Multimeter: Teuer gegen billig - Messungen

[hotte1111]

Seit längerer Zeit möchte ich mehr über meine Akkus und Lampen wissen. Daher habe ich mir zum Ende des Jahres ein billiges Düwi 7975 von Amazon für ~15€ gekauft.
Leider liest man immer wieder, dass besonders für Strommessungen die Meßleitungen der Billigmultimeter die Meßwerte im Strommeßbereich drastisch verfälschen.

Da ich aber nicht mehr als 20€ ausgeben wollte, blieb mir nichts anderes übrig. Wie es das Schicksal wollte, fiel mir zu Weihnachten ein fast neues Benning MM5 (130€) in die Hände und da darf es jetzt auch bleiben

Ich war immer neugierig wie sehr ein billiges DMM gegen ein teures "abstinkt", leider habe ich entsprechene Meßwerte nie hier gefunden. Grund genug um mehrere Strommessungen durchzuführen


Die verwendeten Akkus und Lampen sind diese:

King Kong 26650 in 26650er-Lampe mit 8*AMC Treiber, Solarforce 18650P in Solarforce L2x mit Ultrafire T6 Dropin und Eneloop (HR-3UTGA) in Zebra H51w

Meßgeräte Benning MM5 (links) und Düwi 7975

Meßleitungen vom Benning MM5 (oben) und und Düwi 7975

Folgende Tabelle legen nun meine Meßwerte dar.
In der linken Spalte sind die Meßgeräte, auf der Horizontalen sind die Meßleitungen (des MM5 und Düwi) aufgeführt. Das Balkendiagramm weiter unten ist eine etwas einfacher zu verstehende Darstellung.
Die Leitungen habe ich also zwischen den DMM getauscht und alle möglichen Kombinationen zwischen Leitungen, Meßgeräten und Lampen aufgnommen.

Ampere
	SF UF Dropin		Leitungen
			MM5	Düwi
	Meßgerät	MM5	3,13	2,79
		Düwi 7975	3,14	2,75
	8*AMC Treiber		Leitungen
			MM5	Düwi
	Meßgerät	MM5	2,97	2,6
		Düwi 7975	2,91	2,57
	Zebra H51w		Leitungen
			MM5	Düwi
	Meßgerät	MM5	2,14	2,13
		Düwi 7975	2,14	2,13

"Optimaler Meßwert" mit Benning MM5 Gerät und Benning Meßleitungen.
"Schlechter Meßwert" mit Düwi Meßgerät und Düwi Leitungen.

Als Balkendiagramm:
Zu sehen sind die Meßgeräte mit verschiedenen Leitungen (MM5 in Blau und Düwi in Rot)

Was man schnell erkennt, ist das die Leitungen der ausschlaggebene Faktor für die Genauigkeit sind.
Beide Meßgeräte mit den guten Meßleitungen des MM5 zeigen nahezu identische Werte.

Selbst mit den Meßleitungen des Düwi produziert das teure MM5 schlechtere Werte mit Abweichungen von über 10-15% im Bereich von 3 Ampere. Mit King Kong und UF Dropin bei ~3,9 A sind sogar mehr als 20% Abweichung zu der "Billigkonstellation" festzustellen (nicht in Meßwerten aufgeführt). In noch höheren Strombereichen sind wahrscheinlich eine extrem hohe Abweichung zu messen.
Dagegen - bei der Zebra mit 1,2 Volt und 2,1 Ampere spielt es praktisch keine Rolle, welche Leitungen oder Meßgerät man benutzt. Die gemessenen Werte sind nahezu gleich.



Zum Abschluß habe ich noch Voltmessungen nach gleichem Schema wie oben durchgeführt.

Volt
Leitungen
KingKong MM5 Düwi
Meßgerät MM5 4,06 4,06
Düwi 7975 4,07 4,07

Leitungen
SF 18650 MM5 Düwi
Meßgerät MM5 3,99 3,99
Düwi 7975 3,99 3,99

Leitungen
Eneloop 2000 MM5 Düwi
Meßgerät MM5 1,368 1,368
Düwi 7975 1,37 1,37

Hier gibts es praktisch kaum eine Abweichung zwischen den Systemen.



Fazit

Wer also Stromessungen an Li-Ion Akkus durchführen möchte, benötigt zwingend stärkere Leitungen, ein billiges DMM (hier das Düwi 7957) mit dickeren Leitungen reicht nach meinen Messungen aber aus. Man könnte sich also das Düwi kaufen und mit guten Meßleitungen ausrüsten (sind kompatibel).

Im Bereich von NIMH mit 1,2V reichte bei mir auch die billigste Kombination um gute und vergleichbare Werte zu erzielen.


