Digitalmultimeter

Das digitale Multimeter

ist ein multifunktionales elektronisches Messgerät. Die Liste der geschätzten Parameter enthält Werte: Strom, Spannung, Kondensatorkapazität, Widerstand der Widerstände.

Woraus besteht das digitale Multimeter

Historische Referenz: Magnetnadel, Induktionsspule als Messgerät

Nachdem der alte Analogtester einmal geöffnet wurde, wird er nicht überrascht sein. Es gibt ein empfindliches Element, gewürzt mit einer großen Anzahl typischer Widerstände. In alten Testern wurden Kondensatoren zum Messen von Kondensatoren verwendet, bei heutigen Geräten ist das Funktionsprinzip anders. Lassen Sie uns kurz die historischen Konstruktionen betrachten, damit der Übergang zu den Neuheiten nicht futurös ist.

Der Tester basiert auf den Prinzipien, die Schweiger 1820( 16. September) für den ersten Entwurf des Galvanometers verwendete. In den Themenfeldern Gleichstrom und Magnetinduktion wurde der historische Ablauf der Ereignisse diskutiert. Das erste Gerät, das der Autor als Multiplikator bezeichnet hat.Übersetzt in Russisch - Multiplikator. Die Auswirkungen mehrerer Drahtwindungen entwickelten sich. Das Ergebnis war eine physikalische Multiplikation der Feldstärke mit der Anzahl der Elementarkonturen. Sprache beeinflusst die Induktionsspule.

So ist alles passiert. Anfang des Jahres 1820 entdeckte Hans Oersted: Ein Draht mit Strom lenkt eine in der Nähe befindliche Kompassnadel ab. Die Meinungen gehen auseinander, manchmal wird behauptet: Die Beobachtung wurde von einem Assistenten( Schüler, freier Zuhörer) gemacht, andere haben eine Meinung - eine dritte Person, die zufällig in den Raum kam, hat bemerkt, was passiert ist. Dann entschied man sich für visuelle Experimente, um das Publikum anzulocken.

-Pädagogik wurde von vielen Wissenschaftlern aufgrund der Knappheit staatlicher Subventionen erworben. Sir Humphrey Davy drückte es aus, den jungen Michael Faraday anzuweisen, nicht sofort aufzugeben: Die Wissenschaft ist eine elende Frau, und sie ist nicht sehr großzügig in Bezug auf Menschen, die leidenschaftlich mit ihr umgehen.

Hans Oersted wollte den Studenten die Wirkung der Drahtheizung zeigen, die vor zwei Jahrzehnten entdeckt wurde. Wer mehr im Abschnitt über die Glühlampe erfahren möchte. Die Entdeckung wurde von Sir Humphrey Davy gemacht, dem Gründer der Royal Scientific Society( England) - und anderen Gründern. Mit dem Schließen der Terminals der Voltaic-Säule( einer Art moderner Batterie) glühte der Platinfaden schnell glühend( bald brannte er in der Atmosphäre).Zum Zeitpunkt des Jahres 1820 war über die Erfindung der Glühbirne nicht bekannt( siehe die Widersprüche der historischen Referenz im Abschnitt über Glühlampen). Die Folge des ungelösten Joule-Lenz-Gesetzes war weithin bekannt - der Faden glühte unter der Einwirkung von elektrischem Strom.

Die magnetischen Feldlinien wickeln den Draht. Sie haben in der Querebene einen kreisförmigen Querschnitt. Während der Demonstration der Eigenschaften von Elektrizität durch Hans Oersted wurde der Draht über die Kompassnadel geführt. Aufgrund der eigenen und durch ein Magnetfeld induzierten Wechselwirkung wurde dieses abgelenkt. Der Effekt wurde im Jahr 1802 beobachtet, schrieb Giovanni Domenico Romanozi über ihn, der einsame Schrei der wissenschaftlichen Leuchte ging unbemerkt weiter. Hans Herstdede hinterließ kein unbekanntes Phänomen, schickte sofort die Botschaft in Latein - dann die allgemein anerkannte Sprache in der wissenschaftlichen Gemeinschaft - an viele Wissenschaftler. Sogar einen Bericht gemacht.

Später zeigte Amper bei einem regulären Treffen ein neues Phänomen: Laplace, der anwesend war, bemerkte: Es ist zulässig, den Effekt durch Biegen des Drahtes zu verstärken. Der erste Induktor erschien, den Schweiger in den Multiplikator eingebaut hatte. Eine so lange Einführung wurde gemacht, um zu zeigen, wie das Amperemeter erschien, das bis vor kurzem die Basis des Testers war.

Als Multiplikator in mechanischen Prüfgeräten verwendet.

