmessung kommt das universelle Prinzip zum tragen, dass mit jeder Messung, Einfluss auf das System genommen wir, wir also den eigentlichen Zustand durch unsere Messung verändern. In unserem Fall ist das minimal. Durch die Messung, zweigen wir einen kleinen Strom ab und verringern in den meisten Fällen die ursprüngliche Spannung, das ist für unsere Anwendungen absolut minimal und wir brauchen uns keine Gedanken zu machen.


    Was fließt denn da? Strommessung
    Während eine Spannung recht leicht zu messen ist, wir gehen einfach parallel mit unseren Kabel, ist eine Strommessung schon schwieriger. Ein Strom fließt ja bereits durch ein Kabel oder eine Leitung und um diesen zu messen, müssen wir diesen Kreis auftrennen und unser Multimeter so in Reihe schalten, das der Strom auch dadurch fließt:

    [​IMG]
    Bild 3 Strommessung

    Auch hier kann man Gleichstrom (A=) oder Wechselstrom (A~) messen, wobei eine Wechselstrommessung für unsere Zwecke nicht in Frage kommt. Das Gerät wird dazu auf Gleichstrommessung geschaltet und ein entsprechender Messbereich gewählt. Meistens haben die billigeren Multimeter nur wenige Strom-Messbereiche, so dass es keine große Auswahl gibt. Auch hier erst mal einen größeren Bereich wählen und entsprechend anpassen.
    Bei den Kabeln wird es etwas schwieriger. Das schwarze Kabel bleibt in der Masse/0V/COM-Buchse. Je nach Gerät bleibt die rote Strippe in der gemeinsamen Buchse V/A/Ω oder es gibt eine oder sogar zwei extra Buchsen für die Strommessung beschriftet mit A.
    In diesem Fall kommt das rote Kabel in eben diese Buchse, bei zwei Strommessbuchsen ist die eine meist für einen besonders hohen Strombereich ausgelegt z.B. 10A oder 20A, die andere für die restlichen niedrigeren Bereiche. Jetzt müssen wir den Kreis in welchem der Strom fliesst auftrennen und in unser Gerät einspeisen Wir nehmen ein einfaches Beispiel eine 9V Batterie die eine kleine Schaltung versorgt: wir trennen die + Leitung auf und lassen den Strom vom +Pol der Batterie über das rote Messkabel in unser Multimeter fliessen. Um den Stromkreis nun wieder zu schliessen und den Strom letztendlich auch wirklich fliessen zu lassen, verbinden wir das schwarze Messkabel mit der Schaltung. Für das Ablesen des Messwertes gilt ebenso digitale Geräte zeigen den Wert direkt an, bei analogen muss auf der richtigen Skala abgelesen werden.
    Was kann man falsch machen?
    Auch hier ist es so, dass wenn wir die Mess-Kabel vertauschen das digitale Gerät einfach nur ein Minus-Vorzeichen mit anzeigt, denn der Strom fliesst nun ja verkehrt herum durch das Gerät. Bei analogen Multimetern geht der Zeiger auf Linksanschlag und es gilt dasselbe wie bei der verpolten Spannungsmessung. Bei Wechselstrom ist die Polung der Messkabel im Übrigen ebenfalls egal.
    Haben wir das Gerät versehentlich auf Spannungsmessung geschaltet, erhalten wir unter Umständen wohl einen kleinen Anzeigewert, der eigentliche gewünschte Strom kann in diesem Fall jedoch nicht fliessen - kaputtgehen tut dabei nichts.
    Auch bei der Strommessung beeinflussen wir das System - dadurch dass der Strom durch unser Gerät fliesst fällt eine kleine Spannung ab und der eigentliche Verbraucher bekommt eine etwas kleinere Spannung serviert. Auch das ist so unmerklich, dass wir das getrost vernachlässigen können.



