Das schwarze Kabel steckt immer in der Buchse COM, das rote in der Buchse mit dem Omegazeichen, sobald Spannung, Widerstand, Durchgang oder eine Diode gemessen wird. Nur für Strom wandert das rote Kabel in die Buchse mA oder A, und es verlässt sie nach der Messung sofort wieder. Diese eine Gewohnheit verhindert die meisten durchgebrannten Sicherungen, denn der häufigste Fehler am Multimeter ist ein rotes Kabel, das nach einer Strommessung in der falschen Buchse stecken bleibt und bei der nächsten Spannungsmessung die Quelle fast ohne Widerstand kurzschließt.
Typische Geräte tragen drei oder vier Buchsen, deren Reihenfolge je nach Hersteller wechselt, während die Funktion gleich bleibt. Jede Buchse führt in einen anderen Eingang mit eigenem Innenleben, und aus diesem Innenleben ergeben sich alle Regeln fast von selbst. Auch Modelle mit automatischer Bereichswahl nehmen die Buchsenwahl nicht ab: Kein Gerät erkennt, in welcher Buchse das Kabel steckt, wenn der Drehschalter eine andere Größe zeigt, einige piepen immerhin bei dieser Kombination. Bei gebrauchten Geräten lohnt der Blick auf die Beschriftung neben den Buchsen, denn dort stehen der erlaubte Höchststrom und häufig die Sicherungsangabe.
Was hinter COM, VΩ, mA und 10 A steckt
COM ist der gemeinsame Bezugspunkt, an dem jede Messung endet. Die Buchse VΩ führt über einen Spannungsteiler in den Messverstärker, und dieser Eingang hat bei den meisten Geräten rund 10 Megaohm Widerstand. Eine Batterie bemerkt davon praktisch nichts: Bei 9 Volt fließen gerade 0,9 Mikroampere durch das Messgerät. Diese hohe Eingangsimpedanz macht Spannungsmessungen gutmütig, und an VΩ lassen sich auch Widerstand, Diodenstrecke und Durchgang prüfen, denn dort speist das Gerät selbst einen winzigen Prüfstrom ein.
Die Strombuchsen sind völlig anders aufgebaut, und hier liegt die Ursache der meisten Pannen. Hinter mA liegt ein Messwiderstand von typisch etwa 1 Ohm, hinter 10 A einer von etwa 0,01 Ohm, beide in Reihe mit einer Sicherung. Das Gerät misst den Spannungsabfall am Widerstand und rechnet ihn in Ampere um, ein Verfahren, das auch das Oszilloskop bei Strommessungen mit dem Shunt nutzt. Für kleine Ströme bis einige hundert Mikroampere schalten manche Geräte sogar etwa 1 Kiloohm ein, damit 100 Mikroampere noch 0,1 Volt erzeugen. Ein Strommesser ist also kein Fühler, der von außen zusieht, sondern ein kleiner Widerstand, der in die Leitung eingebaut wird.
Aus dieser Aufteilung ergibt sich eine einfache Zuordnung:
- Spannung, gleich oder wechselnd, an Batterie, Netzteil oder Steckdose: COM und VΩ, parallel zur Quelle.
- Widerstand, Durchgang und Diode: COM und VΩ, das Bauteil spannungsfrei.
- Strom bis etwa 200 Milliampere: COM und mA, in Reihe, danach das Kabel zurückstecken.
- Strom darüber bis 10 Ampere: COM und 10 A, nur kurz messen, weil der Messwiderstand warm wird.
- Kapazität, Frequenz und Temperatur: je nach Gerät VΩ oder eine eigene Buchse.
Warum Strom in Reihe gemessen wird und Spannung parallel
Weil der Strommesser selbst ein Widerstand ist, muss der Stromkreis an einer Stelle aufgetrennt werden, damit der gesamte Strom hindurchfließt. Beim Messen bedeutet das: eine Klemme lösen oder eine Leitung abziehen und das Messgerät als Brücke einsetzen. Spannung dagegen wird zwischen zwei Punkten abgegriffen, ohne etwas aufzutrennen, und der hohe Eingangswiderstand stört kaum. Mischt sich beides und liegt ein Kabel quer über eine Quelle hält, während das Gerät auf Strom steht, erzeugt genau den Kurzschluss aus der Einleitung.