Bei Voltmessungen ist es im Prinzip bei meinen Konstellationen völlig egal. Dicke oder dünne Meßleitungen - egal.
Allerdings habe ich auch ein richtiges Billig-Voltmeßgerät (bis 9V, 4€) zuhause was ca. 0,10 Volt Abweichung hat. Das ist schon ne Hausnummer!
PS: Das Düwi kann auch Temperatur messen

Zum Abschluß noch: Ich bin kein gelernter Elektriker, sondern Chemiker mit Grundkentnissen in Physik und Elektrik!

 

[hotte1111]

Dazu folgt jetzt meine Frage an die Techniker.

Die Leitung des Düwi hat 3mm, das MM5 hat 4mm Durchmesser.


Kann eine Prüfschnur wie dieses (angeblich 4mm): Ersatzmeßleitung f Multimeter 4mm 600V 10A Prüfschnur | eBay, die selben Meßwerte wie meine Konstallation mit Düwi-Gerät und MM5 Leitungen erzeugen?

Das wäre für Flashies vielleicht eine günstige Alternative an geeignete Werte ihrer Lampen zu gelangen???

 

[sma]

Dazu folgt jetzt meine Frage an die Techniker.

Die Leitung des Düwi hat 3mm, das MM5 hat 4mm Durchmesser.

Kann eine Prüfschnur wie dieses (angeblich 4mm): Ersatzmeßleitung f Multimeter 4mm 600V 10A Prüfschnur | eBay, die selben Meßwerte wie meine Konstallation mit Düwi-Gerät und MM5 Leitungen erzeugen?

Antwort eines interessierten Laien: Ich glaube bei diesem Angebot nicht an 4mm² Strippen (die scheinen mir eigentlich auch zu billig, und die Angabe mm statt mm² wäre auch nachlässig), sondern an die Größenangabe der Bananenstecker, die hier paßt. Edit: Oh, ist weiter unten ja sogar ausdrücklich angegeben. Die hilfreiche Angabe des Kabelquerschnitts fehlt leider wie häufig.

Und zu Deinen Strippen: Bezieht sich die Angabe auf den Außendurchmesser? Auch hier: der Querschnitt des leitenden Kerns wäre hier interessant. Gute Kontakte an allen Stellen sind außerdem Voraussetzung.

 

[Tohuwabohu]

Mit den 4 mm ist vermutlich nur der Stecker gemeint.
Selbst wenn damit der Leitungsdurchmesser (Aussendurchmesser der Isolierung) gemeint wäre könnte man daraus nicht auf die Belastbarkeit und damit auch auf den Leitungswiderstand schließen. Die angegebenen 10 A Belastbarkeit, und damit ein recht niedriger Widerstand, können zutreffen oder auch nicht. Besser wäre es wenn auch der Leiterquerschnitt angegeben wäre.

Das Düwi Multimeter sieht übrigens dem PeakTech 1070 sehr änlich zu dem ich hier etwas geschrieben hatte.

 

[amaretto]

In den preiswerten Multimetern findet man teilweise Kabelquerschnitte von unter 1 mm, das würd ich eher als flexiblen Klingeldraht ansehen. Zur Sicherheit würd ich auch bei teureren DMM auf anderes als das mitgelieferte Kabel setzen.

Das muss nicht die optimale Lösung sein, aber ich benutze beispielsweise kurze (15 cm lange) 4 qmm Litze (z.B. dickes Lautsprecherkabel) mit Bananensteckern (WBT) konfektioniert. Es gibt keine dünne Prüfspitze sondern ich habe die blanken Litze am Ende verdrillt, sonst nichts.

 

[hotte1111]

Ich bezieh mich auf den Querschnitt des äußeren Kabels.

Wäre ja auch zu schön gewesen....

Vielleicht gibt es ja andere und bessere Quellen?!

 

[Maiger]

Prinzipiell muss man zwischen 2 Dingen bei der Amperemessung unterscheiden.
Das eine ist der Widerstand der Meßanordnung, und das andere ist die Genauigkeit des Meßgeräts.

Durch den Innenwiderstand (Meßgerät + Strippen) wird die Stromaufnahme der Lampe beeinflußt.
Hier gilt, je niederohmiger desto besser.

Wie genau das Meßgerät arbeitet, testet man am besten dadurch, indem man beide Geräte in Serie schaltet. Dadurch wird zwar der Widerstand noch mehr erhöht und die Lampe nimmt weniger Strom auf, aber es fließt durch beide Geräte der selbe Strom und man kann die Anzeigen direkt vergleichen und abschätzen wie nahe das Billiggerät "an die Realität rankommt".

