Ein Spannungsprüfer, der 220 V anzeigt, misst diese 220 V nicht so, wie ein Multimeter sie misst, und der Unterschied ist keine Frage der Genauigkeit. Die Zahl auf einem Prüfer entsteht aus der Stärke des elektrischen Feldes, dem seine Spitze ausgesetzt ist, wird über eine vom Hersteller gewählte Kalibrierkurve umgerechnet und als der nächstliegende runde Wert ausgegeben, den der Kreis wahrscheinlich hat. Auf die Frage „Liegt hier Spannung an, und etwa wie viel“ ist das eine gute Antwort, auf die Frage „Wie hoch ist die Spannung hier“ eine schlechte. Wer sie als die zweite liest, bringt sich am häufigsten in Schwierigkeiten.
Wenzhou Zhengyuan Electronic Co., Ltd. baut die im Folgenden genannten Prüfer im Werk in Wenzhou.
Die Zahl ist ein Hinweis, keine Messung
Ein Multimeter misst Spannung, indem es einen definierten Strom durch einen bekannten Widerstand treibt und den Spannungsabfall daran abliest. Das Ergebnis ist durch die eigenen Bauteile des Geräts festgelegt und weitgehend unabhängig davon, wie der Benutzer steht, wie weit die Messspitze entfernt ist und was sonst noch in der Nähe liegt. Ein Prüfer arbeitet umgekehrt: Er nimmt ein Feld wahr, und ein Feld ist eine Funktion der Geometrie. Derselbe Leiter liefert ein stärkeres Signal, wenn er näher am Sensor liegt, wenn er länger ist, wenn er blank statt isoliert ist und wenn die Person, die den Stift hält, gut an die Umgebung gekoppelt ist.
Alles, was der Prüfer anzeigt, ist damit eine Signalstärke, die auf eine Spannungsskala abgebildet wurde. Die Hersteller kalibrieren diese Abbildung so, dass ein typischer Haushaltsstromkreis in typischer Entfernung eine vertraute Zahl zeigt, und für diesen Fall stimmt es. Gehen Sie zwei Zentimeter weiter weg, fällt die Zahl. Halten Sie ihn noch weiter weg, fällt sie erneut, obwohl sich am Leiter überhaupt nichts geändert hat. Ein Stift mit Display ist ein wirklich nützliches Instrument, aber die Zahl darauf ist ebenso eine Eigenschaft des Messaufbaus wie eine Eigenschaft der Ader.
Direktkontakt und Induktion sind zwei verschiedene Verfahren
Die meisten Stifte mit Display bieten beide Modi, meist auf zwei getrennten Tasten, und die beiden Modi liefern keine Zahlen derselben Qualität. Im Direktkontaktmodus berührt die Spitze den Leiter, das Sensorelement sieht dessen Potenzial über einen festen Pfad, und der Messwert folgt der tatsächlichen Spannung recht gut. Im Induktionsmodus berührt die Spitze nichts; sie nimmt das Feld durch Isolierung und Luft wahr, und der Messwert hängt vom Abstand, der Isolierdicke und der Geometrie des Kabels ab.
Diese Unterscheidung entscheidet, welchem Modus man trauen darf. Ein Stift mit Direkttaste liefert im Kontaktmodus eine Zahl, die nah genug liegt, um sie gegen ein Multimeter zu vergleichen, und im Induktionsmodus eine Zahl, die man als „Feld vorhanden, etwa so stark“ lesen sollte. Ein reiner Berührungslos-Detektor wie der M100 hat gar keinen Kontaktpfad, jede Zahl daraus ist also konstruktionsbedingt eine Feldstärkeangabe. Keiner der Modi ist falsch, aber sie beantworten verschiedene Fragen.
Warum dieselbe Ader heute 220 V und morgen 130 V zeigt
Die Ader hat sich nicht geändert. Der Aufbau hat sich geändert. Ein Stift, der 220 V zeigte, als Sie auf einem Betonboden in Schuhen mit Feuchtigkeit standen, zeigt an einem trockenen Tag, auf einer isolierten Leiter oder durch einen Handschuh weniger, weil der Rückweg vom Stift über Ihren Körper zur Umgebung zu einem schlechteren Leiter geworden ist. Derselbe Effekt tritt auf, wenn das Kabel tiefer in der Wand liegt, wenn ein zweites Kabel danebenläuft und das lokale Feld verändert, oder wenn der Stift einige Millimeter weiter vom Leiter entfernt ist als vorher.
Das ist auch der Mechanismus hinter einem verwandten Problem: Ein Prüfer kann an einer Ader aufleuchten, die an nichts angeschlossen ist, weil ein abgeklemmter Leiter neben einem spannungsführenden über kapazitive Kopplung eine echte Spannung aufnimmt. In beiden Fällen meldet das Display etwas Wahres über das Feld und etwas Irreführendes über den Stromkreis. Das Gerät lügt nicht; es beantwortet eine Frage über das Feld, während der Benutzer eine Frage über den Leiter gestellt hat.
