Prüfadapter und Einsatzgebiete · Ratgeber
Warum vier Leiter genauer messen als zwei
Wenn es darum geht, sehr kleine Widerstände zuverlässig zu erfassen, stoßen einfache Messungen an ihre Grenzen. Hier kommt die Vierleitertechnik ins Spiel. Dieser Ratgeber erklärt die Kelvin Pruefadapter Anwendung niederohmig und zeigt, wann getrennte Messpfade wirklich nötig sind.
Das Prinzip
Wie die Vierleitermessung funktioniert
Bei einer gewöhnlichen Messung mit zwei Leitungen fließt der Prüfstrom über dieselben Adern, an denen auch die Spannung gemessen wird. Der Widerstand der Messleitungen und der Übergangswiderstand an den Kontakten addieren sich dann zum eigentlichen Messwert. Bei großen Widerständen fällt das kaum ins Gewicht, bei sehr kleinen dagegen verfälscht es das Ergebnis erheblich.
Die Lösung ist die Vierleitertechnik, die auf den Physiker William Thomson zurückgeht, der auch als Lord Kelvin bekannt ist. Daher stammt der Name. Zwei Leitungen führen den Prüfstrom zu, zwei weitere greifen die Spannung direkt am Messpunkt ab. Weil über die Spannungspfade fast kein Strom fließt, geht deren Leitungswiderstand nicht in das Ergebnis ein.
Genau hier setzt die Kelvin Pruefadapter Anwendung niederohmig an. Ein solcher Adapter besitzt an jedem Kontaktpunkt zwei getrennte Verbindungen, eine für den Strom und eine für die Spannung. Wie sich dieses Zubehör in die übrigen Bauformen einordnet, zeigt der übergeordnete Ratgeber zu Prüfadaptern und ihren Einsatzgebieten.
Das Ergebnis ist eine Messung, die den Störeinfluss der Zuleitungen weitgehend ausblendet. Damit lassen sich Widerstände im Bereich weniger Milliohm zuverlässig bestimmen, was mit zwei Leitern nicht sinnvoll möglich wäre.
Der Aufbau
Was einen solchen Adapter ausmacht
Der Unterschied zu einem einfachen Adapter steckt in den doppelten Kontakten, die Strom und Spannung sauber voneinander trennen.
In der Praxis erkennt man solche Adapter an den vier Leitungen, die zum Prüfgerät führen, sowie an Klemmen, die den Kontaktpunkt doppelt greifen. Bei Klemmen mit zwei voneinander isolierten Backen liegt jeweils ein Strom- und ein Spannungspfad an, sodass beide Messungen am selben Punkt ansetzen.
Damit die Technik ihren Vorteil ausspielt, muss das Prüfgerät die Vierleitermessung unterstützen. Es gibt dann getrennte Buchsen für die Strom- und die Spannungspfade. Ein zweipoliger Anschluss kann den Vorteil nicht nutzen, weshalb Adapter und Gerät hier zusammenpassen müssen.
Wichtig ist auch beim niederohmigen Messen ein sauberer Kontakt. Zwar blenden die getrennten Pfade den Leitungswiderstand aus, doch der Kontakt muss den Prüfstrom sicher führen. Eine oxidierte oder lose Klemme kann den Stromfluss stören und die Messung dennoch unbrauchbar machen.
Einsatz
Wann sich die getrennten Messpfade lohnen
Nicht jede Messung braucht diese Technik. Die folgenden Fälle zeigen, wann sie wirklich gebraucht wird.
- ✓Sehr kleine Widerstände im Bereich von Milliohm sind zu bestimmen
- ✓Schutzleiter über lange Leitungen sollen genau geprüft werden
- ✓Übergangswiderstände an Verbindungen und Klemmstellen zählen
- ✓Reproduzierbarkeit ist gefordert, etwa in der Fertigung
- ✓Lange Messleitungen würden das Ergebnis sonst verfälschen
Abgrenzung
Wo zwei Leiter völlig ausreichen
So nützlich die Technik ist, sie ist nicht für jede Aufgabe nötig. Bei der Messung des Isolationswiderstands etwa geht es um sehr große Widerstände im Bereich von Megaohm. Der Widerstand der Zuleitungen ist dagegen verschwindend gering und spielt keine Rolle, weshalb hier zwei Leiter genügen.
Auch bei vielen einfachen Durchgangsprüfungen reicht die Zweileitertechnik aus, solange keine hohen Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden. Wer nur wissen will, ob eine Verbindung überhaupt besteht, braucht keine getrennten Messpfade.
Die Vierleitertechnik zeigt ihren Wert also gezielt dort, wo kleine Widerstände genau zählen. Sie pauschal für jede Messung einzusetzen wäre unnötiger Aufwand. Die Kunst liegt darin, das passende Verfahren zur jeweiligen Aufgabe zu wählen.
Ein einfacher Merksatz hilft bei der Einordnung. Je kleiner der zu messende Widerstand, desto stärker fällt der Störeinfluss der Zuleitungen ins Gewicht und desto eher lohnt sich die getrennte Führung von Strom und Spannung. Bei großen Widerständen dreht sich das Verhältnis um, und der Zusatzaufwand entfällt.
Fazit
Ein Werkzeug für die genaue Messung
Die Kelvin Pruefadapter Anwendung niederohmig lässt sich auf einen Kerngedanken bringen. Sobald sehr kleine Widerstände exakt bestimmt werden sollen, trennt man Strom- und Spannungspfad, um den Einfluss der Zuleitungen auszublenden.
Für die prüfende Person bedeutet das vor allem, das richtige Werkzeug zur richtigen Aufgabe zu wählen. Wo es auf Milliohm ankommt, führt an der Vierleitertechnik kaum ein Weg vorbei, während sie an anderer Stelle getrost entfallen kann.
Damit die Technik ihren Vorteil auch bringt, müssen Adapter und Prüfgerät zusammenpassen und die Kontakte sauber sein. Erst dann liefert die Messung die Genauigkeit, für die dieses Verfahren überhaupt entwickelt wurde.
Wer das Prinzip einmal verstanden hat, erkennt schnell, in welchen Situationen es gebraucht wird. Aus einer zunächst abstrakten Idee wird so ein handliches Werkzeug, das genaue und wiederholbare Ergebnisse ermöglicht.
Praktisch zeigt sich der Nutzen besonders dort, wo Werte über die Zeit verglichen werden. Weil die getrennten Messpfade den Einfluss der Zuleitungen ausblenden, lassen sich Messungen von Tag zu Tag und von Prüfling zu Prüfling sauber gegenüberstellen. Ein leichter Anstieg eines Übergangswiderstands fällt so früh auf, lange bevor er zu einem echten Problem wird, und lässt sich gezielt beheben.
Zum ausführlichen Ratgeber Pruefadapter und Einsatzgebiete
Wie sich diese Technik in die weiteren Adaptertypen und Einsatzgebiete einordnet, lesen Sie im ausführlichen Hauptartikel.
Das könnte Sie auch interessieren
Häufige Fragen