    Widerstand ist zwecklos - Widerstandsmessung
    Das ist nun auf den ersten Blick wieder leichter zu bewerkstelligen. Aber Vorsicht hier kann man ein paar interessante Fehler machen. Am einfachsten ist die Messung, wenn der Widerstand, das Poti oder auch das Kabel (auf beiden Seiten ausgesteckt!) vor uns liegen. Will man den Widerstand von verbauten Dingen messen gilt, Spannung abschalten oder Batterie abklemmen. Desweiteren muss einem klar sein, das alles was parallel zu unserem Widerstand liegt, den Wert desselbigen verfälscht. Ein einfaches Beispiel zwei parallel geschaltete Lautsprecher. Man wird nie den Wert eines einzelnen Chassis messen können, solange diese parallel verbunden sind - genauso ist es mit Widerständen und Potis in Schaltungen. Man muss hier schon ziemlich genau wissen was man tut…im Zweifel und wenn möglich, das Bauteil auslöten oder abklemmen.
    Das Multimeter wird auf Widerstandsmessung geschaltet (Ω), und ein entsprechender Messbereich gewählt. Das schwarze Kabel kommt in die Masse/0V/COM-Buchse. Das Rote in die Buchse Ω (wie wir gelernt haben meist eine Kombinationsbuchse V/A/Ω oder V/Ω).
    Die Messung erfolgt wie eine Spannungsmessung parallel, im Prinzip liegt eine kleine Spannung an den Mess-Spitzen und der durch den Widerstand fliessende Strom wird gemessen, es handelt sich also um eine aktive Messung (Strom und Spannung werden passiv gemessen).


    [​IMG]
    Bild 4 Widerstandsmessung


    Hier zeigen sich die Vorteile von digitalen Geräten am deutlichsten. Die meisten analogen Geräte müssen vor der Messung erst mal abgeglichen werden. Man macht dazu einen Kurzschluss - verbindet also die rote und schwarze Mess-Spitze und stellt den Zeiger mit einem kleinen Drehrädchen auch Null - dazu ist auch noch meistens die Anzeige verkehrt herum. D.h. rechter Anschlag ist Null. Vorteil ist, dass bei Messung von sehr kleinen Widerständen der Widerstand der Messleitung auch schon mit kompensiert ist.
    Bei einem digitalen Gerät müsste man mit einer solchen Kurzschluss-Messung schauen wie groß der Leitungswiderstand ist und das dann vom Ergebnis abziehen. Aber Hand auf's Herz die Vorteile beim digitalen Gerät überwiegen trotzdem bei weitem.
    Abgelesen wir genauso wie bei den anderen Messarten, mit Beachtung der richtigen Skala bei analogen Geräten.
    Was kann man nun hier alles falsch machen?
    Wenn man in spannungsführenden Schaltungen misst wird im weniger schlimmen Fall das Messergebnis teilweise bis zur Unkenntlichkeit verfälscht, im schlimmeren Fall fliegt die Sicherung der Multimeters im ganz schlimmen Fall macht man sogar das Multimeter kaputt.
    Andere Möglichkeit, man beachtet nicht was dem gemessenen Widerstand parallel liegt und kommt auf völlig falsche Ergebnisse und Schlüsse.
    Oder bei der Messung vor allem höheren Widerständen berührt man die Mess-Spitzen mit den Finger und verfälscht das Ergebnis - der menschliche Körper über die Fingerspitzen gemessen kommt durchaus in den Bereich von einigen duzend Kilo-Ohm, bei feuchten Fingern noch deutlich weniger.


    Qual der Wahl - Was kauf ich denn nun für ein Gerät?
    Nun ich empfehle ganz klar ein digitales Multimeter. Die gibt es in einigermaßen vernünftiger, vor allem aber ausreichender Qualität schon unter 10 Euro. Wenn es einem das nicht Wert ist, dann lässt man es wohl lieber ganz.

