Ungefähre Innenviderstände von Voltmetern

Marin schrieb:

> jedoch finde ich keine Angeben über einen Innenwiderstand.

Die meisten Digitalmultimeter haben einen Innenwiderstand von
10MOhm im Spannungsbereich. Es gibt aber einige Ausnahmen.
Im Zweifelsfall sieht man im Datenblatt nach.
Analoge Zeigerinstrumente haben meist einen wesentlich geringeren
Innenwiderstand, das zudem noch vom eingestelltem Bereich abhängig ist.
Gruss
Harald

http://www.conrad.de/ce/de/product/1207775/Hand-Multimeter-digital-Fluke-FLK-3000-FC-Grafik-Display-Datenlogger-CAT-III-1000-V-CAT-IV-600-V-Anzeige-Counts-100?ref=searchDetail

Marin schrieb:
>> Die meisten Digitalmultimeter haben einen Innenwiderstand von
>> 10MOhm im Spannungsbereich.
>
> Wie ist das mit Strombereich`?

 Wird wohl dasselbe sein, da wird Spannungsabfall über Shunt gemessen.

WehOhWeh schrieb:
> Hoffentlich nicht ;-)

 Soll heissen ?

> Naja, ich persönlich halte einen 10M Shunt für wenig praktikabel für die
> im Multimeter vorhandenen Messbereiche von meist 400mA und 10A
Wieso? Jeder wünscht sich min. 4MV am Shunt bei 400mA ;-)

Thomas schrieb:
> Der Innenwiderstand im Amperemeter ist natürlich sehr sehr klein um die
> Messung nicht zu verfälschen....

 Bei DMM wird meines Wissens immer Spannung gemessen und zwar wird
 der zu messende Strom nicht durch irgendwelche Amperemeter gejagt,
 sondern der Spannungsabfall der am Shunt entsteht wird gemessen.

Thomas schrieb:
> ja, ein Spannungsabfall wird gemessen, der durch den Strom entsteht der
> durchs Multimeter fließt, das ja in Serie im Stromkreis hängt. Und wie
> groß muss der Widerstand in Serie dann sein um die restliche Schaltung
> nicht zu beeinflussen->richtig, im idealfall 0 Ohm, in der Praxis etwas
> mehr..... ;)

 Das hat nichts mit Innenwiderstand des DMM zu tun. Der ändert sich
 nicht, da ja immer noch nur die Spannung gemessen wird.
 Was da als Shuntwiderstand noch zusätzlich im Stromkreis dranhängt,
 ist eine andere Sache.

Bei den üblichen DMMs ist der Spannungsabfall am Messbereichsende 
üblicherweise 200 mV. Als Beispiel hätte der 200 mA Bereich dann einen 
Widerstand von 1 Ohm. Dazu kommt meist noch der Widerstand der 
Sicherung, die oft für mehrere bzw. fast all Bereiche gemeinsam ist.

Bei einem Messgerät mit Anzeigen bis 4.000 könnte die Spannung aber auch 
etwas anders sein - sollte aber in der Anleitung, und ggf. auf dem Gerät 
stehen.

Bei sehr guten Geräten (5 und 6 stellig) gibt es auch Ausnahmen: 
Eingängswiderstände von z.B. 1 GOhm (oder mehr) in Bereichen bis 2 V und 
auch kleinere Spannungsabfälle beim Strom.

Thomas schrieb:
> auch wenn hier einige fälschlich behaupten, der Innenwiderstand eines
> Multimeters wäre 10Mohm, habe ich dass noch nie bei einem Multimeter
> gesehen.

Es ist für viele Billiggeräte ein durchaus gängiger Wert.  Schließlich
muss man ja irgendwie einen Eingangsspannungsteiler realisieren für
die höheren Messbereiche.  Bei einer simplen Schaltung eines
Eingangsspannungsteilers hat man diesen dann mit einem festen
Eigenwiderstand von eben beispielsweise 10 MΩ direkt an den
Eingangklemmen liegen, und nur der Abgriff für den Messwandler wird
umgeschaltet.