Aufgrund der Beschaffenheit des Digitalmultimeters werden Spannung, mechanischer Prüfer - elektrischer Strom gemessen. In der Induktionsspule wird das Spulenfeld durch Ablenken des Pfeils verstärkt. Erinnert an Experimente Oersted. Ein einfaches Gerät kann für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden:

1. -Spannungsmessung.
2. Schätzung von AC und DC.
3. Messung von aktiven Widerständen und Kapazitäten.

Beschreiben wir, was passiert:

• Niedriger Strom direkt gemessen. Jede nächste Grenze wird durch den Widerstand des gewünschten Wertes geführt. Je schwächer der Strom ist, desto kleiner wird der Kleinstwert ohne Änderung in den Multiplikator( Amperemeter) eingespeist. Um die Grenzwerte umzuschalten, gibt es einen Steuerknopf, der das Schütz in die gewünschte Position bringt. Wechselstrom vor der Schätzung des zum Begradigen erforderlichen Wertes. Eine Voll- oder Halbdiodenbrücke wird verwendet. Der gleichgerichtete Strom wird zur Dämpfung durch den gewünschten Widerstandswert geleitet, der Grenzwert wird mit dem Drehknopf reguliert, das Ergebnis wird dem Multiplizierer zugeführt. Die Spannung des
• wird auf ähnliche Weise gemessen. Eine Konstante bildet einen Widerstandsteiler mit zusätzlichem Widerstand, den aktiven Teil der Impedanz der Multiplizierspule. Es gibt einen vorberechneten Strom, der berücksichtigt, welche Skala der Waage abgestuft wurde. In ähnlicher Weise gibt es eine Reihe von Grenzwerten, die vom Griff umgeschaltet werden. Jeder Nennwert hat einen individuellen Widerstand, die Waagen können zusammenfallen( siehe Beschriftungen auf dem Zifferblatt des Testers).Die Wechselspannung wird durch eine Diodenbrücke gleichgerichtet.
  

  -Multimetergehäuse

• Ein Kondensatorblock dient zum Messen von Kapazitäten. Das gemessene Element ist parallel zum Bündel geschaltet, zweigt einen Teil des Stroms ab( Netz 220 Volt, 50 Hz).Der Multiplikator schätzt die Verluste, die Abweichung des Pfeils gibt die Staffelung der Skala in Bruchteilen eines Farad( benannt nach Michael Faraday) an. Hier ist zu beachten: Die Messwerte des Geräts hängen stark von der Frequenz des Netzwerks und der Amplitude der Ausgangsspannung ab. Der Widerstand des
• -Widerstands wird mit einer eingebauten Batterie( Krone) gemessen. Das Prinzip ist dasselbe: Eine konstante Spannung bildet einen Strom, der Wert ist im Voraus bekannt. Lehnt den Pfeil in einem bestimmten Winkel ab, wird die Skala durch die entsprechenden Einheiten( Ohm) abgestuft.

Funktionsweise des Digitalmultimeters

Das Digitalmultimeter basiert auf einem Controller mit einem Analog-Digital-Wandlermodul. Ein Block, der die Größe der ankommenden Spannung analysiert, ist in der Mikroschaltung enthalten( in dem Foto, das mit einem Tropfen Verbindung gefüllt ist).Der Unterschied zum oben beschriebenen Design: Ermöglicht die Durchführung der bereits genannten Vorgänge sowie:

