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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Vielen Dank für eine Rückmeldung, ihre Anregungen und Ergänzungen.
22.1 Repetitionsfragen
22.1.1 Repetitionsfragen
EST
22 101
Frage
Was heisst messen?
EST
22 102
Frage
Welche drei Messgeräte und Anzeigesysteme kennen Sie?
EST
22 103
Frage
Welche drei Analogen Messsysteme kennen Sie?
EST Frage
EST
22 105
Frage
Welche Symbol hat das Drehspulmessinstrument?
EST
22 106
Frage
In welchem Skalenbereich muss bei analogen Messinstrumenten gemessen werden?
EST
22 107
a
Frage
Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen
b) Instrumente c) Einheiten d) Schemazeichen
EST
22 107
b
Frage
Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen
b) Instrumente
c) Einheiten
d) Schemazeichen
EST
22 107
c
Frage
Welche elektrotechnischen Grössen können mit Messgeräten bestimmt werden (5 Beispiele) ? a) Grössen
b) Instrumente c) Einheiten d) Schemazeichen
EST
22 108
Frage
Was bedeuten die untenstehenden Symbole?
3
1 2 4 5
EST
22 109
Frage
Wie kann der Messbereich beim Messen erweitert werden?
a) Voltmeter b) Amperemeter
EST
22 110
Frage
Zeichne ein Messbereichserweiterung bei der Strommessung!
a) Schema b) Messgeräte
c) Alle Teile bezeichnen
EST
22 111
Frage
Berechnen Sie für ein Messgerät mit einem maximalen Strom von 300mA den
notwendigenParallelwiderstand, wenn der Verbraucherstrom 3A beträgt und der
Innenwiderstand des Messgerätes mit 0,48 Ohm angegeben wird!
EST
22 112
Frage
Welche Grössen können mit dem
Elektrodynamischen Messgerät gemessen werden?
EST
22 113
Frage
a) Welche Messgeräte kennen Sie bezüglich der Genauigkeitsklassen?
b) Welche Klassenindexe werden diesen zwei Messgerätetypen zugeordnet?
EST
22 114
Frage
Zeichnen Sie das Symbol eines
Dreheisenmesswerkes.
EST
22 115
Frage
Zeichne ein Messbereichserweiterung bei der Spannungsmessung!
a) Schema b) Messgeräte
c) Alle Teile bezeichnen
EST
22 116
Frage
Berechnen Sie für ein Messgerät mit einem maximalen 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 angegeben!
EST
22 117
Frage
Wie funktioniert ein Dreheisenmesswerk?
EST
22 118
Frage
Erkläre und begründe die Reaktion des Zeigers
am Wattmeter, wenn die Anschlüsse des
Strompfades vertauscht werden!
EST
22 119
Frage
Zeichne die Messschaltung mit einem Wattmeter!
EST
22 120
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.
EST
22 121
Frage
Ein Messinstrument hat beim 6-A-Bereich einen inneren Widerstand von 0,2 . Berechen Sie den Spannungsverlust im Instrument beim
Nennstrom.
EST
22 122
Frage
Ein Schalttafel-Voltmeter für 0 bis 60 V hat einen inneren Widerstand von 9000 .
a) Berechnen Sie den erforderlichen Vorwiderstand, wenn der Messbereich auf 300 V erweitert werden soll.
b) Zeichnen Sie ein Schema, und tragen
Sie Strom und Spannungen ein.
EST
22 123
Frage
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)
EST
22 124
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.
EST
22 125
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 gemessen werden sollen?
EST
22 126
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.
EST
22 127
Frage
Ein Drehspulinstrument für 300 V hat die Genauigkeitsklasse 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?
EST
22 128
Frage
Ein Voltmeter der Klasse 2,5 (tolerierte
Abweichung 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 Anzeigefehler in V und den prozentualen Fehler für den Messwert 126 V.
b) Wie gross wären dieselben Werte bei einem Instrument mit der Genauigkeitsklasse 1?
b)
EST
22 129
Frage
Das an einen 150/5-A-Stromwandler
angeschlossene Amperemeter zeigt 3,4 A an.
Berechnen Sie den Strom in der Hauptleitung.
EST
22 130
Frage
Ein Amperemeter für 0 bis 6 A hat einen inneren Widerstand von 0,15.
a) Welchen Widerstand muss der Shunt aufweisen, wenn Ströme von 0 bis 30 A gemessen werden müssen?
b) Zeichnen Sie ein Schema, und tragen
Sie die Ströme ein.
EST
22 131
Frage
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 Wattmeter gemessen werden?
b) Welcher Leistung entspricht jeweils ein Skalen-Teil W/ST (Instrumentenkonstante c)?