Allerdings ist beim eingangs genannten Fluke-Multimeter in der Tat
angegeben, dass es „> 10 MΩ“ Eingangswiderstand hat.  (Das bei RS
verlinkte Datenblatt passt jedoch nicht zum Gerät, man muss da schon
mal bei Fluke selbst nachschauen gehen.)

Thomas schrieb:
> Verstehst du eigentlich was du schreibst?
 Versteht du eigentlich worum es hier geht ?
 Es geht um Innenwiderstand von DMM und das ist ein fester Wert.

> Wenn ich ein Multimeter auf
> Strommessung stelle und dann mit einem anderen Multimeter durch das
> 1.Multimeter Widerstand messen würde würde ich einen Widerstand im
> milli-bis ohm bereich messen.

 Sicher.
 Und wenn ich meinen DMM auf Strommessung stelle, Nachbar Peter seinen
 Multimeter auf Widerstand stellt und wir beide schliessen uns dir an,
 dann kommt noch der Onkel Otto und Grossvater Heinz dazu, schliessen
 sich an...

 Troll dich.

mal wieder schrieb:
> Marin (Gast) schrieb:
>
>> Habe auf Wiki geschaut, dort ist in einem Beispiel von 50kOhm die Rede.
>
> Wäre für ein DMM jedenfalls ein ziemlich schlechter Wert. Ein UT71
> bringt es im untersten mV Bereich auf 2.5 Gigaohm.

 Als ich noch mit analogen VM gearbeitet habe, wurde Ohm/Volt angegeben.
 Ich glaube mich zu erinnern, dass meiner 20Kohm/Volt in 200V Bereich
 hatte. War ein ziemlich guter Wert damals, etwa 4Mohm.

10 MΩ sind bei DMMs Standard, ganz billige haben 1 MΩ. Ich habe hier von
jeder Sorte eins liegen.

Bei den mechanischen Drehspul- und Dreheisenmesswerken ist der
Innenwiderstand des Instruments selber durch den Wicklungswiderstand Rw
ziemlich genau definiert. Um den Spannungsmessbereich um den Faktor n zu
erweitern, schaltet man einfach einen Widerstand von (n-1)·Rw in Reihe,
was einen Gesamtinnenwiderstand von n·Rw ergibt.

Der Gesamtinnenwiderstand wächst also proportional mit der Spannung bei
Vollausschlag. Der Proportionalitätsfaktor ist die Empfindlichkeit des
Messwerks bzw. des gesamten Messgeräts und ist für alle Spannungsmess-
bereiche gleich. Eine typische Empfindlichkeit von mechanischen
Messgeräten ist 20kΩ/V.

DMMs haben als Messwerk ein IC (Klassiker ist der ICL7106) mit
angeschlossener Anzeige. Die maximale Eingangsspannung liegt meist bei
200 oder 400mV, der Eingangswiderstand im GΩ-Bereich und damit um
Größenordnungen höher als bei mechanischen Messwerken.

Allerdings ist er starken Exmeplarstreuungen unterworfen und stark
temperaturabhängig, weswegen hier der Messbereich nicht einfach nur mit
einem Serienwiderstand erweitert werden kann. Stattdessen wird ein
Spannungsteiler vor den Eingang geschaltet, dessen Ausgangswiderstand
klein gegenüber dem minimalen Eingangswiderstand des Mess-ICs ist, so
dass dieser (und vor allem dessen Ungenauigkeit) vernachlässigt werden
kann.

Für die Verzehnfachung des Messbereichs auf 2V bzw. 4V hat sich ein
Teiler aus 9MΩ und 1MΩ bewährt, da sein Ausgangswiderstand von
9MΩ||1MΩ=900kΩ weniger als 0,1% des IC-Eingangswiderstands beträgt,
andererseits aber sein Eingangswiderstand von 9MΩ+1MΩ=10MΩ für die
meisten Einsatzzwecke mehr als ausreichend ist.

