Strommesser

Strommesser oder Strommessgerät ist die normgerechte, also korrekte Bezeichnung für ein Messgerät zur Messung von Stromstärken in Stromkreisen.

Umgangssprachlich wird das Gerät häufig Amperemeter genannt (nach der Maßeinheit Ampere, in der die Stromstärke gemessen wird).

Messmethoden

Die Stromstärke kann auf zwei grundsätzlich unterschiedliche Weisen gemessen werden:

• Der herkömmliche Strommesser wird in Reihe in den Stromkreis geschaltet - dafür muss der Stromkreis aufgetrennt, also unterbrochen werden.
• Um eine nicht immer gewünschte Unterbrechung des Stromkreises zu verhindern, wird der Strom nicht direkt gemessen. Ein Zangenamperemeter misst das vom Stromfluss verursachte magnetische Feld um den Stromleiter.

Aufbau und Funktionsweise

Der herkömmliche Strommesser besteht aus dem eigentlichen Messwerk, das die Stromstärke in eine Anzeige (Zeigerausschlag) umwandelt, und gegebenenfalls aus einem Nebenschlusswiderstand, der zur Anpassung an den gewünschten Messbereich dient.

Als Messwerk kommen neben digitalen Messwerken (Analog-Digital-Wandler) vor allem Drehspulmesswerke und Dreheisenmesswerke zum Einsatz, für hohe Stromstärken auch noch Hitzdrahtmesswerke.

Benutzung

Zur Strommessung muss der zu messende Strom durch das Messgerät fließen. Dazu muss (außer im Falle eines Zangenamperemeters) die betreffende Leitung aufgetrennt und über das Messgerät umgeleitet werden. Die Messung erfordert also einen Eingriff in die zu untersuchende Schaltung. Aus diesem Grunde wird sie häufig durch eine Spannungsmessung mit einem Voltmeter ersetzt.

Messbereich

Das Messwerk hat konstruktionsbedingt einen maximalen Ausschlag bei einer bestimmten maximal möglichen Stromstärke I_max. Zugleich besitzt es einen Eigenwiderstand (Innenwiderstand R_i). Das bedeutet, wenn die maximale Stromstärke fließt, liegt eine gewisse maximal mögliche Spannung U_max an, die sich nach dem Ohmschen Gesetz zu

U_max = R_i · I_max

berechnet. Bei Überschreitung der maximalen Spannung oder der maximalen Stromstärke kann das Messwerk überlastet werden. Auf der zugehörigen Skala entspricht die maximale Stromstärke dem Vollausschlag.

Zur Anpassung an den gewünschten Messbereich wird zum Messwerk parallel ein Nebenschlusswiderstand (Shunt) R_s geschaltet, der den Teil des Stroms aufnimmt, der nicht durch das Messwerk fließen soll.

Man berechnet ihn so, dass beim gewünschten Vollausschlag I der Anteil I_max durch das Messwerk und der Rest I_s = I - I_max durch den Shunt fließt.

Beispiel

Das Messwerk hat einen Innenwiderstand R_i = 200 Ω und seinen Vollausschlag bei I_max = 0,002 A (2 mA). Es soll für einen Messbereich von 0,01 A (10 mA) eingesetzt werden. Dann müssen bei Vollausschlag 0,002 A durch das Messwerk und I_s = 0,01 A - 0,002 A = 0,008 A durch den Shunt fließen. Die maximale Spannung ist U_max = 200 Ω · 0,002 A = 0,4 V. Damit bei 0,4 V durch den Shunt 0,008A fließen, muss sein Widerstandswert R_s=U_max/I_s = 0,4 V/0,008 A = 50 Ω betragen.

Siehe auch

Voltmeter, Ohmmeter, Genauigkeitsklasse, Multimeter, Analogmultimeter, Digitalmultimeter