Was ist ein Multimeter?

Das Multimeter ist DAS Standardmessgerät jedes Elektrotechnikers und Elektronikers. Es ist ein echtes Allround-Talent. Die Standardfunktionen, die eigentlich jedes Mulitmeter abdeckt, sind die Spannungs-, Strom- und Widerstandsmessung. Bei Spannung und Strom können sowohl Gleichstrom /-spannung als auch Wechselstrom /-spannnung gemessen werden.

Seit vielen Jahren haben Digitalmultimeter die alten Analog-Multimeter mit Nadelanzeige ersetzt. Die Vorteile der Digitalmultimeter sind ihre höhere Genauigkeit und höhere Zuverlässigkeit beim Ablesen.

Typischerweise hat ein Multimeter folgende Komponenten:

  1. Display zum Ablesen des Messwertes
  2. Knöpfe: Zur Auswahl verschiedener Funktionen, diese sind abhängig vom Modell
  3. Drehschalter: Zur Auswahl der Messgröße
  4. Buchsen: Zum Anschluss der Prüfspitzen
  5. Zwei Prüfspitzen (rot und schwarz), deren Kabel werden in die Buchsen gesteckt, sie stellen die leitfähige Vebindung vom Gerät zum Testobjekt her
  6.  

Im Folgenden sind die wichtigsten Messfunktionen von Multimetern aufgeführt, diese werden anschließend dann immer etwas ausführlicher inklusive Bedienungshinweisen beschrieben. Die zwei zugehörigen Youtube-Videos sind jeweils unter dem dritten Messfunktion-Artikel eingebettet.

HINWEIS: Die hier aufgeführten Erklärungen dienen der Veranschaulichung und dem Verständnis für das Gerät. Sie ersetzen keine eingehende Schulung zur Sicherheit bei elektrischen Messungen.

Die wichtigsten Messfunktionen

Spannung

Messung durch kontaktieren der beiden Punkte, zwischen denen man die Spannung messen will.

Strom

Messung durch Auftrennen des Stromkreises (Achtung, s. Hinweise im Artikel unten) und in Reihe schalten des Multimeters.

Widerstand

Messung durch kontaktieren der beiden Punkte, zwischen denen man den Widerstand messen will.

Durchgangsmessung

Zur Überprüfung, ob es eine elektrisch leitende Vebindung zwischen zwei Punkten gibt.

Kapazitätsmessung

Zur Messung der Kapazität und Überprüfung der Funktionstüchtigkeit von Kondensatoren.

Diodenmessung

Mithilfe der Diodenmessung kann überprüft werden, ob eine Diode funktionstüchtig ist.

Spannung messen

Vorbereitung:

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem V (steht für Volt, die Einheit der Spannung).
  2. Drehschalter auf das benötigte V-Symbol stellen. Beim für die Demonstration verwendeten FLUKE115 Multimeter gibt es drei Drehschalter-Einstellungen für die Spannungsmessungen. Die erste Position mit der Tilde über dem V ist für Wechselspannungsmessungen, die zweite Position ist für Gleichspannungsmessungen und die dritte Position für Gleichspannungsmessungen im Millivoltbereich. Wenn man sich unsicher ist, wie hoch die zu messende Spannung ist, dann stellt man am besten zunächst auf den gröberen Bereich, also den Voltbereich, nicht den Millivoltbereich. Wenn der eingestellte Messbereich kleiner als die zu messende Spannung ist, kann das Multimeter beschädigt werden!
 Messvorgang:
Für die Spannungsmessung hält man die Prüfspitzen an die beiden Punkte zwischen denen man die Spannung messen möchte. Eine Spannungsmessung wird immer parallel zum zu messenden Objekt (z. B. Spannungsquelle, wie eine Batterie oder Verbraucher, wie ein Widerstand)  gemacht. Ein Kurzvideo, das allgemein die Spannungs- und Strommessung erklärt, findest du hier.
Bei einer Gleichspannungsmessung sollte man die rote Prüfspitze an den Punkt anlegen, dessen Potential näher am Pluspol ist und die schwarze Prüfspitze an den Punkt, dessen Potential näher am Minuspol ist. Dann erhält man einen positven Spannnungswert. Wenn man die Prüfspitzen andersherum anlegt, erhält man den Spannungswert mit negativem Vorzeichen, also beispielsweise “-10 V”.

Bei einer Wechselspannungsmessung wird der Effektivwert der Spannung am Multimeter angezeigt. Da es hier keine Polarität wie bei der Gleichspannung gibt, spielt es auch keine Rolle an welchem Punkt die rote Prüfspitze und an welchem Punkte die schwarze Prüfspitze angelegt wird.

