Messstrom bei Vier-Leiter-Messung

[Holger J. (Gast)]

Hallo,

in unserer Firma Messen wir den elektrischen Widerstand zwischen zwei 
verbunden Metallteilen im Miliohmbereich.
Die Messung wird mit 10A bzw. mit 1A Messstrom durchgeführt.

Ich würde gern verstehen, was der Messstrom für Auswirkungen auf das 
Messergebnis hat bzw. warum gibt verschiedene Messströme bei eine 
Vier-Leiter-Messung?

Danke für eure Bemühungen.

MfG Holger

[Michael (Gast)]

Durch zwei Leiter fliesst der Messtrom - da diese Leiter selber einen 
Widerstand haben fällt auch an diesem Widerstand (also den beiden 
Leitern) Spannung ab. Wenn man nun an der Quelle messen würde hätte man 
eine höhere Spannung als am Verbraucher (klar, der Rest ist an den 
Leitern selbst abgefallen).

Daher gibt es bei höheren Strömen oder sehr genauen Messungen 
"Sense"-Leitungen. Diese messen die tatsächliche Spannung am 
Verbraucher/dem Objekt. Der Strom ist in einer Reihenschaltung überall 
gleich, den kennt man also. Wenn man nun noch die tatsächliche Spannung 
am Verbraucher hat dann kann man seinen Widerstand berechnen.

Also zwei Leiter machen sozusagen die Arbeit und führen den Strom und 
zwei Leiter dienen lediglich als genaue Spannungsmessung.

[Wolfgang (Gast)]

Holger J. schrieb:
> Ich würde gern verstehen, was der Messstrom für Auswirkungen auf das
> Messergebnis hat bzw. warum gibt verschiedene Messströme bei eine
> Vier-Leiter-Messung?

Die gemessene Spannung ist nach dem Ohmschen Gesetz proportional zum 
Messstrom. Mit dem 10-fachen Strom ist der gemessene Spannungsabfall 
also 10-mal so hoch und damit weniger anfällig für Messfehler, 
insbesondere Offset-Fehler.

[Holger J. (Gast)]

Danke Michael für deine schnelle Antwort. Das Messprinzip habe ich 
verstanden aber leider hast du noch nicht die Frage bzgl. der Größe des 
Messstromes beantwortet. Was macht es für einen Unterschied ob ich mit 
10A oder mit 1A messe? Ein Beispiel wäre vielleicht super für die 
Erklärung und für mein Verständnis ;-)

[Holger J. (Gast)]

Danke Holger :-)

[Blechbieger (Gast)]

Dafür steigt bei höherem Strom die Eigenerwärmung des Widerstands und 
damit der Wert des Widerstands.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Holger J. schrieb:
> Ich würde gern verstehen, was der Messstrom für Auswirkungen auf das
> Messergebnis hat bzw. warum gibt verschiedene Messströme bei eine
> Vier-Leiter-Messung?

Es gibt zwei Hauptgruppen von echten Möglichkeiten, eine dritte formale 
und eine Vielzahl von weiteren Gründen.

1. Messmittel: Die Messmittel verhalten sich unterschiedlich bei 
unterschiedlichen Strömen. Z.B. unterschiedliche Auflösung.

2. Physik des Testobjektes: Das Testobjekt verhält sich unterschiedlich. 
In dieser Gruppe von Möglichkeiten fällt die schon erwähnte mögliche 
Erwärmung des Testobjekts.

3. Formal: Es steht in einem Standard oder Fachliteratur (hoffentlich 
mit Begründungen nach 1., 2.)

Welche Gründe es genau für 1., 2. oder eine Kombination aus 1. und 2. 
sind können wir nur raten.

In der guten alten Zeit hat man Gründe für eine Messung in der 
Testspezifikation dokumentiert. Wenn man das heute nicht mehr macht, 
dann kann es alle möglichen praktischen, physikalischen oder 
folkloristischen Gründe haben.

Ein praktischer Grund, nicht zu den obigen Gruppen gehörend, könnte zum 
Beispiel sein, dass man auch einen kleinen Belastungstest machen möchte. 
Da das Testobjekt gerade an der Stromquelle hängt die auch 10A kann, 
gibt man halt die 10 A drauf. Spart den Umbau.

Ein folkloristischer Grund könnte sein, dass der alte Werkstattmeister 
Müller immer von Hand mit 10A gemessen hat. Der Müller war ein Fuchs, 
der wusste was er tat. Daher hat man bei der Automatisierung der Messung 
auch die 10A rein genommen. Warum? Weil der Müller ...

[Peter D. (peda)]

Die 4-Leitermessung kompensiert nur den Spannungsabfall über die 
Speiseleitungen und Kontakte, mehr nicht.
Sämtliche anderen Meßfehler kann man nur dadurch prozentual verringern, 
indem man einen möglichst hohen Meßstrom benutzt.

[Ola (Gast)]

Eigentlich war die Frage klar formuliert.

Verschiedene Gründe sind möglich:
a) um nichtlineare Fehler der Messeinrichtung zu eliminieren und die 
Kennlinie des ADC möglichst geschickt zu nutzen, sodass diese Fehler 
reduziert werden können.

b) Um Fehler durch Eigenerwärmung o.ä. zu bestimmen

c) Verfahrenstechnisch/Testbedingt?

...

Wenn Du nicht ein wenig mehr über das schreibst, was Ihr da macht, ist 
es schwierig eine passende Antwort zu geben.

Cheers

P.S. Ihr liegt alle falsch, Hehe

[Pandur S. (jetztnicht)]

Eine Vierleitermessung wird benoetigt, wenn der Strom fuer die Messung 
selbst nicht vernachlaessigbar gegenueber des zu messenden Stromes ist. 
Wenn zB der Shunt 1 Ohm hat und das Spannungs Messgeraet hat 100 Ohm. 
Dann hat man 1% Fehler.
Bei einem Shunt mit milliohm benoetig man eigentlich keine 
Vierleitermessung bei einer normalen Multimeter Spannungsmessung. Denn 
das Verhaeltnis zwischen 10 milliohm und 10 MOhm ist meist gut genug.

Wenn man eine elektronik verwendet, die nicht floating gegenueber dem 
Shunt ist, zB am selben GND festgemacht ist, sollte man bei erhoehten 
Anforderungen Vierleitermessung verwenden, da sonst das Kabel zwischen 
Shunt und GND Bezugspunkt der Elektronik mitgemessen wird.

Falls man mit ein paar % Fehler zufrieden ist, benoetigt man die 
vierleitermessung nicht.

[Erich (Gast)]

Man sollte rechtzeitig erkennen daß man die falsch Ausbildung begonnen 
hat.
Und umschulen.

[Wolfgang (Gast)]

Sabberalot W. schrieb:
> Bei einem Shunt mit milliohm benoetig man eigentlich keine
> Vierleitermessung bei einer normalen Multimeter Spannungsmessung.

Du hast das eigentliche Problem sowie Sinn und Zweck der 
Vierleitermessung nicht verstanden.

Den von dir genannten Strom durch den Spannungsmesser kann man 
ausrechnen und berücksichtigen. Wer (bekannte) systematische Fehler in 
seinem Messergebnis drin lässt, hat selber Schuld.

[Achim B. (bobdylan)]

Löschmonster schrieb im Beitrag #5240632:
> Darf man sich nicht mehr ausführlicher damit beschäftigen?

Hä? Inwiefern waren die Beiträge von Ilaf beschägtigungswürdig..?