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17-18 2025 Elektronik 41 Mess-Prüftechnik len zu modernen digitalen Messgeräten Allerdings haben Spannungen und Ströme in heutigen Anwendungen häufig hohe Crestfaktoren Moderne Messgeräte müssen deshalb sowohl für die zu erwarteten Effektivwerte als auch für die Spitzenwerte der Wechselgrößen geeignet sein Und auch ein eventueller DC-Anteil ist genau zu messen Zu hohe Spannungen und Ströme steuern analoge Eingangsschaltungen in den nichtlinearen Bereich Signalspitzen die den A D-Wandler übersteuern werden abgeschnitten Sind die Eingangsgrößen jedoch zu klein kommen störende Einflüsse wie etwa das Quantisierungsrauschen zum Tragen Auch sie reduzieren die Messgenauigkeit Deshalb gilt der Grundsatz dass sich die Messgenauigkeit mit kleiner werdender Bereichsaussteuerung reduziert auch bei digital arbeitenden Messgeräten siehe Bild 1 Leistungsmessung Doppelte Relevanz von Bereichseigenschaften Gehen wir noch einen Schritt weiter und übertragen diese Erkenntnis auf die Leistungsmessung Dort hat man die Möglichkeit gleich zweimal günstig oder ungünstig auszusteuern Weil der Leistungsbereich das Produkt aus Spannungsund Strombereich ist führt eine schlechte Aussteuerung sowohl des Spannungsals auch des Strommessbereichs zu einer sehr schlechten Aussteuerung des Leistungsbereichs Und das hat entsprechende Konsequenzen für die Genauigkeit der Leistungsmessung Bild 2 zeigt das Spezifikationssystem des Präzisions-Leistungsanalysators Yokogawa WT5000 am Beispiel der Messbereiche 300 V 1 A Prinzipiell gelten die nachfolgend beschriebenen Zusammenhänge jedoch für alle Bereiche und Bereichskombinationen Je nach Messaufgabe stellt man die gewünschten Messbereiche des WT5000 ein oder überlässt dies der automatischen Bereichswahl Sie berücksichtigt sowohl zulässige Effektivals auch zulässige Spitzenwerte Die Genauigkeit ist für Effektivwerte Bild 1 1 kg Mehl ist zu wiegen Die Spezifikation der Personenwaage ist doppelt so gut wie die der Küchenwaage Dennoch ist die Personenwaage unvorteilhaft weil der Messbereich viel zu groß ist Mit der schlechter spezifizierten Küchenwaage wird 1 kg Mehl viel genauer gemessen Bilder Yokogawa Bild 2 Bereichsdefinitionen des WT5000 Der Leistungsbereich ist das Produkt aus Spannungsund Strombereich bis 130 % des Messbereichs spezifiziert Im 1000-V-Bereich sind sogar 150 % zulässig sodass Gleichspannungen bis 1500 Vgemessen werden können Besonderes Augenmerk gilt aber auch den Spitzenwerten von Wechselspannung und Wechselstrom Damit sie die Effektivwerte deutlich überschreiten können dürfen sie 300 % des jeweiligen Messbereichs betragen Der Bereichs-Crestfaktor max Spitzenwert zum Messbereich des WT5000 ist somit 3 Die untere Grenze für Effektivwerte von Spannungen und Strömen ist für AC 1 % des Messbereichs Der größtmögliche Signal-Crestfaktor max Spitzenwert zum kleinstmöglichen Effektivwert beträgt deshalb 300 Bild 2 zeigt beispielhaft einen Leistungsmessbereich von 300 V × 1 A 300 W Weil Leistungsmesswerte ebenfalls bis 130 % des Leistungsmessbereichs zulässig sind ist der größte zulässige Leistungsmesswert 390 W Die Spitzenwerte Leistungs-Peaks dürfen aufgrund der Bereichs-Crestfaktoren der Spannungsund Strombereiche sogar 2700 Wbetragen Für Genauigkeitsberechnungen sind diese zulässigen Spitzenwerte nicht relevant Denn Genauigkeitsspezifikationen gelten für sinusförmige