Strom messen

Vorbereitung:

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem A (steht für Ampere, die Einheit des Stromes). Achtung: bei der Strommessung muss eine andere Buchse als bei allen anderen Messungen verwendet werden.
  2. Drehschalter auf das benötigte A-Symbol stellen. Beim für die Demonstration verwendeten FLUKE115 Multimeter gibt es zwei Drehschalter-Einstellungen für die Strommessungen. Die erste Position mit der Tilde über dem A ist für Wechselstrommessungen, die zweite Position ist für Gleichstrommessungen. Wenn es mehrere Messbereicheinstellungen für den Strom gibt und man sich unsicher über die Höhe des zu messenden Stromes ist, dann wählt man wie bei der Spannungsmessung immer zunächst den größten Messbereich (Also Ampere anstatt Milliampere oder Mikroampere) und “tastet” sich dann an den richtigen Bereich heran.
 Messvorgang:
Für die Strommessung mit dem Multimeter muss der Stromkreis zunächst aufgetrennt werden.
Achtung: Für das Auftrennen des Stromkreises muss die Schaltung unbedingt spannungsfrei sein, das heißt, es darf keine Energieversorgung angeschlossen sein.
Wenn man dann durch die Auftrennung zwei Punkte im Stromkreis geschaffen hat, zwischen die man das Multimeter schalten kann, hält man die Prüfspitzen an diese Punkte. Dafür muss die Schaltung natürlich mit Energie versorgt werden. Wenn das Testobjekt Anschlussdrähte hat, eignen sich anstatt der Prüfspitzen auch sogenannte Krokodilklemmen, die man komfortabel an die Drähte klemmen kann.
Wie anhand der Erklärung ersichtlich, wird eine Strommessung immer in Reihe zur restlichen Schaltung  gemacht. Ein Kurzvideo, das allgemein die Spannungs- und Strommessung erklärt, findest du hier.
Bei einer Gleichstrommessung sollte man die rote Prüfspitze an den Punkt anlegen, dessen Potential näher am Pluspol ist und die schwarze Prüfspitze an den Punkt, dessen Potential näher am Minuspol ist. Dann erhält man einen positven Stromwert, man hat in Richtung der technischen Stromrichtung gemessen. Wenn man die Prüfspitzen andersherum anlegt, erhält man den Stromwert mit negativem Vorzeichen, also beispielsweise “-10 mA”.

Bei einer Wechselstrommessung wird der Effektivwert des Stromes am Mulitmeter angezeigt. Da es hier keine Polarität wie beim Gleichstrom gibt, spielt es auch keine Rolle, an welchem Punkt die rote Prüfspitze und an welchem Punkte die schwarze Prüfspitze angelegt wird.

Widerstand messen

Vorbereitung:

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem Ω (Ω = griechisches Omega, steht für Ohm, die Einheit der Größe Widerstand).
  2. Drehschalter auf das Ohm-Zeichen drehen.
 Messvorgang:
Achtung: Für eine Widerstandsmessung muss die Schaltung, in der der Widerstand gemessen werden soll, spannungsfrei sein. Das heißt die Energieversorgung muss abgeschaltet sein.
 
Für die Widerstandsandsmessung hält man die beiden Prüfspitzen an die beiden Punkte zwischen denen man den Widerstand messen möchte.
 
Wenn man einen Widerstand auf einer Platine messen möchte, dann sollte dieser ausgelötet werden. Der Grund hierfür ist, dass das Multimeter den Widerstand über einen Messstrom und den damit verbundenen Spannungsabfall ermittelt (Ohmsches Gesetz). In einer Schaltung kann dieser Messstrom unter Umständen auch über einen anderen Weg als nur über den Widerstand fließen, dabei würde man ein falsches Ergebnis bekommen. Deshalb sollte der gesamte Widerstand oder zumindest eine Anschlussseite ausgelötet werden.

Durchgangsprüfung

Vorbereitung:

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem Zeichen für die Durchgangsprüfung (s. Bild rechts).
  2. Drehschalter auf das Durchgangprüfungs-Zeichen drehen.
 Wofür brauche ich die Funktion Durchgangsprüfung?
“Durchgang” bedeutet, es existiert ein durchgängiger und leitfähiger Pfad für den Stromfluss zwischen zwei Punkten. Eine Durchgangsprüfung macht man zum Beispiel, wenn man auf einer Leiterplatte überprüfen will, ob zwischen zwei Punkten eine Verbindung besteht oder ob ein vermeintlich offener Schalter auch wirklich offen ist.
Messvorgang:
Achtung: Für eine Durchgangsprüfung muss die Schaltung, in der der Durchgang gemessen werden soll, spannungsfrei sein. Das heißt die Energieversorgung muss abgeschaltet sein.
 
