Das Multimeter

Adminstrator–Technik–

Man mag es kaum glauben, aber selbst manch begnadeter SR/XT Schrauber erschrickt beim kleinsten Elektrikproblem. Für alle furchtsamen Einsteiger in die Welt des Meßgerätes.

Hier eine kleine Anleitung – bereitgestellt vom Forumsmitglied „Tidirium“ aus der „Kleinen Kneipe“.

Größen

Es können folgende Werte an einem Motorrad gemessen werden:

  • Spannung in Volt (V)
  • Strom in Ampere (A)
  • Widerstand in Ohm (Ω, griechisches Omega als Zeichen)

Des weiteren kann bei Vorhandensein von zwei der angegebenen Messgrößen die Leistung in Watt (W) berechnet werden, oder bei Wissen über die Leistung und Kenntnis über Strom oder Spannung die jeweils andere Größe berechnet werden, und das alles mit simpelster Mathematik.

Messgerät

Ich gehe davon aus das mit einem digital anzeigenden Gerät gearbeitet wird. Analoge Geräte sind auf Grund ihrer doch meist komplexeren Ablese-Technik für den Amateurbereich eher ungeeignet.

Zum Arbeiten am Motorrad reicht hier ein digitales Gerät aus dem Baumarkt (ab 5,- Euro). Diese Geräte sind einfach zu handhaben und stellen keinen großen finanziellen Verlust bei Ausfall oder Zerstörung durch Handhabungsfehler dar. Die Geräte werden im Normalfall mit einem Wählrad in der Mitte versehen sein, über welches der Messbereich und die Messart eingestellt werden kann.

Des weiteren werden die Geräte normalerweise drei Messbuchsen für die mitgelieferten Messleitungen haben, eventuell auch vier solcher Buchsen. Messbereich für Gleichstrom bis 20A währe Wünschenswert um alle Messungen zu ermöglichen. Als letztes sollten sie einen Ein/Aus – Schalter haben, um die Batterien zu schonen. Sind diese prinzipiellen Anforderungen erfüllt, sollte es mit dieser Anleitung keine Probleme geben.

Natürlich darf man auch ein „besseres“ Gerät aus dem Fachhandel kaufen und nutzen, aber Vorsicht! Diese Geräte haben bis zu einer bestimmten Preiskategorie diverse Vorteile, wie z.B geringere Abweichungen, höhere Haltbarkeit durch bessere mechanische Verarbeitung und eingebaute Schutzmechanismen, längere Batterielebensdauer, bessere Griffigkeit durch handfreundliche Hüllen, Unempfindlichkeit gegenüber Öl/Benzin/Säure, oder, oder, oder… Sie bekommen aber meist noch mehr Funktionen dazu, womit das Handling aber wieder komplexer wird wird. Darunter leidet dann wieder die Sicherheit im Umgang und die Chancen falsch zu messen steigen.

Vor dem Messen

Wichtig ist, das nicht planlos gemessen wird. Also Schaltplan ansehen, Zeit lassen beim Lesen, so schwer ist das nicht bei alten Motorrädern nicht und dann gezielt suchen.

Messen von Spannungen

Zum messen einer Spannung muss als erstes sicher gestellt werden das Spannung da ist, also Zündung an, eventuell muss der Motor laufen, je nach Messung. Soll am Bordnetz eine Spannung gemessen werden, muss am Motorrad der Messbereich des Gerätes auf 20 Volt und Gleichspannung gestellt werden. Dazu den Drehwähler auf 20 V DC/Gleichspannung stellen, die schwarze Messleitung in die schwarze Messbuchse, markiert mit dem Kürzel „com“ oder dem Zeichen für Masse (einem auf dem Kopf stehende „T“), stecken. Die Rote Leitung kommt in die Messbuchse für die Spannung (meist markiert mit der Angabe Volt).

Das Gerät einschalten, die Messspitzen zusammenhalten, die Anzeige am Gerät sollte nun „00,0“ lauten. Nun die Spannung über dem zu messenden Objekt abnehmen, dabei darauf achten das die Messspitzen an den metallischen Kontakten des Bauteils ordentlich Kontakt haben, also kein Oxid oder Isolierungen dazwischen sind. Beim Messen darauf achten das der Verbraucher (Lampe, Hupe, Anlasser…..) im Stromkreis bleibt. Wird ohne Verbraucher gemessen, kann das Messergebnis verfälscht sein! Die gewünschten, bis zu 14,7 Volt werden anzeigen, was aber bei Last und durch Widerstände in den Leitungen real ganz anders sein kann. Daher, wie schon oben geschrieben, nur unter Last messen, es sei den man muss unbedingt lastlos messen.