EST
22 132
Frage
Was zeigen die Messinstrumente an beim Anschluss eines Heizkissens 40W/ 220V an 220 V Netzspan nung
a) bei der Schaltung 1
A A
V R
LVoltmeter 0 bis 250 V R
V= 4000
b) bei der Schaltung 2
A A
V R
LAmperemeter 0 bis 0,3 A R
A= 6
EST
22 133
Frage
Beschreibe den Aufbau des Prüfstiftes anhand einer Skizze!
(Phasenprüfer)
EST
22 134
Frage
Beschreibe den Stromkreis, wenn mit dem
Prüfstift gemessen wird (Skizze)!
EST
22 135
Frage
Warum leuchtet der Prüfstift auch beim Berühren des unterbrochenen Neutralleiters auf?
EST
22 136
Frage
Zähle 6 wichtige Punkte auf, die beim Kauf eines Vielfachinstrumentes für den täglichen Gebrauch des Elektromonteurs wichtig sind!
EST
22 137
Frage
Aus welchen Gründen soll der Zeiger beim Messen im letzten Drittel der Skala stehen?
EST
22 138
Frage
Mit welcher Schalterstellung beendigt man eine
Messung mit einem Vielfachmessinstrument?
EST
22 139
Frage
Aus welchen Gründen misst man mit Drehspulinstrumenten falsch, wenn die Messgrösse nicht sinusförmig sind?
EST
22 140
Frage
Auf welchem Prinzip funktioniert das „Zangen-A- Meter“?
Schema eines Zangenamperemeters mit analogem
Messsystem
EST
22 141
Frage
Welche elektrischen Grössen muss der Elektromonteur mit Messgeräten messen können?
(Nenne sechs)
EST
22 142
Frage
Nenne die Messgerätenamen der sechs
obengenannten Messgrössen!
EST
22 143
Frage
Was versteht man unter den Bezeichnungen:
a) Analoges Messgerät?
b) Digitales Messgerät?
EST
22 144
Frage
Jedes analoge Messgerät hat am unteren Rand der Skala eine Reihe von Zeichen.
a) Welche?
b) Was bedeuten Sie?
EST
22 145
Frage
Was heisst „Genauigkeitsklasse 2,5“?
EST
22 146
Frage
Erkläre den Unterschied im Aufbau und in der Wirkungsweise eines:
a) Drehspulmesswerks und eines
b) Dreheisenmesswerks
EST
22 147
Frage
Ein Messwerk mit einem Messbereich von 100 mV hat einen inneren Widerstand von 100 . Berechne die Vorwiderstände für die
Messbereiche:
a) 150 V b) 300 V c) 600 V.
EST
22 148
Frage
Durch ein Drehspulmesswerk mit R
M=1,5 darf höchstens ein Strom von 40 mA fliessen. Durch Shunten soll der Messbereich auf 1A und 4A erweitert werden. Berechne die
Nebenwiderstände!
EST
22 149
Frage
Erkläre das Prinzip der analog-digitalen Signalumwandlung!
EST
22 150
Frage
Nenne die Vorteile eines DVM (Digital-
Voltmeter)!
EST
22 151
Frage
Welche elektrischen Grössen können mit den Vielfachmessgeräten im Praktikum gemessen werden?
EST
22 152
Frage
Auf welche Punkte ist der Reihe nach zu achten, bevor mit Vielfachmessgeräten Messungen durchgeführt werden?
EST
22 153
Frage
Das elektrodynamische Messgerät wird meist als Wattmeter eingesetzt. Es besteht im
Wesentlichen aus zwei Spulen.
a) Wie heissen diese Spulen?
b) Wie sind sie geschaltet?
c) Welches sind ihre äusseren Merkmale?
EST
22 154
Frage
Wie können elektrische Leistungen gemessen
werden?
EST
22 155
Frage
Zeichne eine Messschaltung mit einem
Verbraucher, an dem die Spannung, der Strom und die Leistung gemessen werden können!
EST
22 156
Frage
Zeichne das Schema zur Widerstandsmessung mit dem Ohmmeter!
EST
22 157
Frage
Zeichne den Aufbau einer Widerstandsmessbrücke!
EST
22 158
Frage
Wann werden Widerstandsmessbrücken
eingesetzt?
EST
22 159
Frage
Wie sind Isolationsmessungen durchzuführen?
EST
22 160
Frage
Welche Messwerte sind bei der ISO-Messung einzuhalten?
EST
22 161
Frage
Worin besteht der Hauptunterschied zwischen:
a) Analog-Messgeräten b) Digital-Messgeräten und c) Kathodenstrahl-Oszillograph?
EST
22 162
Frage
Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:
EST
22 163
Frage
Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:
EST
22 164
Frage
Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:
EST
22 165
Frage
Bestimmen Sie die Skalenbeschriftungen:
EST
22 166
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
EST
22 167
Frage
Wie gross können
a) der Anzeigefehler in V und in % eines Spannungsmessers 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?