Bei der Spannungsmessung fließt (fast) keine Strom durch die Meßleitung und daher auch die identischen Werte am selben Gerät, wenn man die Strippen tauscht.

Edit: Habe soeben bemerkt, dass wir das vor Kurzem hier schon 'mal diskutiert haben.

 

[balloonix]

Beim Direct-Drive fließt deutlich weniger Strom, wenn die Spannung absinkt. Da wirkt sich der Widerstand der Leitungen stark aus, bei hohem Widerstand fließt deutlich weniger Strom. Bei geregelten Treibern regelt der Treiber nach und der Stromfluss bei hohem Widerstand steigt sogar etwas, weil die verloren Leistung auch ausgeregelt wird.

Wenn man die Stromaufnahem einer Lampe wirklich genau messen will, muss man schon eine Drahtbrücke nehmen und eine Strommesszange. Selbst recht teure Geräte wie das Fluke 289 kommen auf 100mOhm im 10A Bereich. Das kann dann schon mal den Strom von 4,5A auf 3,5A reduzieren.

Bei der Spannungsmessung spielt der Querschnitt der Leitungen keine Rolle.

Klugscheißmodus an:
Er spielt doch eine Rolle, weil ein paar µA fließen, aber das hat in der Praxis nur bei sehr hochohmigen Spannungsquellen eine Bedeutung.
Klugscheissmodus aus.

 

[hotte1111]

Doppelpost durch Computerfehler. Sorry!

 

[hotte1111]

Eine noch bessere Leitung ist wichtig, da ich nun gestern mit dem MM5 und den dicken Leitungen bei der Spark SL6 7 Ampere gemessen habe. Eben habe ich gelesen, dass jmd. 8,4 Ampere gemessen hat.

Das leigt am Treiber, der den Strom (eigentlich 3 A) hochregelt, weil die Spannung so stark abfällt (weil die Leitunge zu dünn sind ).

Also wir benötigen zwingend eine Quelle mit DICKEN LEITUNGEN um wirklich genau zu messen

(Macht die Länge eigentlich einen Meß-Unterschied?)

 

[balloonix]

Die Quelle kann ich dir nennen: Jeder Elektroladen oder Baumarkt. 16qmm sind recht weit verbreitet als Erdungskabel. Zwei Stücke und am Ende einen Bananenstecker dran. Aber es wird dir nichts nützen. 1m Kabel mit 0,25mm² hat 0,067Ohm, ein Meter 4mm² hat nur noch 0,004 Ohm. Aber den Innenwiderstand des Messgerätes bekommst du nicht weg. Wenn man da wirklich den Strom unverfälscht messen will braucht man entweder einen beliebigen dicken Draht und Messzange oder einen ebenfalls dicken Draht mit bekanntem Widerstandswet und ein brachbares Millivoltmeter. Der 10A Bereich eines Multimeters führt immer zu erheblichen Verfälschungen.

 

[hotte1111]

Ich werde es bei Zeiten mit den Bananensteckern ausprobieren !


Gibt dann neue Messwerte

 

[light-wolff]

(Macht die Länge eigentlich einen Meß-Unterschied?)

Klar. Genau denselben wie der Querschnitt.
halbe Länge = halber Widerstand
doppelter Querschnitt = halber Widerstand

 

[balloonix]

Ich werde es bei Zeiten mit den Bananensteckern ausprobieren !
Gibt dann neue Messwerte

Aber bitte nicht mit 16mm². Die bekommst du nicht in den Bananenstecker und das sit etwas oversized. Mach dich mal ein wenig mit Querschnitt, Länge und Widerstand vertraut. Und dann weißt du, was brauchbar ist. Für die TaLa brauchst du keien langen KAbel und keine isolierten Prüfspitzen. Also 2 Kabel, 10- 20cm lang und irgendwas um 1 - 2,5mm². Mehr Querschnitt wird kaum einen sichtbaren Unterschied bei den MEssungen bewirken.

 

[light-wolff]

... 10- 20cm lang und irgendwas um 1 - 2,5mm². Mehr Querschnitt wird kaum einen sichtbaren Unterschied bei den MEssungen bewirken.

Genau. Weil dann Übergangswiderstände und Messwiderstand (Shunt) des DMM dominieren. Und die sind unabhängig vom Kabelquerschnitt.
Bei Tailcap-Strommessungen verfälscht die Messung das Ergebnis u.U. extrem. Aber das wurde ja schon 100x geschrieben.

 

[balloonix]

Bei einer Verdoppelung des Querschitt vervierfacht sich die Fläche!

Dein Gedankengang ist grundsätzlich nicht verkehrt, aber ich glaube du hast Querschnitt und Durchmesser verwechselt.