Als erstes immer die Spannung an der Batterie messen, die hier gemessene Spannung sollte zwischen 13 und 14,7 Volt liegen solange keine Verbraucher (Licht, Blinker…) angeschaltet sind. Kann diese Spannung nicht gemessen werden, die Batterie „abklemmen“, also den Pluspol (rotes Kabel) vom Kabel befreien und nochmals messen. Stimmt die Spannung nun, sind Verbraucher zugeschaltet, welche auch aus schlecht isolierten Kabeln bestehen können. Dann muss der
Kabelbaum überprüft werden.

Stimmt die Spannung an der Batterie nicht, zuerst die Batterie überprüfen (Säureheber) und neu laden. Hat die Batterie danach die Spannung nicht, sollte sie ersetzt werden. Stimmt die Spannung an der Batterie, kann an dem gewünschten Verbraucher gemessen werden. An allen Verbrauchern, ausser den Blinkern, sollten Spannungen zwischen 12 und 14,7 Volt gemessen werden können. An den Blinkern ist die Spannung abhängig vom Blinkgeber, auch sie kann bis zu 14,7 Volt betragen, kann aber auch die 12 Volt deutlich unterschreiten. Hier bitte zum Vergleich an einem funktionierenden Blinker messen um einen Wert zu haben den man erwarten kann.

Das Messen sieht dann so aus:

  • Messgerät anschalten
  • Messbereich einstellen (bis 20 V, Gleichspannung)
  • Messkabel in die Messbuchsen (Schwarz zum Masse, Rot zum Spannungsmessen)
  • Messspitze der schwarzen Leitung an dem Verbraucher Masseseite Kontakt herstellen
  • Messspitze der roten Leitung an der Plusseite Kontakt herstellen
  • Messwert ablesen
  • Messgerät von der Messstelle trennen

Kann die gewünschte Spannung nicht gemessen werden, als erstes die Messleitung an der Massenseite (immer das schwarze Kabel) direkt an den Minuspol (auch schwarz oder mit dem Minuszeichen versehen) an der Batterie messen. Stimmt die Spannung nun, muss die Masse-Verbindung geprüft werden. Dazu kann im Kabelbaum die Massenleitung zusätzlich gezogen werden oder die Massenverbindung muss überprüft werden (Stecker, Massekabel/Bänder, Isolierungen, usw.).

Stimmt die Spannung mit dem Trick der zusätzlichen Masse nicht, die Spannung zwischen Plus der Batterie und dem Plusanschluss des Verbrauchers messen. Wird hier überhaupt eine Spannung gemessen und sollte laut Schaltplan kein weiterer Verbraucher in Reihe geschaltet sein, muss diese Verbindung überprüft werden (Stecker, Kabel, Schalter, usw.).

Messen von Strömen

Hier wird es jetzt gefährlich, so scheint es.
Vor dem Messen muss folgendes klar sein: Es wird wieder bei zugeschalteter Bordspannung gemessen, und gezwungener Maßen muss ein Verbraucher aktiv sein, sonst fließt kein Strom. Bei 14,7 V Bordspannung (unter Last ca. 12 V, daher die Nennspannung von 12 V) fließen durch einen Menschlichen Körper, wenn er denn über die Pole einer Batterie mit ungeschützten, feuchten Händen fasst, ca. 10 mA. Spüren tut man davon nichts!

Das liegt auch weit unter den Werten die von der IHK für Elektriker und Menschen im allgemeinen als gefährlich oder ungesund angesehen werden, ist aber kein natürlicher Vorgang mehr. Die zu meidenden Werte liegen im zweistelligen Mehrfachen zu diesem Wert, laut IHK. Werte der selben IHK: schwangere Frauen im Elektrikerberuf wird empfohlen nicht mehr als 5 mA zu brücken. Wollte ich nur so gesagt haben!

Strom wird in Reihe gemessen, d.h. es muss der Stromkreis unterbrochen werden und durch das Messgerät wieder geschlossen werden. Daher kann der Strom sowohl vor als auch hinter dem Verbraucher gemessen werden.

Beispiel:

  • Hauptscheinwerfer bei Abblendlicht in der Plusleitung gemessen: ca. 4,5 A
  • Hauptscheinwerfer bei Abblendlicht und Lichthupe in der Plusleitung: ca. 4,5 A
  • Hauptscheinwerfer bei Abblendlicht in der Massenleitung gemessen: ca. 4,5 A

Aber:

  • Hauptscheinwerfer bei Abblendlicht und Lichthupe in der Massenleitung: ca. 10 A

Woher der Unterschied? Es muss hier wieder auf den Schaltplan verwiesen werden: wird ein weiterer Verbraucher aktiv der die selbe Massenleitung benutzt, fließt natürlich auch dessen Strom über diese Leitung ab. Das hat auch zur Folge das Massenleitungen in professionellen Kabelbäumen meist dicker sind oder aus mehreren Leitungen bestehen als die Plusleitungen zu den Verbrauchern.

