DC* oder AC**, das ist die Frage

Der nachfolgende Beitrag setzt einige elektrophysikalische Grundkenntnisse und etwas Erfahrung im Umgang mit einem E-Meter voraus.

In den USA wurde seinerzeit zwischen Thomas Alva Edison und Nikola Tesla* viele Jahre lang ein erbitterter Glaubenskrieg geführt, ob sich Gleichstrom oder Wechselstrom besser eignet, die Haushalte und die Industrie mit elektrischer Energie zu versorgen. Wie wir heute wissen, ging der Wettstreit für Tesla und damit für den Wechselstrom aus. Bei einem E-Meter ist die Frage, ob Gleich- oder Wechselstrom, nicht so dramatisch. Trotzdem gibt es auch hier ein verbreitetes Beharren auf Gleichstrom, das dem technischen Fortschritt etwas im Wege steht.

Um an dieser Stelle einem Missverständnis vorzubeugen: Durch den Körper soll kein Wechselstrom geschickt werden. Es geht darum, auf welche Weise das Signal im E-Meter verstärkt wird.

Ein E-Meter ist prinzipiell ein Widerstandsmessgerät. Indem man eine bekannte Spannung an einen unbekannten Widerstand anlegt, kann man unter Anwendung des Ohmschen Gesetzes durch die Messung des Stroms¹) den Widerstand errechnen. Letzterer ist dem Strom umgekehrt proportional. Widerstandsmessgeräte sind in Wahrheit Strommessgeräte.

¹) Der Begriff “Strom” steht für die Stromstärke, die in Ampere, Milliampere* usw. gemessen wird

Nun kommt es beim E-Meter nicht vorrangig darauf an, den statischen Widerstandswert eines menschlichen Körpers zu ermitteln, sondern das Interesse ist auf die Charakteristiken seiner Veränderungen gerichtet. Dafür gibt es bei einem lebenden Körper neben den physikalischen Vorgaben mindestens zwei geistige Ursachen:

• große Widerstandsänderungen durch geistige Masse*
• elektrische Impulse durch das (gedankliche) Kontaktieren von Ladung*

Beide Begriffe bezeichnen E-Meter-Phänomene. Wenn Sie die Wörter anklicken, erhalten Sie nähere Erläuterungen. Die Verdichtung geistiger Masse erhöht den Körperwiderstand, während kontaktierte Ladung ihn verringert. Beides sind selbständige Vorgänge, die sich gegenseitig überlagern. Während geistige Masse den Tonarm* beeinflusst und den Körperwiderstand vergleichsweise langsam, aber dafür um ein Vielfaches verändern kann,  verursacht Ladung schnelle Veränderungen, bei denen der Widerstand nur wenig verringert wird. Letzteres bewirkt jedoch zügige Bewegungen der Nadel, die man auch als Reads* bezeichnet.   

Ohne zunächst die beiden Ursachen näher zu untersuchen, reicht es für das Verständnis der E-Meter-Funktion aus zu wissen, dass geistige (psychische) Phänomene den Körperwiderstand in einem weiten Bereich beeinflussen können. Wenn der Widerstand geringer wird, nimmt der Stromfluss zu, und die Nadel des E-Meters bewegt sich nach rechts. Da dieser Strom bei einer Spannung von durchschnittlich 1 Volt jedoch sehr klein ist, kann man das Messgerät nicht direkt in den Stromkreis einfügen, sondern muss zunächst eine elektronische Verstärkung vornehmen.

Wenn Elektronik ins Spiel kommt, eröffnet das die Möglichkeit, auf den Messvorgang steuernd einzuwirken. Man hat so Einfluss auf die Startposition der Nadel sowie auf den Weg, den sie bei einer Messung zurücklegt. Weil auch kleine Widerstandsänderungen noch eine deutliche Anzeige ergeben sollen, kann die Skala des E-Meters immer nur einen geringen Teil des Widerstandsbereichs abdecken, den der angeschlossene Körper einnehmen mag. Anders ausgedrückt: Von den wenigen hundert Ohm bis einigen hundert Kiloohm, die in einer Sitzung als Widerstand des Körpers gemessen werden können, wird vom E-Meter zur selben Zeit immer nur ein kleines “Fenster” dargestellt, damit die Ausschläge der Nadel auch bei geringen Widerstandsschwankungen ausreichend groß bleiben. Aus diesem Grund könnte man ein normales Multimeter nicht für einen solchen Zweck verwenden. Ändert sich der Widerstand in einem Maße, dass die Grenzen des Fensters überschritten werden,  muss Letzteres verschoben werden, sonst “klebt” die Nadel am jeweiligen Skalenrand. Ideal ist es, wenn das Fenster stets so bewegt wird, dass die Nadel sich leicht links von der Mitte der Skala* (auf SET) befindet.   

