Repetitionsfragen Messinstrumente Messtechnik

Kapitel 22

Repetitionsfragen

Messinstrumente Messtechnik

Verfasser:

Hans-Rudolf Niederberger Elektroingenieur FH/HTL Vordergut 1, 8772 Nidfurn

055 - 654 12 87

Ausgabe:

April 2009

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22-01 Was heisst messen?

BK 22-02

Frage

Welche drei Messgeräte und Anzeigesysteme kennen Sie?

BK 22-03

Frage

Welche drei Analogen Messsysteme kennen Sie?

BK 22-04

Frage

Welche Grössen können mit dem Dreheisen-

messwerk gemessen werde?

22-05 Welche Symbol hat das Drehspulmessinstru- ment?

BK 22-06

Frage

In welchem Skalenbereich muss bei analogen Messinstrumenten gemessen werden?

BK 22-07

a

Frage

Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen

b) Instrumente c) Einheiten d) Schemazeichen

BK 22-07

b

Frage

Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen

b) Instrumente

c) Einheiten

d) Schemazeichen

22-07 c

Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen

b) Instrumente c) Einheiten d) Schemazeichen

BK 22-08

Frage

Was bedeuten die untenstehenden Symbole?

3

1 2 4 5

BK 22-09

Frage

Wie kann der Messbereich beim Messen erwei- tert werden?

a) Voltmeter b) Amperemeter

BK 22-10

Frage

Zeichne ein Messbereichserweiterung bei der Strommessung!

a) Schema b) Messgeräte

c) Alle Teile bezeichnen

22-11 Berechnen Sie für ein Messgerät mit einem ma- ximalen Strom von 300mA den notwendigenPa- rallelwiderstand, wenn der Verbraucherstrom 3A beträgt und der Innenwiderstand des Messgerä- tes mit 0,48 Ohm angegeben wird!

BK 22-12

Frage

Welche Grössen können mit dem Elektrodynami- schen Messgerät gemessen werden?

BK 22-13

Frage

a) Welche Messgeräte kennen Sie bezüglich der Genauigkeitsklassen?

b) Welche Klassenindexe werden diesen zwei Messgerätetypen zugeordnet?

BK 22-14

Frage

Zeichnen Sie das Symbol eines Dreheisenmess-

werkes.

22-15 Zeichne ein Messbereichserweiterung bei der Spannungsmessung!

a) Schema b) Messgeräte

c) Alle Teile bezeichnen

BK 22-16

Frage

Berechnen Sie für ein Messgerät mit einem ma- ximalen Spannung von 10V den notwendigen Seriewiderstand, wenn der Verbraucherstrom 3A und die zu messende Spannung 100 V beträgt.

Der Innenwiderstand des Messgerätes wird mit 100 kOhm und der Messstrom mit 0,1mA ange- geben!

BK 22-17

Frage

Wie funktioniert ein Dreheisenmesswerk?

BK 22-18

Frage

Erkläre und begründe die Reaktion des Zeigers

am Wattmeter, wenn die Anschlüsse des Strom-

pfades vertauscht werden!

22-19 Zeichne die Messschaltung mit einem Wattmeter!

BK 22-20

Frage

Ein Prüfvoltmeter für 0 bis 600 V nimmt bei der Maximalspannung 1,1 mA auf. Berechnen Sie a) den Widerstand des Voltmeters,

b) den Leistungsverbrauch im Voltmeter beim Anschluss an 600 V,

c) den Leistungsverbrauch im Voltmeter beim Anschluss an 220 V.

BK 22-21

Frage

Ein Messinstrument hat beim 6-A-Bereich einen inneren Widerstand von 0,2 Ω. Berechen Sie den Spannungsverlust im Instrument beim Nenn- strom.

BK 22-22

Frage

Ein Schalttafel-Voltmeter für 0 bis 60 V hat einen inneren Widerstand von 9000 Ω.

a) Berechnen Sie den erforderlichen Vorwider- stand, wenn der Messbereich auf 300 V erwei- tert werden soll.

b) Zeichnen Sie ein Schema, und tragen Sie

Strom und Spannungen ein.

22-23 Ein Voltmeter mit 150 Skalenteilen und Anschlussklemen für 150 V, 300 V, und 600 V Messbereich liegt an der Spannung 138 V.