Für den nächsten Messbereich (Faktor 100) könnte man jetzt einen Teiler
aus 99MΩ und 1MΩ nehmen. 99MΩ sind aber schon so groß, dass sie in der
gewünschten Genauigkeitklasse schon recht teuer sind, vor allem aber
werden hier Kriechströme immer mehr zum Problem. Also nimmt man
stattdessen 9,9MΩ und 100kΩ, und hat damit ebenso wie im 200/400mV-
Bereich einen Eingangswiderstand von 10MΩ.

So kommt es, dass alle Spannungsmessbereiche den gleichen Eingangs-
widerstand von 10MΩ haben. Dies hat den angenehmen Nebeneffekt, dass
sich der angezeigte Spannungswert beim Umschalten zwischen den
Messbereichen (zumindest theoretisch) nicht ändert.

Für den kleinsten Messbereich (den nativen des Mess-ICs) braucht man
keinen Spannungsteiler, und es stehen deswegen zwei Möglichkeiten zur
Auswahl:

1. Man schaltet 10MΩ parallel, um den gleichen Eingangswiderstand wie in
   allen anderen Messbereichen zu erhalten. So wird das bei fast allen
   DMMs gemacht.

2. Man lässt den Widerstand einfach weg und kommt dadurch in den Genuss
   des extrem hohen Eingangswiderstands des MEss-ICs. So wird das
   offensichtlich beim oben erwähnten UT71 gemacht, das in allen anderen
   Messbereichen die sonst üblichen 10MΩ hat.

Anmerkung: Natürlich verbaut man für die üblichen 5 Messbereiche nicht 4
separate Spannungsteiler, sondern kombiniert alle zu einer Kette von
Widerständen mit den Einzelwiderständen 9MΩ – 900kΩ – 90kΩ – 9kΩ – 1kΩ.
An den Verbindungspunkten können dann über einen Drehschalter die
heruntergeteilten Spannungen abgenommen werden.


Übrigens kann man den Eingangswiderstand Ri eines Multimeters ganz
einfach bestimmen, indem man damit die Spannung einer konstanten Quelle
einmal direkt und einmal über einen in Reihe geschalteten Widerstand Ra,
der in der gleichen Größenordnung wie der erwartete Ri liegt, misst.
Sind die beiden Messwerte U0 und U1, so berechnet sich Ri zu

Kennt man den Eingangswiderstand des DMMs genau, kann man den kleinsten
Spannungsmessbereich auch zur hochempfindliche Strommessung nutzen. So
hat bspw. der 200mV-Bereich eines 10MΩ-DMMs seinen Vollausschlag bei nur
20nA. Schaltet man noch 1,1MΩ oder 101kΩ parallel, wird der Messbereich
auf 200nA bzw. 2µA erweitert.

foo schrieb:
> Wahrscheinlich handelt es sich um die Angabe "50kOhm/Volt", was bei
> analogen Instrumenten ab Mitte der 1960er ein gängiger Wert war.

Wenn man das mal zu Ende dividiert, sind das 50000·A-¹, also der
Kehrwert von 20 µA – der Strom, bei dem das Messwerk seinen
Vollausschlag hat.  20 µA ist dabei für ein Drehspulinstrument bereits
ein sehr guter Wert, 50 µA war so einigermaßen Standard für die
damals üblichen Multimeter.  (Entspricht den 20 kΩ/V, von denen auch
Yalu geschrieben hat.)

soul eye schrieb:
> Unfug.

Yalus Erklärung war deutlich tiefgehender und zeigt, dass das in vielen
Fällen keineswegs der „Unfug“ ist, für den du es hier hinstellen
möchtest.  Da er seinen Text knapp 7 Stunden vor dir geschrieben hat,
hättest du dir schon die Mühe machen können, das erstmal zu lesen.