Die Beschreibung dieser Mechanismen setzt voraus, dass es sich bei der Elektronik um einen Gleichspannungsverstärker handelt. Das ist in der Tat bei den bisher bekannten E-Metern ausnahmslos der Fall. Bei einem sich langsam ändernden Widerstand des Körpers muss aus den zuvor geschilderten Gründen ständig eine Verschiebung des Fensters und somit eine Anpassung der Schaltung stattfinden, wenn man die Nadel auf der Skala halten will. Bei den E-Metern, bei denen das noch manuell mit dem Tonarmknopf* geschieht, ist es eine lästige Angelegenheit. Bei solchen Geräten, bei denen der Vorgang inzwischen automatisiert ist, (z.B. das Ability 3a oder der Mindwalker) findet jedoch auch keine kontinuierliche Anpassung statt, sondern man muss die Nadel durch Knopfdruck selbst auf SET zurückstellen oder darauf warten, bis sie das Skalenende erreicht hat. Erst dann übernimmt es der Mikrocontroller.

Bei dieser zweiten Alternative kann die Nadel jedoch kurz vor dem Skalenende zum Stillstand kommen und wird dann nicht automatisch zurückgestellt. Der nächste Read würde die Nadel bei einer solchen Position anschlagen lassen, sodass der Auditor dessen Größe nicht bestimmen könnte. Also ist er bemüht, die Nadel durch häufiges oder situationsangepasstes Drücken des Knopfes stets so frühzeitig zurückzuführen, dass diese Schwierigkeiten gar nicht erst auftreten können. Das wiederum macht jedoch einen Teil des technischen Fortschritts zunichte, weil die Aufmerksamkeit des Auditors weiterhin auf den Rückstellvorgang gerichtet sein muss und auch unverändert eine seiner Hände beschäftigt bleibt. Als Abhilfe wird vom Hersteller des Ability 3a empfohlen, einen Fußtaster zu verwenden. Dies hat sich in der Praxis aus mehreren Gründen nicht bewährt. Der Auditor muss ständig seinen Fuß auf dem Taster haben, der Taster gibt in der Regel Geräusche von sich, und der PC kann die Bewegung des Fußes wahrnehmen, weil er normalerweise darauf ein freies Blickfeld hat.  

Wegen der oben beschriebenen unterschiedlichen Manifestationen von geistiger Masse und kontaktierter Ladung macht es nur wenig Sinn, dem Auditor beides über ein gemeinsames Instrument anzuzeigen. Bei einem E-Meter mit einem Gleichspannungsverstärker findet man aber genau das vor, denn es orientiert sich alleine am gemessenen Widerstand. Der Verfasser stellte deshalb kurz nach der Jahrtausendwende Überlegungen darüber an, wie man die Anzeige dieser beiden geistigen Ursachen voneinander trennen könnte. Es gelang beim vk1* durch die Einführung des Faktors Frequenz. Die Nadel wird hier über einen Wechselspannungsverstärker angesteuert. Gleichspannungsanteile werden von ihr nicht mehr angezeigt, sondern nur noch Änderungen des Widerstandes ab einer bestimmten Frequenz. Da die schwebende Nadel* eine Frequenz von ca. 0.25 Hz hat und noch ungedämpft übertragen werden soll, wurde die untere Grenzfrequenz auf 0.1 Hz festgesetzt. Ändert sich der Körperwiderstand langsamer, weil der Tonarm kontinuierlich steigt oder fällt, reagiert die Nadel nicht. Sie bleibt auf SET oder kehrt nach einem Read automatisch dorthin zurück. Dabei ist es gleichgültig, wie groß der Read war. Tritt nach einem Read während der Rückkehrbewegung der Nadel ein neuer Read auf, wird er sofort in voller Größe angezeigt. Es gibt also kein Fenster mehr, das verschoben werden müsste. Die Position der Nadel ist bei diesem Messverfahren unabhängig von der Position des Tonarms*.

