Zasada działania multimetru do pomiaru prądu stałego i napięcia stałego
Multimetr jest powszechnie używanym przyrządem do testowania elektryki i istnieje wiele wskazówek dotyczących jego używania. Dzisiaj redaktor przeanalizuje zasadę działania multimetru do pomiaru prądu stałego i napięcia stałego.
1. Na początek przyjrzyjmy się zasadzie działania obwodu pomiaru prądu stałego:
Głównym elementem multimetru wskazówkowego jest amperomierz magnetoelektryczny, powszechnie nazywany głowicą miernika. Ale miernik może mierzyć tylko prądy mniejsze niż jego czułość. Aby rozszerzyć zakres mierzonego prądu, należy dodać do niego rezystor bocznikowy, tak aby prąd przepływający przez miernik był częścią mierzonego prądu, zwiększając tym samym zakres. Aby uzyskać pewien stopień dokładności podczas pomiaru prądów o różnych rozmiarach, amperomierze są zaprojektowane z wieloma zakresami.
Najczęściej stosowany jest obwód bocznikowy z odczepem-z obwodem zamkniętym, jak pokazano na schemacie. Na rysunku R1 do R5 są wspólnie określane jako całkowity rezystor bocznikowy RS. W rzeczywistych produktach, dla ułatwienia regulacji i produkcji seryjnej, całkowity rezystor bocznikowy RS najczęściej wykorzystuje większą wartość rezystancji w postaci całkowitej w kiloomach, a zmienny rezystor uzwojenia drutowego R0 jest podłączony szeregowo do głowicy miernika. Kiedy parametry głowicy miernika ulegną zmianie, nadal można to skompensować i łatwo wyregulować.
2. Zasada działania obwodu pomiaru napięcia stałego
Zgodnie z prawem Ohma U=IR amperomierz o czułości I i rezystancji wewnętrznej R sam w sobie jest woltomierzem o zakresie U. Na przykład amperomierz 100 μA o rezystancji wewnętrznej 1,5 K Ω może mierzyć napięcie w zakresie 0,15 V, co oczywiście nie jest praktyczne. Możemy jednak podłączyć do niego szeregowo rezystor, aby rozszerzyć jego zasięg.
Jeżeli szeregowo połączymy rezystor o wartości 8,5 K Ω, zakres można rozszerzyć do 1 V, a rezystancja wewnętrzna woltomierza wyniesie 10 K Ω. Prowadzi to do koncepcji wrażliwości na napięcie prądu stałego; W tym przykładzie woltomierz ten wymaga rezystancji wewnętrznej 10 KΩ do pomiaru każdego wolta napięcia stałego, czyli 10 KΩ/V. Dzięki koncepcji wrażliwości napięciowej łatwo jest obliczyć rezystancję wewnętrzną każdego poziomu woltomierza.
Jednocześnie im wyższa czułość napięcia stałego, tym mniejszy prąd zmierzony przy pomiarze napięcia stałego i tym dokładniejsze wyniki pomiaru. Obwód pomiaru napięcia stałego pokazano na schemacie. RS na rysunku to rezystor bocznikowy dla zakresu prądu stałego, a R6 do R10 to rezystory redukujące napięcie dla każdego zakresu pomiaru napięcia.