    Zwei gute Beispiele für billig aber brauchbar:

    DT 1035G Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
    7.95 Euro bei Reichelt Elektronik
    3,5-stelliger 13mm LCD-Anzeige
    Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
    Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
    Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
    Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
    Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transitoren

    [​IMG]
    Bild 5 DT 1035


    Das ist preislich super und die Messbereiche sind absolut vernünftig und ausreichend.
    Kleiner Nachteil ist die Kombinationsbuchse mit der Gefahr der Verwechslung bei Strommessungen. Der fehlende Wechselstrombereich ist für unsere Zwecke kein Nachteil.
    Sehr schön auch die kleinen Bereiche für Gleichspannung und -strom. Die Genauigkeit liegt in den wesentlichen Bereichen unter 1% ist also völlig ausreichend.



    VC 120 Digitales Meßgerät mit manueller Bereichswahl
    8.95 Euro bei Conrad Elektronik
    3,5-stelliger 12mm LCD-Anzeige
    Gleichspannungsbereiche: 200mV - 2V - 20V - 200V - 600V
    Wechselspannungsbereiche: 200V - 600V
    Gleichstrombereiche: 200uA - 2mA - 20mA - 200mA - 10A
    Widerstandsbereich: 200Ω - 2kΩ - 20kΩ - 200kΩ - 2MΩ
    Als Zugabe noch Diodenmessung und Verstärkungsfaktor von Transistoren


    [​IMG]
    Bild 6 VC120

    Das ist im Prinzip der Clon des vorigen Gerätes, die Daten sind im Grunde identisch.





    Jetzt noch eines der besseren Sorte, für diejenigen die eher mehr damit machen möchten:

    VC 820 Digitales Meßgerät mit automatischer Bereichswahl
    49.95 Euro bei Conrad Elektronik
    3,75-stelliger 30mm LCD-Anzeige
    Gleichspannungsbereiche: 400mV - 4V - 40V - 400V - 1000V
    Wechselspannungsbereiche: 4V - 40V - 400V - 750V
    Gleichstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
    Wechselstrombereiche: 400uA - 4mA - 40mA - 400mA - 4A - 20A
    Widerstandsbereich: 400Ω - 4kΩ - 40kΩ - 400kΩ - 4MΩ - 40MΩ
    Frequenzbereiche: 5Hz - 50Hz - 500Hz - 5kHz - 50kHz - 500kHz - 5MHz - 50MHz
    Als Zugabe noch Durchgangsprüfer, Kapazitätsmessungen (Kondensatoren) und Diodenmessung


    [​IMG]
    Bild 7 VC820


    Ein wirklich sehr gutes Gerät auch in Bezug auf Preis/Leistung mit allen vorher beschriebenen Vorteilen. Getrennte Strommess-Buchsen, optimale Messbereiche bei sehr guter Genauigkeit. Für Insider sogar Echteffektivwertmessung und allerlei sonstigem Schnickschnack. Meine absolute Empfehlung für ernsthaftere Ambitionen.
    Ich habe mir dieses Gerät privat gekauft und bin absolut überzeugt davon. Man kann mir getrost glauben, das ich beruflich durchaus Highend-Messgeräte namhafter Hersteller benutze und trotzdem ist das Ding privat meine absolute Empfehlung.
    Auf die Empfehlung von speziellen, analogen Geräten verzichte ich.

    Im nächsten Thread geht es weiter mit praktischen Anwendungen….
     
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  2. AK

    AK Threadersteller HCA Bass/Elektronik HCA

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    Erstellt: 22.10.05   #2
    Grundlagen - Multimeter für Musiker und sonstige Anfänger II


    Praxis - gebt mir was zu messen…
    Nun es gibt tatsächlich viel mehr nützliche Anwendungen für ein Multimeter als man auf den ersten Blick glauben möchte. Das Ganze ist in mehrere Teile untergliedert, sodass Platz für Erweiterungen und neue Ideen bleibt. Ich gehe davon aus, dass der Leser den ersten Teil zu den Grundlagen gelesen hat und ich Begriffe wie Spannung messen, oder Widerstand messen benutzen kann ohne dies erneut zu erklären.


