Dreheiseninstrument  (229 Angebote unter 27.085.923 Artikeln)Zum Expertenwissen

Aufbau und Funktion eines Dreheiseninstrumentes

Dreheiseninstrumente werden häufig auch als Dreheisenmesswerke oder auch Weicheisenmesswerke bezeichnet und gehören zum Bereich der elektrischen Messgrößen. Sie besitzen im Inneren einen drehbaren Eisenkern, der mit einem Zeiger verbunden ist. Um diesen Eisenkern herum befindet sich ein zweiter, um den wiederum eine Spule aus meist dickem Draht gewickelt wurde. Diese Spule wird von einem elektrischen Strom durchflossen. Dadurch wird der feste Eisenteil, welcher sich direkt unter der Spule befindet, magnetisiert. Das drehbare Eisen mit dem Zeiger wird ebenfalls magnetisiert, allerdings entgegengesetzt bzw. gegensinnig. Dies hat zur Folge, dass sich beide Eisen abstoßen. Der bewegliche Eisenkern dreht sich daher von festen weg und sorgt so für den Zeigerausschlag. Mit dem Zeiger verbunden ist eine Feder. Der Zeiger schlägt soweit aus, bis die Magnetkraft und die Federkraft gleich hoch sind. Da sich mit der Stromstärke auch die Stärke des Magnetfeldes erhöht, schlägt der Zeiger bei höheren Strömen stärker aus. Nach dem Abstellen des Stroms bewegt die Feder den Zeiger wieder in seine Nullstellung zurück.

Verwendungszwecke von Dreheiseninstrumenten

Da ein Dreheiseninstrument eine fest angebrachte Spule besitzt, eignet es sich sehr gut zur Messung hoher Ströme. Die Spule kann ohne Probleme aus dickeren Drähten hergestellt werden, sodass bis zu einer bestimmten Stromstärke nicht einmal ein parallel geschalteter Widerstand notwendig ist. Eingesetzt werden diese Messinstrumente hauptsächlich als Strommessgeräte in elektrischen Anlagen und Schaltschränken. In anderen Einsatzgebieten kommen heute hauptsächlich digitale Messgeräte bzw. Multimeter zum Einsatz.

Besondere Eigenschaften von Dreheiseninstrumenten

Konstruktionsbedingt erfolgt der Zeigerausschlag nicht proportional zur Stromstärke. In den meisten Fällen ist die Skala des Instrumentes daher nicht linear. Das Dreheiseninstrument zeigt den sogenannten Effektivwert der Stromstärke bei Wechselstrom an. Natürlich kann ein Dreheiseninstrument auch zur Messung von Gleichströmen eingesetzt werden.

Im Gegensatz zum Einsatz bei einem Drehspulinstrument benötigt ein Dreheiseninstrument zur Messung von Wechselströmen keinen Gleichrichter. Dreheiseninstrumente sind in der Regel nur für bestimmte Frequenzen von Wechselströmen geeignet. Dies liegt an der eigenen Impedanz des Messeinstrumentes, die von der Frequenz des zu messenden Wechselstroms abhängt. Dreheiseninstrumente gelten gegenüber Drehspulinstrumenten als robuster. Sie können mit oder ohne einen Nebenschlusswiderstand (Shunt) betrieben werden. Allerdings eignen sich die Instrumente nicht zur Messung sehr geringer Ströme unter 20 Milliampere. Prinzipiell können Dreheiseninstrumente auch zur Spannungsmessung eingesetzt werden. Dazu wird die Spule aus dünnem Draht mit entsprechend vielen Windungen hergestellt. Zusätzlich kann auch ein Vorwiderstand eingesetzt werden. Allerdings besitzt das Dreheiseninstrument eine relativ geringe Empfindlichkeit im Vergleich zu Drehspulinstrumenten. Außerdem hat der Einsatz eines Dreheiseninstrumentes als Spannungsmesser den Nachteil einer relativ hohen Verlustleistung, insbesondere bei der Messung relativ hoher Spannungen.