Wo die Zahl wirklich nützlich ist
Die Zahl verdient ihren Platz in drei Situationen. Sie trennt in einer Dose mit mehreren einführenden Kabeln einen spannungsführenden Leiter von Neutralleiter oder Erde, weil der Unterschied zwischen 220 und 3 auch bei grober Anzeige unverkennbar ist. Sie sagt Ihnen, ob ein Kabel Netzspannung oder ein Niederspannungs-Steuersignal führt, was entscheidet, zu welchem Gerät Sie als Nächstes greifen. Und an einem Stift mit Direktkontaktmodus gibt sie eine grobe Plausibilitätsprüfung, dass der Kreis auf der erwarteten Spannung liegt und nicht auf einer Streu- oder Induktionsspannung.
Was sie nicht tut, ist die Messung zu ersetzen. Ein Wert von 218 am Stift und ein Wert von 231 am Multimeter sind kein Widerspruch; es sind zwei Geräte, die denselben Kreis mit unterschiedlicher Genauigkeit beschreiben. Wenn der exakte Wert zählt — eine Last auslegen, ein Ladegerät prüfen, eine Versorgung innerhalb der Toleranz bestätigen —, ist die Zahl zum Handeln die vom Messgerät, und der Stift hat die Aufgabe, Ihnen zu sagen, dass es sicher ist, das Messgerät anzuschließen.
Das Display lesen: fünf Fälle
Diese fünf Anzeigen kommen am häufigsten vor, und das sagt jede von ihnen tatsächlich über das Gerät und den Kreis aus.
| Was das Display zeigt | Was der Prüfer tut | Was daraus folgt |
|---|---|---|
| 220 V oder 230 V im Direktkontaktmodus | Die Spitze berührt einen spannungsführenden Leiter, der interne Teiler liest über einen festen Pfad | Netzspannung liegt an und der Stift arbeitet; der exakte Wert gehört weiterhin einem Multimeter |
| 110 V bis 130 V im Direktkontaktmodus | Derselbe Pfad, aber der Kreis liegt auf niedrigerer Nennspannung, oder der Wert wird durch den Eingang des Stifts belastet | Leiter als spannungsführend behandeln; die Nennversorgung prüfen, bevor man etwas über den Wert annimmt |
| Eine Zahl, die flackert oder springt | Das Feld an der Spitze ist grenzwertig, oder der Rückweg über den Benutzer ist instabil | Der Kreis kann spannungsführend sein; die Zahl ist als Wert nicht brauchbar |
| Keine Zahl, aber die Induktionsanzeige leuchtet | Feld durch Isolierung oder Luft erkannt, unterhalb der Schwelle, ab der das Display einen Wert zeigt | Leiter als spannungsführend behandeln; wie viel Spannung, kann der Stift nicht sagen |
| Leer, Striche oder OL an einem Leiter, von dem Sie wissen, dass er spannungsführend ist | Der Stift ist ausgefallen, die Zelle ist leer, oder die Spitze hat keinen Kontakt | Stopp: Das ist ein defektes Gerät, kein toter Kreis |
Wo die Zahl in die Irre führt
Der teuerste Fehler ist, eine niedrige Zahl als Beleg dafür zu nehmen, dass ein Kreis sicher ist. Ein Stift, der 12 V an einem Leiter zeigt, der auf 230 V liegen müsste, hat nicht festgestellt, dass der Leiter 12 V führt; er hat festgestellt, dass das Feld an seiner Spitze schwach ist. Das kann einen toten Kreis bedeuten, einen spannungsführenden Kreis weit entfernt, einen spannungsführenden Kreis hinter dicker Isolierung oder einen Benutzer auf isolierendem Untergrund. Die vier Fälle sind vom Display nicht zu unterscheiden, und nur einer davon ist sicher.
Der zweite Fehler ist, die Zahl eines Stifts mit der eines Multimeters zu vergleichen und die Differenz als Fehler in einem der beiden zu werten. Die Geräte antworten mit unterschiedlicher Genauigkeit und über unterschiedliche physikalische Pfade, die Differenz ist also zu erwarten. Der Vergleich lohnt sich trotzdem, aber nur für die Frage, die er klären kann: Sind sich beide Geräte einig, dass der Leiter spannungsführend ist? Auf dieselbe Frage läuft ein Vergleich Spannungsprüfer gegen Multimeter hinaus, und für diese Frage ist der Stift gebaut.
Zahl oder Piepton: Was man mitnimmt
Ein reiner Piepton-Detektor ist schneller, billiger und nicht als Messung misszuverstehen. Ein Stift mit Display kostet mehr und liefert eine Zahl, die man interpretieren können muss. Für die tägliche Arbeit, in der die Frage immer „Kann ich das gefahrlos berühren“ lautet, tut es der Piepton, und die Zahl fügt eine Entscheidung hinzu, die der Benutzer jedes Mal richtig treffen muss. Zum Sortieren von Kreisen, zum Unterscheiden von Netz- und Steuerspannung und zum Dokumentieren des Befunds ist die Zahl es wert, vorhanden und erklärt zu sein.
Die praktische Antwort für die meisten Handwerker ist ein Stift, dessen Display die Arbeit unterstützt statt sie zu ersetzen. Der 6885-48 ist um diese Idee gebaut: eine Zahl zum Sortieren und eine klare Anzeige für die Sicherheit, wobei vom Benutzer erwartet wird, dass er weiß, worauf er sich jeweils verlässt. Welcher Stift auch in der Tasche steckt, die Regel ändert sich nicht — die Zahl sagt Ihnen, wie das Feld aussieht, und nur ein zweites Gerät sagt Ihnen, was der Kreis ist.