    Kabel, Kroko und Co
    Stop - bevor wir messen noch eine kleine Frage: Reichen denn die zwei vermutlich ziemlich minderwertigen Messkabel aus, die bei unserem Multimeter mit dabei waren?? Für den Anfang schon, aber es wäre nicht dumm bessere zu haben oder zumindest noch ein paar zusätzliche Dinge. Es kann nun leicht passieren, dass die vorgeschlagenen Zusätze teuerer sind als das Messgerät selbst. Eventuell sind ja auch schon zusätzlich zum Kabel Krokodilklemmen beigelegt.
    Klar ist, dass wir in den folgenden Praxismessungen oft drei oder vier Hände bräuchten. Also ist ein absolutes Muss irgendwas zum Festklemmen. Die Mess-Spitze als solche kann das nicht, aber es gibt verschiedene Systeme mit denen man letztendlich die Hände für andere Manipulationen frei hat. Anderseits sollte gerade ein Musiker mit der überdurchschnittlichen Koordination eine fehlende dritte Hand kompensieren könnten.


    Einfachste Lösungen
    Für die meisten Fälle reicht ein Satz normale Messkabel mit Spitzen und ein zusätzlicher Satz Messkabel mit Krodokilklemmen - es gibt auch Krokos zum aufstecken auf die Mess-Spitzen. Nachteil ist sicher, dass hier oft sehr minderwertige Klemmen mit beiliegen, die beim Messen keinen guten Kontakt machen oder ständig abrutschen. In der Regel haben billige Messkabel einen recht dünnen Querschnitt und eine zähe eher unflexible Plastik-Isolation.
    All diese Abstriche heissen aber noch lange nicht, dass man damit nicht messen kann.

    [​IMG]
    Bild 1 Billige Variante - Messkabel mit Spitzen - Kurze Kabel mit Krodokilklemmen



    Vernünftige Lösungen
    Wer öfters misst und dabei auch richtig Spass haben möchte, sollte sich für die professionellen Systeme entscheiden. Diese sind modular aufgebaut und kombinierbar. Das Messkabel hat auf beiden Seiten einen hochwertigen Büschelstecker der sowohl ins Messgerät als auch an alle erdenklichen Zusatzkomponenten passt.
    Als deutlich bessere Alternative zu den Krokodilklemmen gibt es Klemm-Mess-Spitzen, die auch eine sehr gute Kontaktierung erlauben und nicht abrutschen können. Einmal gekauft halten diese Dinger wirklich fast ein Leben lang - es sei denn man zerbrät sie beim Messen von 20A.

    [​IMG]
    Bild 2 Voll die gute Ausstattung (hehe meine) - A Messkabel - B Messkabel mit hochwertigen Krokodilklemmen - C Klemm-Mess-Spitzen - D Aufsetzbare Mess-Spitzen

    Trotzdem noch einmal: für die meisten Messungen reicht wirklich das billige Multimeter mit billigen Messkabeln.



    1 Messungen an Bass oder Gitarre
    Das erste nichtmenschliche Glied in unserer Soundkette bietet schon ein paar interessante Möglichkeiten. Ich liste einfach mal auf, was mir so alles einfällt:


    Batterie - voll oder leer?
    Symptome: Instumentensignal wird schwächer/leiser, erhöhtes Rauschen, Krachen, Kratzen, verzerrtes Signal, kein Signal.
    Messart/Bereich: Gleichspannung / Bereich 20V/40V
    Ideal misst man die Batterie - wenn es geht - im eingebauten Zustand, bei eingestecktem Klinkenkabel. In diesem Fall wird Strom aus der Batterie gezogen und es zeigt sich eindeutig ob sie schwach auf der Brust ist.
    [​IMG]
    Bild 3 Batteriemessung A direkt am Clip - B Ausgebaut mit zusätzlichem parallelel Widerstand - C spezielle Lösung Bass mit eingebauter Messbuchse
    Anzeige:
    >7,5V-9V -> Batterie ist ok
    7,0-7,5V -> Batterie ist angeschlagen, beim Auftritt auswechseln, beim Probe weitermachen
    <7V -> auswechseln
    Bei einer nicht eingebauten Batterie kann man ganz schön auflaufen. Richtig angeschlagene Batterien zeigen sich schon mit einer Spannung die deutlich kleiner als 8V ist. Ist das Ding aber so richtig heimtückisch, kann es ohne Belastung 9V liefern und bei der kleinsten Last zusammenknicken. Also im Normalfall erkennt man es, im Zweifel einfach einen Widerstand mit 1kOhm parallel zu den Mess-Spitzen mit ranhalten - keine Angst das geht, wer slappen und poppen kann schafft auch diese kleine Verrenkung.
    Akkus sind schwieriger zu messen, da extrem unberechenbar, heißt ein Akku kann schlagartig abfallen, während eine Batterie eine stetige Verringerung der Spannung aufweist.
    Bei 18V-Elektroniken einfach die Batterien einzeln messen.


