4 Fragen zu Spannungsfehlerschaltung

Die Spannungsfehlerschaltung wird in der Regel verwendet, wenn das Widerstandsverhältnis (Verhältnis des Messwiderstands zum Innenwiderstand des Messgeräts) groß ist. Ein typischer Richtwert ist ein Widerstandsverhältnis von 1000:1 oder höher. Das bedeutet, dass der Messwiderstand mindestens 1000-mal größer sein sollte als der Innenwiderstand des Messgeräts, um die Spannungsfehlerschaltung zu nutzen.

Der Innenwiderstand eines Strommessgerätes kann das Messergebnis in der Spannungsfehlerschaltung erheblich beeinflussen. In dieser Schaltung wird der Strom durch den zu messenden Widerstand und das Strommessgerät in Reihe gemessen. Der Innenwiderstand des Strommessgerätes addiert sich zum zu messenden Widerstand, was zu einer höheren Gesamtwiderstandsmessung führt. Wenn der Innenwiderstand des Strommessgerätes \( R_m \) und der zu messende Widerstand \( R_x \) ist, dann misst das Gerät den Gesamtwiderstand \( R_{ges} = R_x + R_m \). Dies führt zu einer systematischen Überschätzung des tatsächlichen Widerstandes \( R_x \). Um den Einfluss des Innenwiderstandes zu minimieren, sollte ein Strommessgerät mit einem möglichst niedrigen Innenwiderstand verwendet werden. Alternativ kann der Innenwiderstand des Messgerätes bekannt sein und bei der Berechnung des tatsächlichen Widerstandes \( R_x \) berücksichtigt werden.

Ja, bei der Spannungsfehlerschaltung kann der gemessene Spannungswert von der Versorgungsspannung abweichen. Dies liegt daran, dass bei dieser Schaltungsart der Spannungsmesser nicht direkt parallel zur Spannungsquelle, sondern in Reihe mit einem Verbraucher geschaltet wird. Dadurch fließt ein Teil des Stroms durch den Spannungsmesser, was zu einem Spannungsabfall über den Innenwiderstand des Messgeräts führt. Dieser Spannungsabfall bewirkt, dass der angezeigte Spannungswert niedriger ist als die tatsächliche Versorgungsspannung.

Ja, bei der Spannungsfehlerschaltung kann die gemessene Spannung größer als die Versorgungsspannung sein. Dies tritt auf, wenn die Spannungsfehlerschaltung eine additive oder verstärkende Wirkung auf die gemessene Spannung hat. Ein typisches Beispiel ist die Verwendung eines Operationsverstärkers in einer nicht-invertierenden Verstärkerschaltung, bei der die Ausgangsspannung ein Vielfaches der Eingangsspannung sein kann, abhängig vom Verstärkungsfaktor der Schaltung.