Bestimmen Sie den Zeigerausschlag bei jedem Messbereich (Skalenteilstriche)

BK 22-24

Frage

Ein Vielfach-Messinstrument mit 30 Skalenteilen hat folgende Messbereiche:

a) b) c) d)

1,5 V 150 V 0,003 A 0,3 A 6 V 300 V 0,015 A 1,5 A 30 V 600 V 0,06 A 6 A

Bestimmen Sie für jeden Bereich den angelegten Messwert. Der Zeigerausschlag beträgt jeweils 23,6 Skalenteile. Stellen Sie die Ergebnisse in einer Tabelle zusammen.

BK 22-25

Frage

Ein altes Voltmeter für 0 bis 50 V nimmt bei 35 V 2,8 mA auf.

Welcher Vorwiderstand ist erforderlich, wenn mit diesem Instrument Spannungen bis 250 V ge- messen werden sollen?

BK 22-26

Frage

Der Spannungsabfall im 800-A-Shunt beträgt bei Nennstrom 60 mV. Berechnen Sie

a) den Widerstand des Shunts,

b) den Verlust im Shunt bei Nennstrom.

22-27 Ein Drehspulinstrument für 300 V hat die Genau- igkeitsklasse 1,5.

a) Anzeigefehler des Instruments in V?

b) Zwischen welchen Werten kann die Spannung liegen, wenn das Gerät 75 V anzeigt?

c) Wie viele % vom Messwert beträgt der max.

Fehler, wenn das Instrument 45 V anzeigt?

BK 22-28

Frage

Ein Voltmeter der Klasse 2,5 (tolerierte Abwei- chung ± 2,5 % des Skalenendwertes) mit den Messbereichen 150 V, 300 V und 600 V ist an 126 V angeschlossen.

a) Berechnen Sie für jeden Bereich den Anzeige- fehler in V und den prozentualen Fehler für den Messwert 126 V.

b) Wie gross wären dieselben Werte bei einem Instrument mit der Genauigkeitsklasse 1?

BK 22-29

Frage

Das an einen 150/5-A-Stromwandler angeschlos- sene Amperemeter zeigt 3,4 A an.

Berechnen Sie den Strom in der Hauptleitung.

BK 22-30

Frage

Ein Amperemeter für 0 bis 6 A hat einen inneren Widerstand von 0,15Ω.

a) Welchen Widerstand muss der Shunt aufwei- sen, wenn Ströme von 0 bis 30 A gemessen werden müssen?

b) Zeichnen Sie ein Schema, und tragen Sie die

Ströme ein.

22-31 Ein Wattmeter mit einem Strommessbereich von 0 bis 5 A und zwei Spannungsmessbereichen für 0 bis 150 V und 0 bis 300 V hat eine Skala mit 150 Teilstrichen.

a) Welche Leistungen können mit dem Wattme- ter gemessen werden?

b) Welcher Leistung entspricht jeweils ein Ska- len-Teil [W/ST] (Instrumentenkonstante c)?

BK 22-32

Frage

Was zeigen die Messinstrumente an beim An- schluss eines Heizkissens 40W/ 220V an 220 V Netzspannung

a) bei der Schaltung 1 A

A

V R

Voltmeter 0 bis 250 V R

= 4000 Ω

b) bei der Schaltung 2 A

A

V R

Amperemeter 0 bis 0,3 A R

= 6 Ω

BK 22-40

Frage

Beschreibe den Aufbau des Prüfstiftes anhand einer Skizze!

(Phasenprüfer)

BK 22-41

Frage

Beschreibe den Stromkreis, wenn mit dem Prüf-

stift gemessen wird (Skizze)!

22-42 Warum leuchtet der Prüfstift auch beim Berühren des unterbrochenen Neutralleiters auf?

BK 22-43

Frage

Zähle 6 wichtige Punkte auf, die beim Kauf eines Vielfachinstrumentes für den täglichen Gebrauch des Elektromonteurs wichtig sind!

BK 22-44

Frage

Aus welchen Gründen soll der Zeiger beim Mes- sen im letzten Drittel der Skala stehen?

BK 22-45

Frage

Mit welcher Schalterstellung beendigt man eine

Messung mit einem Vielfachmessinstrument?

