На начальных этапах познания природы электричества мультиметр является глазами и ушами электронщика. Мультиметр позволяет измерять и оценивать различные физические параметры. Первые мультиметры, в сравнении с современными, были малофункциональны, но этого и сейчас достаточно для работы. Первое название мультиметра - АВО-метр. По первым буквам: Ампер Вольт Ом - метр. Итак, начнем от простого, но надежного прибора Ц-20. Было множество вариантов исполнения, один из которых Ц-20-05 рассмотрен далее.
Устройство относительно просто по современным меркам. Основа прибора - измерительная головка микроамперметра, обычная, состоящая из катушки в магнитном поле постоянного магнита. Примерная электрическая схема расположена ниже.
Схема сочетает в себе три прибора: вольтметр, омметр и амперметр. Для измерения напряжения, в необходимом диапазоне, подключаются измерительные щупы через соответствующие клеммы, тем самым задействуется необходимый набор шунтов, состоящий из последовательно включенных резисторов. Например, для измерения постоянного напряжения в диапазоне до 30 вольт, красный щуп (плюс) подключают к клемме «30», черный подключают к клемме «Общ». Аналогично и для измерения тока, только необходимый набор шунтов (резисторов) подключается параллельно измерительной головке. Например, для измерения постоянного тока, в диапазоне до 3 миллиампера, красный щуп (плюс) подключают к клемме «3», черный подключают к клемме «Общ». При измерении переменного тока или напряжения переключают режим измерения соответствующим тумблером. При режиме измерения переменного тока или напряжения дополнительно задействуется пара диодов из верхней части схемы.
А вот при измерении сопротивления всё немного сложнее. В диапазоне 100 Ом задействована одна батарея 1,5В, а при диапазоне килоомы задействована еще и дополнительная батарея 4,5 вольта. При измерении сопротивления создается электрическая цепь из исследуемого объекта (участок цепи или сопротивление), резистора внутри прибора (соответствующий режиму измерения), батареи и измерительной головки - миллиамперметра. Соответственно чем больше исследуемое сопротивление, тем меньше отклоняется стрелка прибора. На шкале миллиамперметра нанесено несколько шкал - для каждого режима измерения.
Данный прибор и аналогичные ему до сих пор пользуются спросом, но развитие измерительной аппаратуры не стоит на месте, и, спустя некоторое время, появляется массовый и легкодоступный прибор -мультиметр. Рассмотрим один из распространенных приборов - М830 (и ему подобные М83х), выпускается многими производителями, но суть от этого не меняется.
По своему устройству, мультиметр М83х очень похож на авометр Ц20. Основные различия - множество режимов, коммутация на одном круговом переключателе, а индикация - цифровая. Вместо измерительной головки - микроамперметра, используется связка: Аналогово-Цифрового Преобразователя (АЦП) и жидко кристаллического индикатора. Да, АЦП в мультиметре измеряет не ток, а напряжение, но принцип работы тот-же: в зависимости от режима измерения (задается переключателем), подключается тот или иной набор шунтов. Ниже приведена схема электрическая принципиальная одной из вариации прибора.
В случае прибора М830В - есть дополнительные режимы работы, такие как: измерение коэффициента усиления транзисторов NPN и PNP (задается резисторами и схемой подключения измерительного входа АЦП), режим прозвонки (измерение малых сопротивлений).
Из-за возможности конструктивно сделать переключатель на множество положений (вариантов подключения) отпала необходимость переключения измерительных щупов для каждого режима измерения, за исключением измерения больших токов. При измерении больших токов (в данном случае более 200 миллиампер), необходимо переключить красный щуп в гнездо 10А, тем самым задействовать шунт для больших токов.
Далее можно рассмотреть более современные приборы, с различными возможностями (измерение емкости, частоты сигнала, индуктивности и прочее). Но это тема для других статей в нашей группе https://vk.com/engineering.workshop .
Спасибо за внимание, жду комментариев и подписку на канал, палец вверх.
#электроника #начинающим #мультиметр #схемотехника #простымязыком #своимируками