Digital multimeter

Digital multimeter är en multifunktionell elektronisk mätanordning. Listan över uppskattade parametrar inkluderar värden: ström, spänning, kondensatorkapacitans, resistans motstånd.

Vad består den digitala multimetern

? Historisk referens: magnetisk nål, induktansspole som mätinstrument

Efter att ha öppnat den gamla analoga testeren, kommer det inte att förvånas på multimetern. Det finns ett känsligt element, smakat med en hel del typiska motstånd. I gamla testare användes kondensatorer för att mäta kondensatorns betyg, i dagens enheter är operationsprincipen annorlunda. Låt oss kortfattat se över de historiska konstruktionerna så att övergången till nyheten inte orsakar framtida.

Testaren är baserad på principerna som användes 1820 av Schweiger för den första galvanometerns design. I ämnena om likström, magnetisk induktion, diskuterades den historiska händelsens sekvens. Den första enheten som författaren kallade multiplikatorn.Översatt till ryska multiplikatorn. Effekterna av flera varvtrådar utvecklades. Resultatet var en fysisk multiplicering av fältstyrkan med antalet elementära konturer. Tal påverkar induktansspolen.

Allt hände så.I början av 1820 upptäckte Hans Oersted: en tråd med en ström avböjer en kompassnål i närheten. Uttalanden avviker, ibland hävdas det: observationen gjordes av en assistent( student, fri lyssnare), andra håller en åsikt - en tredje part som råkade komma in i rummet märkte vad som hände. Då bestämdes det att använda visuella experiment som lockar publiken.

Pedagogik var förtjänad av många vetenskapsmän på grund av bristen på statliga subventioner. Som Sir Humphrey Davy uttryckte det, instruerade unga Michael Faraday att undvika att ge upp omedelbart: Vetenskapen är en eländig dam, och hon är inte särskilt generös om människor som är passionerade för henne.

Hans Oersted skulle visa eleverna effekten av tråduppvärmning, upptäckt för två decennier tidigare. De som vill läsa mer i avsnittet om glödlampan. Upptäckten gjordes av ovannämnda Sir Humphrey Davy, grundaren av Royal Scientific Society( England) - bland andra grundare. Med stängningen av terminalerna på volta-kolonnen( ett slags modernt batteri) glöder platinatråden snabbt rött hett( snart det bränns i atmosfären).Vid tiden för 1820 var det inte känt om glödlampans uppfinning( se motsägelserna i den historiska referensen i avsnittet om glödlampor). Konsekvensen av den olösta Joule-Lenz-lagen var allmänt känd - tråden glödde under verkan av elektrisk ström.

Magnetfältlinjerna spiralar vajern. De har ett cirkulärt tvärsnitt i tvärplanet. Vid demonstrationen av Hans Oersted av elens egenskaper led ledningen över kompassnålen. På grund av sin egen interaktion och inducerad av ett magnetfält avviker den senare. Effekten observerades 1802, Giovanni Domenico Romanozi skrev om honom, den ensamma gråten av science luminary passerade obemärkt. Hans Herstdede lämnade inte ett okänt fenomen, skickade genast meddelandet på latin - sedan det allmänt accepterade språket i det vetenskapliga samfundet - till många forskare. Till och med gjort en rapport.

Senare visade Amper vid ett ordinarie möte ett nytt fenomen. Laplace, som var närvarande, påpekade: det är tillåtet att förstärka effekten genom att böja tråden. Den första induktorn uppträdde, vilken Schweiger byggde in i multiplikatorn. En sådan lång introduktion gjordes för att visa hur ammeteret uppträdde, vilket fram till nyligen var grunden för testaren.

Som används multiplikator i mekaniska testare

På grund av digital multimeters natur mäts spänning, mekanisk tester - elektrisk ström. I induktansspolen förbättras spolfältet genom att böja pilen. Påminner experiment Oersted. En enkel enhet kommer att fungera för en rad olika uppgifter:

1. Spänningsmätning.
2. Uppskattning av AC och DC.
3. Mätning av aktiva resistanser och kapacitanser.

Låt oss beskriva vad som händer:

• Låg ström mätt direkt. Varje nästa gräns passeras genom motståndet av önskat värde. Ju större strömmen är försvagad, är den lilla matad nästan utan ändringar i multiplikatorn( ammeter).För att byta gränser finns det en kontrollknapp som vrider kontaktorn till önskad position. Växelström före uppskattning av det värde som krävs för att räta ut. En hel eller halv diodbro används. Den korrigerade strömmen passerar genom det önskade värdet av motståndet för dämpning, gränsen regleras av kontrollknappen, resultatet matas till multiplikatorn.
• Spänning mäts på ett liknande sätt. En konstant bildar en resistiv delare med ytterligare resistans, den aktiva delen av impedansen hos multiplikatorns spole. Det finns en förkalkylerad ström, med hänsyn till vilken instrumentskala har examinerats. På samma sätt finns det ett antal gränser som byts av handtaget. Varje nominell har ett individuellt motstånd, vågorna kan sammanfalla( se inskriptionerna på testerens ratt).AC-spänningen korrigeras av en diodbro.
  