    Stromaufnahme aktive Instrumente
    Symptome: Pure Neugier oder Unsicherheit in Bezug auf hohen Batterieverbrauch
    Wenn ein Batterieclip vorhanden ist wird es recht einfach, dazu den Clip am Pluspol der Batterie abziehen und das Messgerät dazwischen hängen. Damit der Strom fliesst muss nur noch ein Klinkenstecker in den Bass eingesteckt werden.
    [​IMG]
    Bild 4 Stromaufnahme A direkt an Batterieclip - B über Stereoklinke - C Super-Spezialadapter
    Messart/Bereich: Gleichstrom / 200mA, dann auf niedrigere Bereiche schalten
    Anzeige:
    0 -> Klinkenstecker nicht eingesteckt oder Bass braucht keinen Strom ;-)
    20uA bis 100mA -> vermutlich normal, die Stromaufnahme von aktiven Instrumenten ist sehr weit gestreut, im Zweifel die Herstellerdaten konsultieren.
    Wir können damit übrigens auch noch einen weiteren Fehler messen. Es kam schon vor, dass durch verbogenen Klinkenbuchsen oder sonstige Kurzschlüsse die Schaltung/PUs ständig mit Strom versorgt wurden, d.h. die Batterie wir leergesoffen obwohl kein Kabel im Bass steckt.
    Wenn wir unseren Strom messen und dieser auch noch fliesst obwohl wir den Klinkenstecker abziehen, haben wir genau dieses Problem.
    Noch ein Trick wenn wir nicht an die Batterie rankommen. Dazu brauchen wir einen Stereoklinkenstecker den wir ohne Überwurfhülse in den Bass stecken. Wir hängen unser Multimeter einfach zwischen Masse und dem Ring-Anschluss und messen damit auch die Stromaufnahme. Wer das öfters amcht kann sich ein ganz einfaches Adapter bauen und kann somit jederzeit ohne großen Aufwand die Stromaufnahme messen. Bei dieser Methode kann der vorher erwähnte Kurzschluss also die ständige Versorgung der Schaltung/PU allerdings nicht herausgefunden werden.






    Masseverbindung der Bridge
    Symptome: Brummen im Signal, wenn die Saiten nicht berührt werden Messart/Bereich: Widerstand / Bereich 20Ohm
    Auch nicht schwierig und schon oft gefragt.
    Wir messen den Widerstand zwischen der Bridge und dem Masseanschluss der Klinkenbuchse entweder an der Buchse direkt (schaut ja deutlich genug aus dem Bass heraus) oder wir stecken einen Klinkenstecker ein (natürlich einen aus Metall) und nehmen das Metallgehäuse zur Messung.
    [​IMG]
    Bild 5 A an Buchse B - an eingesteckem Klinkenstecker - C an offenem Klinkenstecker (ideal zum Anklemmen)
    Anzeige:
    <2-5Ohm -> Bridge und Masse haben Verbindung (kommt auch darauf an wie gut wir den Kontakt mit den Mess-Spitzen herstellen und natürlich auf die Messleitungen, einfach mit Kurzschlussmessung testen wie viel Ohm die haben und abziehen),
    >200kOhm bis unendlich unendlich wäre so wie wenn die offenen Messkabel sich nicht berühren -> keine Verbindung von Bridge mit Masse.
    Werte irgendwo dazwischen ->die Verbindung ist wohl da, hat aber keinen sauberen Kontakt z.B. an der Bridge, das Kabel ist nicht positioniert (es wir ja bei der Montage der Bridge einfach eingeklemmt oder die Bridge ist an der Stelle nicht richtig leitend.
    Man muss hier auf die Spezifikation bei aktiven PUs achten, es gibt welche die verlangen ausdrücklich keine Verbindung von Masse zur Bridge.




