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Tutorial für Messungen
Genauigkeit des True RMS-Werts und Hochfrequenzgehalt von Signalen
Eine häufige Fehlannahme lautet: Da ein AC-Multimeter für True RMS-Messungen vorgesehen ist, gelten
seine Spezifikationen bzgl. der Sinuswellengenauigkeit für alle Signalformen. Tatsächlich kann die Form
des Eingangssignals die Messgenauigkeit aller Multimeter erheblich beeinträchtigen, besonders, wenn die-
ses Eingangssignal Hochfrequenzkomponenten enthält, die jenseits der Bandbreite des Geräts liegen.
Dies soll hier am Beispiel von Impulszügen verdeutlicht werden, die zu den schwierigsten Signalen für Mul-
timeter gehören. Die Pulsbreite dieses Signals bestimmt seinen Hochfrequenz-Gehalt maßgeblich. Das Fre-
quenzspektrum eines einzelnen Impulses wird durch sein Fourier-Integral bestimmt. Das
Frequenzspektrum des Impulszugs entspricht der Fourier-Serie, die das Fourier-Integral bei Vielfachen der
Wiederholungsfrequenz (prf) des Eingangsimpulses abtastet.
Die nachstehende Abbildung zeigt das Fourier-Integral von zwei sehr unterschiedlichen Impulsen: einem
mit großer Pulsbreite (200 µs), und einem mit kleiner Pulsbreite (6,7 µs). Die Bandbreite des ACV-Pfads im
DMM beträgt 300 kHZ; daher wird ein Frequenz-Gehalt über 300 kHz nicht gemessen.
Beachten Sie, dass das sin(πfT)/πfT Spektrum des schmales Impulses die effektive Bandbreite des Geräts
deutlich überschreitet. Das Nettoergebnis ist eine weniger genaue Messung des schmalen HF-Impulses.
Im Gegensatz dazu ist das Frequenzspektrum des breiten Impulses deutlich unter die Bandbreite des Mul-
timeters abgefallen, die (ungefähr) 300 kHz entspricht. Daher sind Messungen dieses Impulses präziser.
Eine prf-Reduzierung erhöht die Liniendichte im Fourier-Spektrum. Dadurch erhöht sich der Spek-
tralenergieanteil des Eingangssignals an der Multimeterbandbreite und somit die Präzision.
Zusammenfassend entstehen Fehler bei rms-Messungen, wenn eine signifikante Eingangssignalenergie bei
Frequenzen jenseits der Bandbreite des Multimeters vorliegt.
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Keysight True volt Series Bedienungs- und Servicehandbuch
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