  Multimeterväska

• Ett kondensatorblock används för att mäta kapacitanser. Det uppmätta elementet är parallellt kopplat till buntet, avgrenar en del av strömmen( nätverk 220 volt 50 Hz).Multiplikatorn uppskattar förluster, pilens avvikelse indikerar graderingen av skalan i enheter av faradfraktioner( uppkallad efter Michael Faraday).Det bör noteras här: avläsningarna av enheten kommer starkt att bero på nätverksfrekvensen, amplituden för utloppsspänningen.
• Motstånd betyg mäts med ett inbyggt batteri( Krone).Principen är densamma: en konstant spänning bildar en ström, värdet är känt i förväg. Avvisar pilen i en viss vinkel, skalan är graderad av lämpliga enheter( Ohms).

Hur digital multimeter

fungerar Den digitala multimetern är baserad på en styrenhet med en analog-digital-omvandlarmodul. En chip som analyserar storleken på inkommande spänning ingår i mikrokretsen( i bilden fylld med en droppe förening).Skillnaden från den ovan beskrivna konstruktionen: gör att du kan utföra de redan nämnda funktionerna plus:

1. Upplösningsresistanser, motstånd. I jargon av elektronikingenjörer betecknar operationen ett förfarande för att utvärdera ledarskapets eller pn-korsningen hos halvledaranordningar. Samtalet påminner om en typisk summer, vi kommer att träffas i någon systemenhet i en persondator( se bild).När kretsen är stängd, gör den ett skarpt ljud. Härifrån kommer namnet på proceduren. Summan är tyst - det uppskattade elektriska kretselementet är felaktigt.
2. På samma sätt kontrollerar vi transistorer, men en modern multimeter har en trevlig överraskning: många enheter mäter nuvarande vinst. Parametern betecknas ofta av det grekiska brevet beta, eller representeras av h-parametrar, som h21.Ibland läggs ett brev här. Till exempel betyder "e": parametern mäts av en transistor ansluten enligt en gemensam emitterkrets( oftast hittad i enkla enheter).För dessa ändamål på frontpanelen på den digitala multimetern finns en speciell plats. Två hela - för pnp och npn strukturer. Parametrarna för fälteffekttransistorer uppskattas annorlunda, detaljerna ligger utanför artikelns räckvidd.
3. Principen att mäta behållare har genomgått maximal förändring. Nu är terminalen där elementets ben sätts in kortsluten, då uppladdningstiden uppskattas. Kondensatorns spänning minskar exponentiellt, och efter studier kan du ge en uppskattning av parametern som studeras. Faktum är allmänt använd teknik för olika ändamål. Litteraturen citerar ofta exempel med RC-tidskonstantkaraktäriserande filterparametrar. Man tror på tre perioder lika med den konstanta tiden, laddningen är förlorad nästan helt.
4. En extra bonus på dyra digitala multimetrar är en temperaturmätare.Åtgärden är baserad på termoelementet. När Georg hade kunnat uppskatta spänningen kommer elektroniken att göra allt mer. Spänningen uppskattas med en analog-digitalomvandlare, som visas som temperaturdisplay.

Skillnaden från den aktuella driftsmultiplikatorn utvärderar kontrollen spänningen. Serien av chips 7601 uppträder oftare. Beskrivningar av typiska representanter ges överallt. Titta på videoklippet på YouTube-kanalen Chip & Dip. Det finns två mätingångar: en för högspänning. Inuti finns en komparator som omvandlar nivån av en analog signal till en digital ingång.7601-serien har flera referensingångar för externa motstånd, kondensatorer, som är strukturellt del av en klockgenererande timer. Ibland används den inbyggda, i andra bestäms tidskonstanten med värdena R och C.

Koden som tas emot från komparatorn är uppdelad i grupper i tusentals, hundratals, tiotals enheter, matade till spärren( spärr).Den senare är en minnescell som kan lagra information som är inlagd. I annat fall blir avläsningarna på displayen instabila. Enheten uppdaterar numren så att den inte verkar för snabb för en person( ungefär tre gånger per sekund).Skärmen styrs av en speciell förare - en mikrokrets som genererar signaler för bildskärmens glöd. En separat linje är en minus symbol. Det finns ingen bakgrundsbelysning, även om det kan finnas ett alternativ.

Lägesomkopplaren anses vara en intressant del av en digital multimeter. Hantera, utrustad med en uppsättning kontakter( se bild), som stänger i rätt ordning labyrinten av kontaktspår som finns på brädet. Lite skiljer sig från en mekanisk tester enligt handlingsprincipen, trots den uppenbara komplexiteten: passiva kretselement växlar.

Efter montering behöver enheten ofta kalibreras. För temperaturmätningskretsen gör du följande:

1. Placera termoelementet i en blandning av kallt vatten och is vid en temperatur på 0 grader Celsius, och justera nedre gränspotentiometern( lågspänningsingång) med motsvarande läsning på brädet.
2. Sensorn värmer upp till hundra grader, den övre gränsen är reglerad. Fram till önskat värde visas på displayen.

Under processen med en digital multimeter är värmeproduktionen från chipet minimal. Typisk strömförlust är en bråkdel av en watt. Kylning krävs inte. Det är viktigt att ansluta sonderna korrekt. Svart är en schematisk mark, betecknad med COM.Mäter ingångar ofta två, en för stora strömmar.Även om säkringsskyddet är närvarande( märkt med smält), om signalen är inkorrekt, kan den digitala multimetern vara felaktig. Undvik att använda den svarta sonden för att röra högspänningskretsar, utför åtgärder som inte föreskrivs av anvisningarna.