Deine flapsige Bemerkung hätte sich dann nämlich von selbst erledigt.

soul eye schrieb:
> Unfug. Der verwendete Vor- bzw Nebenwiderstand geht in den
> Innenwiderstand mit ein, und der ist durchaus abhängig vom Messbereich.
>
> Ein ideales Multimeter hat bei Spannungsmessung den Innenwiderstand
> unendlich und bei Strommessung Null.

 LOL.
 Seid Ihr beide im selben Trollverein ?

soul eye schrieb:
> Unfug. Der verwendete Vor- bzw Nebenwiderstand geht in den
> Innenwiderstand mit ein, und der ist durchaus abhängig vom Messbereich.

Yalu hat es doch so ausführlich beschrieben. Was ist dir daran noch 
unklar?

Yalu X. schrieb:
> Anmerkung: Natürlich verbaut man für die üblichen 5 Messbereiche nicht 4
> separate Spannungsteiler, sondern kombiniert alle zu einer Kette von
> Widerständen mit den Einzelwiderständen 9MΩ – 900kΩ – 90kΩ – 9kΩ – 1kΩ.
> An den Verbindungspunkten können dann über einen Drehschalter die
> heruntergeteilten Spannungen abgenommen werden.

John Drake schrieb:
> Marc redete von DMM -  also Multimetern.

Vermutlich nur etwas leichtfertig hingeschrieben: das Thema des
Threads ist schließlich der Innenwiderstand von Voltmetern.

John Drake schrieb:
> Yalu hat ein Voltmeter mit unterschiedlichen Messbereichen erklärt. Marc
> redete von DMM -  also Multimetern. Und natürlich braucht man bei der
> Strommessung mit einem Multimeter bei den vorgesehenen
> Strommessbereichen keinen externen Shunt.
 Und natürlich habe ich von keinem externem Shunt geschrieben.
 Aber das wird (wieder einmal) zu OT Streiterei.

Schreiber schrieb:
> Bei den analogen Zeigerinstrumenten mit Drehspulmesswerk gabs früher
> auch welche mit einem kleinen Röhrenverstärker zur Erhöhung des
> Eingangswiderstands...

Später dann gab's welche mit einem IC-bestückten Verstärker. Auch
bei denen wurde oft die von Yalu beschriebene
„10 MΩ für alles“-Schaltung im Eingang benutzt.

Marc Vesely schrieb im Beitrag #3870482:
> Ungefähre Innenviderstände von Voltmetern

Du hast schon echt ziehmlichd en Überblick verloren, oder?
Die ganze Streiterei kam doch durch diese Frage ganz oben, die man 
zweierlei verstehen kann:

Marc Vesely schrieb:
>> Wie ist das mit Strombereich`?
>
>  Wird wohl dasselbe sein, da wird Spannungsabfall über Shunt gemessen.

Du scheinst die Frage auf die Spannungsmessung im Strommessbereich zu 
beziehen, aber war sie so gemeint? Ich bezweifel das mal sehr stark!

Julian S. schrieb:
> Du scheinst die Frage auf die Spannungsmessung im Strommessbereich zu
> beziehen, aber war sie so gemeint? Ich bezweifel das mal sehr stark!

 Ich auch, meine erste Antwort war auch nicht ganz Ernst gemeint, wollte
 ihn auf seinen Denkfehler hinweisen. Die meisten DMM können auch mehr
 als nur Spannung, also Frequenz, Temperatur, Widerstand, hfe, Kapazität
 usw. Wird aber alles als Spannung gemessen.

 Dann kam Yalu mit seiner ausführlichen Erklärung und damit sollte die
 Frage die der TO gestellt hat, mehr als genügend beantwortet sein.

 Aber nein, irgendein Troll kommt immer dahinter mit seinen blöden
 Bemerkungen, ohne etwas neues zu sagen und das ist es, was mich nervt.