Für die Durchgangsprüfung hält man die beiden Prüfspitzen an die beiden Punkte zwischen denen man den Durchgang messen möchte. Wenn es eine leitfähige Verbindung gibt, dann gibt das Multimeter einen akustischen Piepston ab und zeigt 0 Ω an. Der Vorteil der Durchgangsprüfung gegenüber einer normalen Widerstandsmessung ist, dass man sich auf die Schaltung konzentrieren kann und nicht auf das Multimeter schauen muss.

Kapazität messen

Vorbereitung:

Info: Nicht jedes Multimeter hat die Funktion “Kapazitätsmessung”.

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem Zeichen für die Kapazitätsmessung und anschließend den gelben Knopf rechts oben drücken (Vorgehensweise kann bei anderen Multimetern abweichen).
  2. Drehschalter auf das Kapazitätsmessung-Zeichen drehen.
 Wie funktioniert die Kapazitätsmessung und wofür brauche ich sie?
Bei der Kapazitätsmessung lädt das Multimeter den Kondensator mit einem definierten Strom auf und misst dann die daran abfallende Spannung, woraus die Kapazität berechnet wird.
Messvorgang:
Achtung: Für eine Kapazitätsmessung muss die Schaltung, in der der Kondensator gemessen werden soll, spannungsfrei sein. Das heißt die Energieversorgung muss abgeschaltet sein. Außerdem muss der Kondensator entladen werden. Bei kleinen Kondensatoren (im zweistelligen Mikrofaradbereich oder darunter) und niedrigen Spannungen (im einstelligen Bereich) kann das durch das Kurzschließen des Kondensators mit einem Widerstand mit niedrigem Widerstandswert (bspw. R = 220 Ω) realisiert werden. WICHTIG: große Kondensatoren mit hohen Spannungen können lebensgefährlich sein, ihr müsst euch hier unbedingt sehr gut auskennen und entsprechend geschult sein, bevor ihr damit arbeitet!
 
Wie bei der Widerstandsmessung sollte der Kondensator aus der Schaltung ausgelötet werden, um eine korrekte Messung zu erhalten.
Für die Kapazitätsprüfung hält man die beiden Prüfspitzen an die beiden Kondensatoranschlüsse. Dann wird der Kapazitätswert auf dem Multimeter angezeigt.

Dioden prüfen

Vorbereitung:

  1. Schwarzes Messkabel in COM-Buchse, rotes Messkabel in die Buchse mit dem Zeichen für die Diodenprüfung (s. Bild rechts).
  2. Drehschalter auf das Diodenprüfungs-Zeichen drehen.
 Wofür brauche ich die Funktion Diodenprüfung?
Mit der Diodenprüfung kann zum einen getestet werden, ob die Diode sich so verhält wie sie soll, also ob sie funktionstüchtig ist und zum anderen kann die Schwellenspannung der Diode ermittelt werden.
Messvorgang:
Achtung: Für eine Diodenprüfung muss die Schaltung, in der die Diode gemessen werden soll, spannungsfrei sein. Das heißt die Energieversorgung muss abgeschaltet sein. Für ein korrektes Ergebnis sollte die Diode wie bei der Widerstandsmessung oder der Kapazitätsmessung ausgelötet werden.
Für die Diodenprüfung hält man die Prüfspitzen an die beiden Anschlusspunkte der Diode. Die rote Prüfspitze legt man dabei an die Anode (zeigt Richtung Pluspol) und die schwarze Prüfspitze an die Kathode (zeigt Richtung Minuspol).
Für Standard Silizium-Kleinsignaldioden sollte eine Schwellenspannung / Flussspannung (ab der die Diode leitend wird) von circa 0,5 V < U < 0,8 V auf dem Multimeter angezeigt werden. Bei Germanium-Dioden sollten 0,2 V < U < 0,3 V angezeigt werden. Wenn die Prüfspitzen falsch herum angelegt werden, wird “OL” für “Open Load” am Multimeter angezeigt, das heißt es gibt keinen Durchgang, die Diode sperrt. Eine defekte Diode erkennt man daran, dass sie entweder einen Kurzschluss hat (man kann dann in beide Richtungen circa U = 0,4 V messen) oder wenn die Diode offen ist, wird in beide Richtungen “OL” angezeigt.
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