Wie wird nun gemessen:

  • Stromkreis abschalten
  • Stromkreis unterbrechen
  • Messgerät einschalten
  • Messbereich auswählen (am Anfang immer bis 20 A Gleichstrom nehmen, ist meist die vierte Buchse für rot.)
  • Messkabel am Messgerät stecken (Schwarz wieder auf schwarz, rot auf die 20 A Buchse)
  • Messleitungen in die Unterbrechung des Stromkreises einbringen (schwarz nach Masse, rot nach Plus)
  • Stromkreis einschalten
  • Messung durchführen
  • Stromkreis abschalten
  • Rückbau

Hinweis zu Spannung- und Strommessung

Wird die Polarität vertauscht, also schwarzes Kabel an Plus und rotes an Masse, so wird bei einem digitalen Messgerät nur eines passieren, das Messergebnis bekommt ein negatives Vorzeichen. Ein analoges Zeigergerät kann hier schon defekt sein.

Wird der Messbereich vertauscht, so wird bei einer Strommessung (A) im Spannungsmessbereich (V) nichts passieren, umgekehrt steht dann mit ziemlicher Sicherheit ein Gang zum nächsten Messgeräte – Einkauf an.

Messen ohne Spannung

Hierbei wird der Widerstand gemessen. Wird bei einer Widerstandsmessung unter Spannung gemessen, kann unter Umständen ein neues Messgerät fällig werden. Bei Unsicherheiten also am Besten die Batterie raus klemmen. Oft kommt die Frage: macht Widerstandsmessung an einem Motorrad sinn? Die Antwort ist recht einfach: ja!

Sinn macht es z.B. Kabel, Glühbirnen, Stecker, Relais, Rahmenverbindungen, Spulen, usw. durchzumessen. Wie messen wir nun? Ganz einfach:

  • Messgerät einschalten
  • Messbereich auswählen (an zu erwartenden Messergebnissen orientieren)
  • Messleitungen stecken (schwarz an Masse, rot an den Anschluss mit der „R“ oder dem Ohm-Zeichen)
  • Messleitungen zusammenhalten (Ergebnis sollte „0000“ sein)
  • Zu messendes Objekt zwischen die Messspitzen halten
  • Messergebnis ablesen
  • Messgerät abschalten

Zu empfehlen ist der Ausbau des zu messenden Objektes aus dem elektrischen Stromkreis in den es gehört, wenigstens eine Seite. Dadurch wird sicher gestellt das nicht anderer „Sachen“ parallel mit gemessen werden.

Aber was tun mit den Messwerten?
Bei Spulen sind normalerweise Werte zu finden, die zu messen sein sollten, wie ist das nun bei anderen Verbrauchern? Hier kommt nun die Leistung ins Spiel. Dazu benötigen wir zwei Gleichungen.

  • Die Leistung ist das Produkt von Spannung und Strom.
  • Der Widerstand ist der Quotient aus Spannung und Strom.

Da wir den Strom nicht kennen, eliminieren wir ihn aus der Gleichung durch einsetzen, wobei raus kommt:

  • Widerstand ist gleich dem Quadrat der Spannung durch die die Leistung.

Beispiel: Widerstand des Hauptscheinwerfers ist gleich (12 V) zum Quadrat durch 55 Watt, gibt etwa 2,6 Ohm.
Probe: Strom durch den Hauptscheinwerfer ist gleich 12 V durch 2,6 Ohm, gibt etwa 4,6 A.

Achtung Falle:
Bei Glühbirnen muss der reale Messwert aber nahezu bei Null liegen, der Arbeitspunkt bei dem der errechnete Widerstand stimmt, ist beim Leuchten der Lampe, also bei ein paar hundert Grad Celsius.

Noch ein Hinweis:
Oft werden Probleme durch zusätzliche Installationen oder von Hause aus zu dünne Kabel erzeugt. Das versteht man wenn man sich folgenden Punkt einmal vor Augen führt: Ein Kabel mit einem Ohm Widerstand wird mit zwei Ampere Strom belastet. Nach der Gleichung: R=U/I, also Widerstand gleich Quotient aus Spannung und Strom, ergibt sich nach Umstellung: U=RxI, also Spannung ist gleich Produkt aus Widerstand und Strom, das an dem Kabel schon 2 Volt verloren gehen. Für ein Motorrad heißt das, es kommen unter Last nur noch 10 Volt an, nicht mehr 12, Verlust = 16 %!

Also immer schön nach den Kabeln schaun!!!!

Gruß Heiko