    P1 - Potis - kaputt?
    Symptome: Krachen und Kratzen beim Drehen des Potis, keine Wirkung
    Messart/Bereich: Widerstand / Bereich wenn Wert bekannt etwas höher als Poti-Wert einstellen (z.B 250kOhm Poti -> Bereich 2MOhm)
    Problem ist, dass der Widerstand der PUs parallel liegen kann (nicht bei allen Schaltungen). Sicher sein kann man, wenn man das Poti ausbaut oder zumindest die Kabel ablötet.
    Wir Messen zunächst zwischen den beiden äusseren Anschlüssen des Potis.
    [​IMG]
    Bild 6 A Messung an äusseren Anschlüssen - B an mittlerem und äusserem Anschluss[ - C zum Drehen auf jeden Fall Krododilklemmen benutzen, oder wenn vorhanden die dritte Hand/SIZE]
    Anzeige:
    <10Ohm -> Das Poti hat einen Kurzschluss (kann eher selten vorkommen)
    10Ohm bis 5KOhm -> Die Kohlebahn des Potis ist mit einer leitenden Substanz verdreckt oder der Wert ist halt einfach so niedrig, wenn möglich mit dem Aufdruck vergleichen. Potis in Instrumenten haben normalerweise viel höhere Werte deshalb sind so niedrige Widerstandswerte erst mal verdächtig.
    5kOhm-1MOhm -> Poti ist ok. Um sicher zu sein mit dem Aufdruck vergleichen.
    1MOhm-unendlich -> Kohlebahn hat eventuell abgeriebene Stellen und ist dadurch hochohmig geworden oder die Kohlebahn ist unterbrochen.
    Die zweite Messung erfolgt zwischen dem mittleren und einem der äusseren Anschlüsse (Welcher ist egal). Während der Messung einfach das Poti langsam von Links- auf Rechtsanschlag drehen.
    Anzeige:
    ca. 0Ohm bis Potiwert stetige Erhöhung -> Poti ist ok wenn der gesamte Bereich von 0Ohm bis zum Potiwert (den haben wir in der vorigen Messung ja ermittelt) überstrichen wird. Je nach Wahl des äusseren Anschlusses, kann das Verhalten auch umgekehrt sein d.h Start bei Potiwert und Ende bei 0Ohm.
    während des Drehens springt der Wert -> Die Kohlebahn ist verschlissen oder der Schleifer hat keinen richtigen Kontakt, wenn während des Drehens der Widerstandswert springt z.B. mal auf unendlich. Dazu unbedingt auch mal während der Messung an der Achse wackelt, gegen das Gehäuse klopfen (nicht mit einem Hammer) oder das Poti nach allen Richtungen drehen.
    unendlich keine Veränderung beim Drehen -> Schleifer hat keinen Kontakt mit der Kohlebahn.
    Potis zu reparieren ist in der Regel nicht möglich. Bei verdreckten Kohlebahnen kann man schon mit etwas Kontaktspray nachhelfen. Ein Schleifer ohne Kontakt kann eventuell nachgebogen werden - alles in allem ist das aber nur Bastelei, das Poti sollte ausgetauscht werden.