Anmerkung:
Der Begriff “Frequenz” wurde im letzten Absatz verwendet, um es für den Leser verständlicher zu machen. Darunter versteht man Schwingungen pro Sekunde. Solche treten beim E-Meter allerdings nur in Gestalt einer schwebenden Nadel auf. Alle anderen Nadelbewegungen sind unregelmäßig und deshalb im physikalischen Sinn keine Schwingungen (Oszillationen). Präziser müsste man also sagen, dass die Elektronik des vk1 als “Filter” auf die Steilheit der Spannungsflanke reagiert, die als Folge eines sich ändernden Körperwiderstands am Ausgang des Instrumentenverstärkers auftritt. Die Steilheit ist proportional zur Schnelligkeit der Widerstandsveränderung und damit das entscheidende Kriterium für die Unterscheidung zwischen Tonarm und Read.  

Nachfolgend sehen Sie das grundlegende Schaltungskonzept des vk1. Einen Tonarmregler gibt es hier nicht. Da die Nadel nur reagiert, wenn Wechselspannungsanteile detektiert werden, bleibt sie ohne diese auf SET oder kehrt nach einer Anzeige automatisch dorthin zurück. Wechselspannungsanteile fehlen, wenn die Nadel “clean” (sauber) oder “stuck” (fest) ist. 

Dieses E-Meter wurde unter echten Sitzungsbedingungen seit 2003 ausreichend getestet und hat sich hinsichtlich der Präzision seiner Nadelanzeigen nicht nur als ebenbürtig zu den hergebrachten Messverfahren erwiesen, es ist wegen seines flinken Nadelwerks einigen früheren E-Metern sogar deutlich überlegen. Dadurch, dass die Nadel des vk1 bei einer Veränderung des Tonarms nicht mehr wegdriftet, ist es so, als wenn bei einem herkömmlichen E-Meter eine kontinuierliche Anpassung des Tonarms stattfände. Als Auditor kann man daher nun seine gesamte Aufmerksamkeit auf den Fall* richten und braucht während der Sitzung nicht mehr auf Bedienungserfordernisse des E-Meters zu achten.

Besonders im Solo-Auditing* bedeutet es einen großen Fortschritt, auf diese Weise in Sitzung zu sein, weil dort beide Hände bereits mit anderen Aufgaben beschäftigt sind. Vom damit arbeitenden Solo-Auditor werden die Eigenschaften des vk1-Messverfahrens daher als überaus wertvolle Neuerung empfunden. Lenkte ihn doch die Bedienung eines hergebrachten E-Meters in seiner gleichzeitigen Eigenschaft als Pre-OT* fortgesetzt von seinem Fall ab. Ein Sachverhalt, der in einer normalen Sitzung als schwerer Auditingfehler angesehen wird. Zahlreiche Auditoren verwenden inzwischen dieses E-Meter. Ihre Erfahrung lehrt, dass jemand, der sich einmal mit dem vk1 auf Solo auditiert hat, nie mehr zu einem anderen Hardware-Meter zurückkehren möchte. Das Drehen an einem Tonarmknopf oder das Drücken von Tasten wird von Stund’ an als Anachronismus empfunden.

Der auch für Außenstehende sichtbare Unterschied zu den bisherigen E-Metern besteht darin, dass die Nadel aufgrund des zuvor beschriebenen Messverfahrens in der reaktionslosen Zeit nicht mehr müßig umherschweift (driftet), sondern ruhig auf SET steht. Diese Neuerung bedeutet jedoch nicht, dass Personen, die bereits mit einem herkömmlichen E-Metern gearbeitet haben, eine längere Umgewöhnungszeit brauchen. Bereits nach wenigen Minuten ist man mit dem vk1 vertraut. Eine fortlaufende digitale Anzeige der Tonarmposition* (bis auf zwei Stellen nach dem Komma), vermittelt dem Auditor, ob es sich bei der auf SET stehenden Nadel um eine “saubere Nadel” (clean needle) oder eine “feste Nadel” (stuck needle) handelt. Eine kontinuierliche Veränderung der Anzeige bedeutet, dass die Nadel bei einem herkömmlichen E-Meter driften würde. Im Gegensatz dazu verändert sich der Wert bei einer “festen Nadel” nicht. Eine “schmutzige* Nadel” sowie alle anderen Nadelreaktionen werden vom vk1 natürlich unverändert angezeigt. Wegen der geringen Trägheit des Nadelwerks ist die Bewegungscharakteristik einer schmutzigen Nadel sogar deutlicher und natürlicher zu sehen.

Dadurch, dass mit diesem Messverfahren eine Anzeige üblicherweise bei SET beginnt, wird die Arbeit des Auditors insbesondere bei Assessments* sehr verbessert. Die Einordnung der Größe der Anzeigen sowie das spätere Wiedererkennen von so genannten Duplikat-Reads* wird so zu einer leichten Aufgabe.