Ein Rechenbeispiel zeigt den Einfluss des Messwiderstands: Eine Schaltung aus 3,3 Volt und 33 Ohm sollte 100 Milliampere ziehen. Kommt ein mA Bereich mit 1 Ohm dazu, sinkt der Strom auf 3,3 geteilt durch 34, also 97,1 Milliampere, ein Fehler von knapp 3 Prozent, nur weil gemessen wird. Je kleiner die Betriebsspannung, desto stärker fällt dieser Bürdenspannung genannte Verlust ins Gewicht: Bei 1,5 Volt und 15 Ohm beträgt der Fehler schon 6 Prozent. Der 10 A Bereich stört mit seinen 0,01 Ohm kaum, löst dafür aber gröber auf. Wie sich das bei einer kleinen Zelle auswirkt, zeigt Solarzelle ohne Sonne testen.
Wenn die Sicherung durchbrennt
Ein Kurzschluss über die Strombuchse sieht auf dem Papier dramatisch aus: Eine 12 Volt Autobatterie an 0,01 Ohm würde rechnerisch 1200 Ampere treiben. Real begrenzen Innenwiderstand und Leitungen den Strom, aber auch einige hundert Ampere sind für einen Messeingang zu viel. Die Sicherung öffnet in Sekundenbruchteilen und schützt das Gerät samt Messleitungen, die sonst als dünne Heizdrähte enden würden. Bei günstigen Geräten fehlt sie im 10 A Zweig dagegen häufig, dann endet der Fehler an den Leiterbahnen oder an der Batterie, daher gehört ein Blick ins Datenblatt zum Kauf.
Ob die Sicherung noch lebt, zeigt die Durchgangsprüfung: Gerät auf Durchgang stellen, je ein Kabel an die beiden Kontakte der ausgebauten Sicherung halten, die Anzeige liegt dann unter 1 Ohm. Beim Ersatz müssen Nennstrom, Spannung und Schaltvermögen übereinstimmen. Eine Glassicherung für 250 Volt in einem Gerät für 600 Volt kann bei einem Fehler einen Lichtbogen halten, statt ihn zu löschen, und flink muss sie sein, weil eine träge Sicherung langsamer reagiert, als der Messeingang es erträgt. Nach dem Wechsel genügt ein Test mit einer Batterie von 5 Volt und einem Widerstand von 100 Ohm: Der Strom von 50 Milliampere muss angezeigt werden.
Messleitungen und Schalterstellung vor jeder Messung prüfen
Gute Messleitungen haben flexible Silikonmäntel, Stecker mit Berührungsschutz und eine Aufschrift zur Messkategorie, die mindestens zum Gerät passt. Ein Gerät der Kategorie CAT III 600 Volt verliert diese Eigenschaft mit Leitungen, die nur für CAT II bestimmt sind. Dazu kommt der eigene Widerstand der Leitungen von etwa 0,1 bis 0,3 Ohm: Bei der Messung von 1 Ohm verfälscht er das Ergebnis um 10 bis 30 Prozent, weshalb sich vorher die Spitzen zusammenhalten und der angezeigte Wert abziehen lässt. Bei Kapazitätsmessungen hilft ein Gerät mit eigenem Bereich, sonst der Weg über die Zeitkonstante, den Kondensator prüfen ohne Multimeter beschreibt.
Vor jeder Messung lohnt sich eine feste Reihenfolge. Das schwarze Kabel bleibt in COM und das rote steht in VΩ als Grundstellung, weil aus dieser Stellung die kleinste Panne entsteht. Danach folgen Größe und Bereich am Drehschalter, wobei Gleich und Wechsel nicht verwechselt werden und bei unbekannten Werten der größte Bereich den Anfang macht. Für Strom wird erst die Schaltung spannungsfrei gemacht, dann aufgetrennt, und erst dann wandern die Kabel in mA oder A und der Schalter in die passende Stellung. Nach der Strommessung gehört das rote Kabel sofort zurück nach VΩ. Widerstand wird nur an ausgebauten oder spannungslosen Teilen gemessen, sonst mischen sich Parallelwege in das Ergebnis.