    P1 - Potis - welcher Wert?
    Symptome: Aufdruck kann nicht entziffert werden oder fehlt komplett
    Messart/Bereich: Widerstand / Bereich 2MOhm, wenn Poti kleiner ist einfach nach unten auf 200kOhm)
    Auch hier der Hinweis, dass der Widerstand der PUs parallel liegen kann (nicht bei allen Schaltungen). Sicher sein kann man, wenn man das Poti ausbaut oder zumindest die Kabel ablötet.
    Wir Messen zwischen den beiden äusseren Anschlüssen des Potis und gehen davon aus, dass das Poti in Ordnung ist - haben wir ja vorher schon gelernt wie wir das messen.
    [​IMG]
    Bild 7 A Beispiel für Toleranz 50kOhm Poti - B Messung an den äusseren Anschlüssen
    Potis haben sehr hohe Toleranzen und weichen stark vom eigentlichen Sollwert ab.
    Werte zwischen 10KOhm und 500kOhm sind normal, da es Potis nur mit ein paar speziellen Werten gibt, kann man folgende Richtwerte nehmen:
    Anzeige:
    8-12kOHm -> 10kOhm Poti
    20-30kOhm -> 25kOhm Poti
    40-60kOhm -> 50kOhm Poti
    80-120kOHm -> 100kOhm Poti
    200-300kOhm -> 250kOhm Poti
    400-600kOhm -> 500kOhm Poti




    P2 - Potis - welcher Typ
    Symptome: Aufdruck Linear oder logarithmisch kann nicht entziffert werden oder fehlt
    Messart/Bereich: Widerstand / Bereich wie beim Ermitteln des Wertes (diese Messung sollte man vorher machen)
    Nachdem wir wissen welchen Wert das Poti hat, wird der Schleifer genau auf Mitte gestellt, genau zwischen Links- und Rechtsanschlag. Dann wird zwischen mittlerem und einem der äusseren Anschlüsse gemessen.
    [​IMG]
    Bild 8 A Messung an mittlerem un däusseren Anschluss - B und C Beispiele für die Findung der Mittelstellung - D wenn man gar keine Möglichkeit hat einfach einen Drehknopf mit Markierung aufsetzen
    Anzeige:
    ca. die Hälfte des vorher ermittelten Potiwertes -> linear, das kann allerdings schon etwas tolerieren sei es durch das Poti selbst, oder weil es uns nicht gelingt genau die Mitte einzustellen.
    ca.20% oder 80% des Potiwertes -> logarithmisch ( 20 oder 80% kommt darauf an, welchen der beiden äusseren Pins wir genommen haben.
    Der Unterschied zwischen linear und logarithmisch ist so groß, dass es sehr einfach ist diese Messwerte zu beurteilen.




    PU -Tonabnehmer - kaputt?
    Symptome: Tonabnehmer liefert kein Signal
    Am besten den PU dazu ablöten um eine Verfälschung durch parallele Potis zu vermeiden.
    [​IMG]
    Bild 9 Messung Singlecoil PU
    Messart/Bereich: Widerstand / 20kOhm oder 200kOhm
    Anzeige:
    unendlich -> PU-Wicklung oder Zuleitung sind unterbrochen
    <2Ohm -> PU-Wicklung oder Zuleitung haben einen Kurzschluss
    3-20kOhm -> PU ok
    Wicklungen von PUs können ganz schön variieren, kombinierte Fehler z.B. Teilkurzschluss in der Wicklung sind fast nicht messbar, es sei denn man kennt die Daten des PUs, da wird in der Regel auch der Gleichstromwiderstand aufgeführt, das ist dann ein Anhaltspunkt.


    To be continued… wenn mir noch was einfällt, oder wenn Anregungen kommen…


    Man kann natürlich noch viel, viel mehr messen, klar ist, dass z.B. bei Beurteilung von Signalqualität oder Verhalten von aktiven Klangregelungen die Möglichkeiten des Multimeters erschöpft sind. Dennoch kann man sehen, wie vielfältig bereits eine erste Bestandsaufnahme ist. Vermutlich hat fast jeder schon mal genau vor einem der beschriebenen Probleme oder Überlegungen gestanden.

    Wir werden in den folgenden Teilen auch Messungen an Kabeln, Amps, Boxen usw. behandeln, deshalb kauft Multimeter… für Euch und für den Weltfrieden…
     
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