In den meisten Fällen können herkömmliche Wechselspannungsmessgeräte - insbesondere analoge Gleichrichter-Voltmeter - nicht zur Messung von Gleichspannung verwendet werden. Einige spezielle Wechselspannungsmessgeräte, wie z. B. Elektrodynamometer oder Dreheisenmessgeräte, können jedoch Gleichspannung messen, und der Messwert entspricht dem tatsächlichen Gleichstromwert.
In den meisten Fällen können herkömmliche Wechselspannungsmessgeräte - insbesondere analoge Gleichrichter-Voltmeter - nicht zur Messung von Gleichspannung verwendet werden. Einige spezielle Wechselspannungsmessgeräte, wie z. B. Elektrodynamometer oder Dreheisenmessgeräte, können jedoch Gleichspannung messen, und der Messwert entspricht dem tatsächlichen Gleichstromwert.
Ausführliche Erläuterung
Warum ein gewöhnliches AC-Voltmeter keine Gleichspannung messen kann
Herkömmliche Wechselspannungsmessgeräte (wie Dauermagnetmessgeräte) arbeiten auf der Grundlage der Messung des Durchschnittswerts der Spannung.
Sie verwenden in der Regel eine Gleichrichterschaltung (z. B. Dioden), um das Wechselstromsignal in ein pulsierendes Gleichstromsignal umzuwandeln, und messen dann den Durchschnittswert dieses pulsierenden Gleichstroms.
Da die Wechselspannung sowohl positive als auch negative Hälften hat, heben sie sich während des Gleichrichtungsprozesses gegenseitig auf. Infolgedessen geht die durchschnittliche Leistung gegen Null. Wenn eine Gleichspannung an den Wechselstrombereich eines solchen Messgeräts angelegt wird, bleibt der Zeiger oft stehen oder zeigt sehr ungenaue Werte an. Das liegt daran, dass das Messgerät so konzipiert ist, dass es nur auf den Wechselstromanteil des Signals reagiert, während der Gleichstromanteil durch die Gleichrichterschaltung effektiv entfernt wird.
Warum können einige Wechselspannungsmessgeräte auch Gleichspannung messen?
Einige Wechselspannungsmessgeräte, wie z. B. Elektrodynamometer oder Dreheisenmessgeräte, funktionieren auf andere Weise.
Diese Instrumente stützen sich nicht auf den Durchschnittswert der Spannung. Stattdessen messen sie die Spannung auf der Grundlage des Effektivwerts oder des thermischen Effekts des Stroms. Ihre Skalen sind auf die Quadratwurzel des Mittelwerts des Stroms zum Quadrat (√i²) ausgelegt.
Bei Gleichspannung ist der Effektivwert eigentlich derselbe wie der Gleichwert selbst. Wenn Sie also eine Gleichspannung an diese Art von Wechselspannungsmessgerät anschließen, kann es immer noch eine genaue Anzeige liefern, und der angezeigte Wert entspricht der Gleichspannung.
Obwohl diese Geräte im Allgemeinen teurer sind als Dauermagnetmessgeräte, werden sie in der Industrie sowohl für Wechsel- als auch für Gleichstrommessungen eingesetzt, da sie einfach aufgebaut sind, relativ geringe Messfehler aufweisen und sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom messen können.
Schlussfolgerung
Gewöhnliche analoge Wechselspannungsmessgeräte können keine Gleichspannung messen; Elektrodynamometer oder Dreheisen-Wechselspannungsmessgeräte können Gleichspannung messen, und der Messwert ist gleich der angelegten Gleichspannung.
Der Hauptgrund ist die Funktionsweise des Messgeräts. Einige Messgeräte verwenden eine Gleichrichterschaltung und messen den Durchschnittswert, was bei Gleichstrom nicht funktioniert. Andere verlassen sich auf den Erwärmungseffekt oder den Effektivwert, so dass sie sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom messen können.
