Wie kann die Digitalspannung korrekt gemessen werden?

Eines gerade vorneweg: Ein AC-Messgerät aus dem Baumarkt für 9.90 ist absolut untauglich. Diese können lediglich Sinus-AC bei einer Frequenz von 50Hz messen.
 
Dann gibt es die teureren True-RMS-Multimeter (RMS=Root Mean Square) welche den Effektivwert messen können. Diese Messgeräte können auch die Spannung am Digital-Gleis korrekt messen, sind aber entsprechend teurer als die einfachen Hobby-Messgeräte. Beim Kauf für den Einsatz als Digitalspannungs-Messung ist wichtig zu beachten, dass das Gerät die Frequenzen der Digitalspannung auch verarbeiten kann. Viele True-RMS-Multimeter können nur bis zu einer Frequenz von 1kHz messen, bei der Digitalspannung ist aber 40kHz nötig. Solche Geräte sind aber richtig teuer.
 
Beide hier abgebildeten Geräte sind nicht in der Lage den Effektivwert zu messen. Und das obwohl das Gerät rechts aus dem semiprofessionellen bis professionellen Bereich ist.

Wer sicher sein will, was wirklich auf dem Gleis an Spannung vorhanden ist muss das mit einem Oszilloskop machen. Hobby-Geräte sind ab ca. CHF 600.- erhältlich. Diese reichen für Modellbahner-Bedürfnisse längstens aus. Mit dem Oszilloskop sieht man dann auch die Verzerrungen, welche durch die Lastregelung der Decoder oder durch das Schalten von Magnetartikeln hervorgerufen werden.

Auf diesem Bild (Ein Klick auf das Bild vergrössert es) habe ich diverse Ausdrucke meines Oszilloskopes zusammengeschnitten.
Oben links: Der Beginn des Märklin Motorola-Formates.
Oben Mitte: Ein Ausschnitt aus dem MM-Protokoll
Oben rechts: Das DCC-Signal. Bei drei Negativ-Werten ist auch das Übersteuern des Boosters gut sichtbar.
Mitte links: Auch bei den positiven Anteilen ist ein leichtes Übersteuern auf 20V sichtbar.
Mitte: Ein Märklin Hochleistungsmotor einer Re 460 mit schwerer RoLa am Berg.
Mitte rechts: Eine baugleiche Lok mit Personenzug.
Unten links: Ein Liliput DOMINO mit den charakteristischen, sehr kurzen Einbrüchen.
Unten mitte: Der Märklin TGV, kaum sichtbar.
Unten rechts: Fünf Züge gleichzeitig unterwegs. Die "Störungen" heben sich gegenseitig fast auf.

Wer trotzdem die Digitalspannung mit einem Billigst-Multimeter messen möchte kann sich mit einem Brückengleichrichter behelfen und dann am Ausgang die Gleichspannung messen. Zum abgelesenen Wert muss dann noch 1.4V Spannungsabfall über den Brückengleichrichter hinzugerechnet werden. Als Brückengleichrichter empfehle ich einen möglichst kleinen Typ zu verwenden, bzw. wenn er mit vier Dioden zusammengebaut ist kleine Dioden zu verwenden. In vielen Bastelkisten finden sich Dioden des Typs 1N4148, welche dazu gut verwendet werden können. Das Resultat trifft dann einigermassen, was wirklich auf dem Gleis an Spannung vorhanden ist. Bei den 1N4148 sollte am Ausgang noch ein 2k2 Ohm Widerstand angeschlossen werden, damit die Dioden relativ genau je 0.7V Spannungsabfall haben. Je nach verwendeten Dioden ist der Widerstand entsprechend anzupassen.