22-46 Aus welchen Gründen misst man mit Drehspulin- strumenten falsch, wenn die Messgrösse nicht sinusförmig sind?

BK 22-47

Frage

Auf welchem Prinzip funktioniert das „Zangen-A- Meter“?

Schema eines Zan- genamperemeters mit analogem Messsys- tem

BK 22-48

Frage

Welche elektrischen Grössen muss der Elektro- monteur mit Messgeräten messen können?

(Nenne sechs)

BK 22-49

Frage

Nenne die Messgerätenamen der sechs obenge-

nannten Messgrössen!

22-50 Was versteht man unter den Bezeichnungen:

a) Analoges Messgerät?

b) Digitales Messgerät?

BK 22-51

Frage

Jedes analoge Messgerät hat am unteren Rand der Skala eine Reihe von Zeichen.

a) Welche?

b) Was bedeuten Sie?

BK 22-52

Frage

Was heisst „Genauigkeitsklasse 2,5“?

BK 22-53

Frage

Erkläre den Unterschied im Aufbau und in der Wirkungsweise eines:

a) Drehspulmesswerks und eines

b) Dreheisenmesswerks

22-54 Ein Messwerk mit einem Messbereich von 100 mV hat einen inneren Widerstand von 100 Ω . Berechne die Vorwiderstände für die Messberei- che:

a) 150 V b) 300 V c) 600 V.

BK 22-55

Frage

Durch ein Drehspulmesswerk mit R

=1,5 Ω darf höchstens ein Strom von 40 mA fliessen. Durch Shunten soll der Messbereich auf 1A und 4A erweitert werden. Berechne die Nebenwiderstän- de!

BK 22-56

Frage

Erkläre das Prinzip der analog-digitalen Signal- umwandlung!

BK 22-57

Frage

Nenne die Vorteile eines DVM (Digital-Voltmeter)!

22-58 Welche elektrischen Grössen können mit den Vielfachmessgeräten im Praktikum gemessen werden?

BK 22-59

Frage

Auf welche Punkte ist der Reihe nach zu achten, bevor mit Vielfachmessgeräten Messungen durchgeführt werden?

BK 22-60

Frage

Das elektrodynamische Messgerät wird meist als Wattmeter eingesetzt. Es besteht im Wesentli- chen aus zwei Spulen.

a) Wie heissen diese Spulen?

b) Wie sind sie geschaltet?

c) Welches sind ihre äusseren Merkmale?

BK 22-61

Frage

Wie können elektrische Leistungen gemessen

werden?

22-62 Zeichne eine Messschaltung mit einem Verbrau- cher, an dem die Spannung, der Strom und die Leistung gemessen werden können!

BK 22-63

Frage

Zeichne das Schema zur Widerstandsmessung mit dem Ohmmeter!

BK 22-64

Frage

Zeichne den Aufbau einer Widerstandsmessbrü- cke!

BK 22-65

Frage

Wann werden Widerstandsmessbrücken einge-

setzt?

22-66 Wie sind Isolationsmessungen durchzuführen?

BK 22-67

Frage

Welche Messwerte sind bei der ISO-Messung einzuhalten?

BK 22-68

Frage

Worin besteht der Hauptunterschied zwischen:

a) Analog-Messgeräten b) Digital-Messgeräten und c) Kathodenstrahl-Oszillograph?

BK 22-69

Frage

Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:

0,5

22-70 Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:

BK 22-71

Frage

Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:

BK 22-72

Frage

Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:

BK 22-73

Frage

Wie gross können die Anzeigefehler sein bei einem Messgerät

a) der Klasse 0,5 für einen Messbereich von 250 V?

b) der Klasse 1,5 für einen Messbereich von 500 V?

1

2,5

0,2

22-74 Wie gross können

a) der Anzeigefehler in V und in % eines Span- nungsmessers der Klasse 0,5 mit einem Messbereich von 300V sein?

b) der Anzeigefehler in V und % des gleichen Messgerätes bei einer Messung von 150 V und einer von 250 V?

BK 22-75

Frage

Wie wird eine Fehlerrechnung mit einem Digtalen messgerät ausgeführt?

BK 22-76

Frage

Welchen Wert zeigt ein Messgerät bei der Span-

nungsmessung an?