1. Paging-Widerstände, Widerstände. Im Fachjargon von Elektronikingenieuren bezeichnet der Vorgang ein Verfahren zum Bewerten der Integrität von Leitern oder pn-Übergängen von Halbleiterbauelementen. Der Anruf erinnert an einen typischen Summer, den wir in jeder Systemeinheit eines PCs treffen werden( siehe Foto).Wenn der Stromkreis geschlossen ist, ertönt ein scharfes Geräusch. Von hier kommt der Name der Prozedur. Der Summer ist stumm - das geschätzte elektrische Schaltungselement ist fehlerhaft.
2. Ebenso werden wir Transistoren prüfen, aber ein modernes Multimeter hat eine angenehme Überraschung: Viele Geräte messen die Stromverstärkung. Der Parameter wird häufig durch den griechischen Buchstaben Beta angegeben oder durch h-Parameter als h21 dargestellt. Manchmal wird hier ein Brief hinzugefügt. Zum Beispiel bedeutet "e": Der Parameter wird von einem Transistor gemessen, der gemäß einer gemeinsamen Emitterschaltung( am häufigsten in einfachen Geräten) angeschlossen ist. Zu diesem Zweck befindet sich auf der Vorderseite des Digitalmultimeters ein spezieller Steckplatz. Zwei ganze - für PNP- und NPN-Strukturen. Die Parameter von Feldeffekttransistoren werden unterschiedlich geschätzt, die Besonderheiten liegen außerhalb des Rahmens des Artikels.
3. Das Prinzip des Messens von Behältern hat maximale Änderungen erfahren. Nun wird das Terminal, an dem die Schenkel des Elements eingefügt sind, kurz aktiviert, dann wird die Entladezeit geschätzt. Die Spannung des Kondensators nimmt exponentiell ab und nach dem Studium können Sie eine Schätzung des untersuchten Parameters abgeben. Die Tatsache ist eine weit verbreitete Technik für verschiedene Zwecke. In der Literatur werden häufig Beispiele mit RC-Zeitkonstanten angegeben, die die Filterparameter charakterisieren. Es wird angenommen, dass drei Perioden gleich der konstanten Zeit sind, die Ladung geht fast vollständig verloren.
4. Ein zusätzlicher Bonus von teuren Digitalmultimetern ist ein Temperaturmesser. Die Aktion basiert auf dem Thermoelementeffekt. Sobald Georg die Spannung abschätzen konnte, wird die Elektronik umso mehr tun. Die Spannung wird von einem Analog-Digital-Wandler geschätzt, der als Temperaturanzeige angezeigt wird.

Abweichend vom aktuellen Betriebsvervielfacher wertet der Regler die Spannung aus. Die Reihe von Chips 7601 kommt häufiger vor, Beschreibungen typischer Vertreter sind überall zu finden. Sehen Sie sich das Video auf dem YouTube-Kanal Chip & Dip an. Es gibt zwei Messeingänge: einen für hohe Spannungen. Im Inneren befindet sich ein Komparator, der den Pegel eines analogen Signals in einen digitalen Eingang umwandelt. Die 7601-Serie verfügt über mehrere Referenzeingänge für externe Widerstände, Kondensatoren, die strukturell Teil eines taktgebenden Timers sind. Manchmal wird das eingebaute verwendet, in anderen wird die Zeitkonstante durch die Werte von R und C festgelegt.

Der vom Komparator empfangene Code wird in Gruppen von Tausenden, Hunderten, Zehneneinheiten unterteilt, die dem Latch( Latch) zugeführt werden. Letzteres ist eine Speicherzelle, die eingegebene Informationen speichern kann. Andernfalls sind die Messwerte auf dem Display instabil. Das Gerät aktualisiert die Zahlen so, dass es einer Person nicht zu schnell erscheint( etwa dreimal pro Sekunde).Der Bildschirm wird von einem speziellen Treiber gesteuert - einer Mikroschaltung, die Signale für das Leuchten der Anzeigesegmente erzeugt. Eine separate Zeile ist ein Minuszeichen. Es gibt keine Hintergrundbeleuchtung, obwohl es eine Option gibt.

Der Modusschalter wird als interessanter Bestandteil eines Digitalmultimeters betrachtet. Griff, ausgestattet mit einem Satz von Kontakten( siehe Foto), der das Labyrinth der Kontaktspuren auf der Platine in der richtigen Reihenfolge schließt. Wenig unterscheidet sich ein mechanischer Tester trotz der scheinbaren Komplexität durch das Wirkprinzip: Passive Schaltungselemente wechseln sich ab.

Nach der Montage muss das Gerät häufig kalibriert werden. Gehen Sie für den Temperaturmesskreis wie folgt vor:

1. Legen Sie das Thermoelement bei einer Temperatur von 0 ° C in eine Mischung aus kaltem Wasser und Eis und stellen Sie das untere Grenzpotentiometer( Niederspannungseingang) mit einem entsprechenden Wert auf der Platine ein.
2. Der Sensor heizt sich bis auf einhundert Grad auf, die obere Grenze wird reguliert. Bis der gewünschte Wert im Display erscheint.

Im Prozess eines digitalen Multimeters ist die Wärmeerzeugung aus dem Chip minimal. Eine typische Verlustleistung ist ein Bruchteil eines Watt. Kühlung ist nicht erforderlich. Es ist wichtig, die Sonden korrekt anzuschließen. Schwarz ist ein schematischer Grund, der mit COM bezeichnet wird. Messeingänge oft zwei, einer für große Ströme. Obwohl der Sicherungsschutz vorhanden ist( mit Sicherung gekennzeichnet), kann das Digitalmultimeter bei fehlerhaftem Signal Fehlfunktionen verursachen. Verwenden Sie die schwarze Sonde nicht zum Berühren von Hochspannungsschaltkreisen. Führen Sie die in den Anweisungen nicht vorgesehenen Aktionen aus.