EST
22 168
Frage
Wie wird eine Fehlerrechnung mit einem Digtalen messgerät ausgeführt?
EST
22 169
Frage
Welchen Wert zeigt ein Messgerät bei der Spannungsmessung an?
EST
22 170
Frage
Was bedeutet die Abkürzung TRMS?
23.1.1 Repetitionsaufgaben
EST
22 1
Anordnung von Messgeräten
Was zeigen die Messinstrumente an beim Anschluss eines Heizkissens - W
40 , 220 V an 230 V Netzspannung:
a) bei der Schaltung links,
b) bei der Schaltung rechts?
Voltmeter 0 bis V 250
000 4 ' R
i
Ampèremeter 0 bis A
,3 0
6
R
iEST
22 2
Schalttafel-Voltmeter
Ein Schalttafel-Voltmeter für 0 bis 60 V hat einen inneren Widerstand von R
i 9 ' 000 .
a) Berechnen Sie den erforderlichen, wenn der Messbereich auf 300 V erweitert werden soll.
b) Zeichnen Sie ein Schema und tragen Sie alle Werte ein.
EST
22 3
Prüfvoltmeter
Ein Prüfvoltmeter für 0 bis 600 V nimmt bei der Maximalspannung mA
, 1
1 auf.
Berechnen Sie
a) den Widerstand des Voltmeters,
b) den Leistungsverbrauch des Voltmeters an 600 V ,
c) den Leistungsverbrauch des Voltmeters an 230 V .
EST
22 4
Amperemeter
Ein Messinstrument hat beim 6 A -Messbereich einen inneren Widerstand von 0, 2 . Berechnen Sie den Spannungsverlust im Instrument beim Nennstrom.
EST
22 5
Shunt-Widerstand
Der Spannungabfall im 400 A -Shunt beträgt 60 mV . Berechnen Sie
a) den Widerstand des Shunts,
b) den Leistungsverlust im Shunt bei Nennstrom.
EST
22 6
Messbereichserweiterung Ampèremeter
Ein Ampère-Meter für 0 bis 6 A hat einen inneren Widerstand von
15 0, .
a) Welchen Widerstand muss der Shunt aufweisen, wenn Ströme von 0 bis 30 A gemessen werden müssen?
b) Zeichnen Sie das Messschema und tragen alle elektrischen Werte ein.
EST
22 7
Skaleneinteilung Voltmeter
Ein Volt-Meter mit 150 Skalenteilen und Anschlussklemmen für 150 V , V
300 und 600 V Messbereichen liegt an der Spannung 138 V .
Bestimmen Sie den Zeigerausschlag bei jedem Messbereich in
Skalenteilstrichen.
EST
22 8
Messbereichserweiterung Voltmeter
Ein altes Volt-Meter für 0 bis 50 V nimmt bei 35 V einen Strom von mA
, 8
2 auf. Welcher Vorwiderstand ist erforderlich, wenn mit diesem Instrument Spannungen bis 250 V gemessen werden sollen? Für welche Leistung muss der Vorwiderstand gebaut sein? Welcher Normreihe müsste der Widerstand entnommen werden (auch Farbcode angeben)?
EST
22 9
Viefach-Analog-Messinstrument
Ein Vielfach-Messinstruen mit 30 Skalenteilen hat folgende Messbereiche:
V ,5
1 150 V 0 ,003 A 0 ,3 A V
6 300 V 0 ,015 A 1 ,5 A V
30 600 V 0 ,06 A 6 A
Bestimmen Sie für jeden Bereich den angelegten Messwert. Der
Zeigerausschlag betzrägt jeweils 23,6 Skalenteile. Stellen Sie die
Ergebnisse in einer Tabelle zusammen.
EST
22 10
Messfehler Analog-Messinstrument
Ein Voltmeter der Klasse 2,5 (tolerierte Abweichung 2, 5 Prozent des Skalenendwertes) mit den Messbereichen 150 V , 300 V und 600 V ist an 126 V angeschlossen.
a) Berechnen Sie für jeden Messbereich den Anzeigefehler in V und den prozentualen Fehler für den Messwert 126 V .
b) Wie gross wären dieselben Werte bei einem Instrument mit der Genauigkeitsklasse 1?
Dreheisen- Messgerät
EST
22 11
Drehspulmessinstrument
Ein Drehspulmessinstrument für 300 V hat eine Genauigkeitsklasse 1,5.
a) Wie gross ist der Anzeigefehler in V?
b) Zwischen welchen Werten kann die Spannung liegen, wenn das Gerät V
75 anzeigt?
c) Wie viel Prozente vom Messwert beträgt der maximale Fehler, wenn das Instrument 45 V anzeigt?
Drehspul- Messwerk
EST
