Indirekte Strommessung - Nicht immer muss ein Messwiderstand

eingesetzt werden. Vorhandene Leitungen und Kontakte können

als Messwiderstand "zweckentfremdet" werden.

 

12.  Ströme messen ohne Amperemeter

 

„Natürliche Quellen“ als Shunt benutzen

 

Hin und wieder wird bei einer Strommessung ein Shunt benötigt, nicht zuletzt, weil eine Stromzange fehlt oder für die Messung (Messbereich) nicht geeignet ist. In der Regel wird in den zu messenden Stromkreis ein niederohmiger Messwiderstand (Shunt) eingesetzt an dem der Spannungsabfall bei entsprechendem Stromfluß gemessen wird.

Leider ist auch nicht immer ein entsprechender Messwiderstand greifbar insbesondere wenn es sich um große Ströme handelt. Messwiderstände für hohe Ströme liegen in einem Bereich von wenigen Milliohm. Dennoch gibt es einen Trick um den Strom in einer Leitung ohne Stromzange oder Amperemeter zu messen – über die Spannung! Dabei muss der Widerstand der Leitung, bzw. zwischen den beiden Messpunkten bekannt sein.

Ein einfaches Beispiel soll das verdeutlichen. Es soll die Stromaufnahme des Anlassers gemessen werden, eine entsprechende Stromzange steht nicht zur Verfügung.

Somit beträgt der Wert in vertikaler Richtung (50mV/Div) ca. 17,5A/Div.

 

Ein kleiner Nachteil bei dieser Methode ist das Messen kleiner Spannungen. Überlagert wird die Messung durch einen kleinen „Rauschanteil“ was am Display zu sehen ist. Oft liegen auch die beiden Messpunkte weit auseinander (Batterie im Kofferraum) was zu zusätzlichen Störeinkopplungen führen kann. Ratsam wäre in diesem Fall mit abgeschirmten Leitungen zu arbeiten.

 

Ist der Widerstand der Leitung zu gering, fallen auch kleinere Spannungen ab was zu einem höheren Rauschanteil am Display führen kann. In diesem Fall könnte ein Messverstärker nützliche Dienste leisten.

 

Generell können im Fahrzeug Leitungen und Kontaktübergänge als Messwiderstände „zweckentfremdet“ werden sofern der Widerstand bekannt ist. Die Messung erfolgt immer nach dem gleichen Prinzip.

 

1. Widerstand der Leitung oder des Kontaktübergangs ermitteln

2. Spannungsabfall bei Stromfluß messen

3. Umrechnen der Spannung in einen Stromwert da Widerstand bekannt ist

 

Wie man kleine Widerstände noch ermitteln kann finden Sie hier.....

                      

                       

                  

Prinzipdarstellung

Indirekte Strommessung über den Spannungsabfall an der Leitung

                  

Die „Strommessung“ erfolgt an der Leitung (Kl.30) zum Starter. Da die Leitung trotz ihres Querschnitts einen kleinen Widerstand besitzt, entsteht bei entsprechendem Stromfluss ein proportionaler Spannungsabfall an der Leitung. Werden am Anfang (Batteriepol) und am Ende (Anlasser Kl.30) die Messleitungen angeschlossen, kann beim Startvorgang der Stromverlauf auf einem Oszilloskop abgebildet werden. Mit dieser Methode lässt sich zwar das Signal darstellen, aber effektive Stromwerte sind nicht daraus abzuleiten. Um die Stromwerte zuordnen zu können, muss der Widerstand der Leitung bekannt sein. Der Widerstand kann auf zwei Arten ermittelt werden.

Vorbereitung

Ermitteln des Widerstands durch Belastung mit einer Lampe bei gleichzeitiger Spannungsmessung

                  

Zum einen kann der Widerstand mit einem Milliohmmeter (in der Werkstatt nicht üblich) gemessen werden. Zum anderen kann der Widerstand der Leitung mit einer Strom-/Spannungsmessung ermittelt werden.

Im obigen Fall, bei einem dicken Anlasserkabel, muss mit Werten von wenigen Milliohm gerechnet werden. Um bei der Messung (Spannungsmessung) eine genügend große Spannung zu bekommen, sollte auch ein entsprechend großer Strom über die Leitung fließen. Dazu wird eine Last (z.B. Halogenlampe) an der Klemme 30 (Anlasser) und Masse angeschlossen. Der jetzt fließende Strom, etwa 3,5A, erzeugt einen Spannungsabfall von 10mV zwischen den Punkten Batteriepol und Anlasser Kl.30. Wer es noch genauer haben will, muss in die Leitung der Last (Halogenlampe) noch ein Amperemeter einfügen.

Messen des Stromes und der Spannung um den Widerstand der Leitung zu ermitteln. Genauere Methode!

                  

Der Widerstand der Leitung kann jetzt mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden, er beträgt etwa 2,86 mOhm. Somit erzeugt ein Stromfluß von 1A einen Spannungsabfall von 2,86mV. Da beim Anlassvorgang Ströme von durchschnittlich 80-120A (der Spitzenwert von weit über 400A wurde dabei nicht berücksichtigt)  fließen, erzeugen diese Ströme Spannungsabfälle in der Leitung von etwa 229mV bis 343mV, was mit einem Oszilloskop dargestellt werden kann. Bei einer Einstellung am Scope 50mV/Div lässt sich das Signal in voller Größe am Display darstellen.

Messen des Stromes mit dem Oszilloskop während des Startvorgangs.