Zgodovina multimetrov
Prvi kazalni meter za merjenje toka, imenovan galvonometer, je bil izumljen leta 1820. Z uporabo Wheatstonovega mostu v povezavi lahko primerjate neznani upor in napetost, ki ju je treba izmeriti, z znano napetostjo in uporom ter nato izmerite ustrezno napetost, tok, upor , itd. Uporaba te metode za merjenje v laboratoriju je naporna in neprijetna. Ta naprava je okorna in zapletena in je ni lahko prenašati.
▲ Galvanometer
Galvanometer lahko le približno odraža obstoj toka, ne more pa podati natančne vrednosti jakosti toka. Ampermeter z aktivnim tuljavnim mehanizmom (prenosni mehanizem D'Arsonval/Weston) lahko prikaže velikost toka.
Votla tuljava, navita s fino emajlirano žico, je obešena na magnetni pol trajnega magneta, vrtilni moment pa se lahko ustvari po prehodu enosmernega toka, da se kazalec vrti. Magnetno polje je zasnovano kot krožni obroč, tako da amperska sila na tokovno tuljavo nima nobene zveze s kotom, tanka kovinska vzmetna žica pa ustvari obnovitveni navor, ki naredi kot med vrtenjem kazalca in tok, ki teče skozi tuljavo. sorazmerno. Ta mehanizem, znan kot zobniški mehanizem D'Arsonval, se še vedno pogosto uporablja v analognih elektronskih urnih glavah vseh vrst.
▲ Prenosni mehanizem D'Arsonal
Ampermeter, ki temelji na mehanizmu z gibljivo tuljavo, odpravlja potrebo po Wheatstonovem mostu za preprosto in priročno merjenje toka. Na tej osnovi je mogoče z dodajanjem ranžirnega upora, serijskega upora in stabilnega enosmernega napajanja izmeriti napetost, tok in upor različnih prestavnih območij.
V dvajsetih letih 19. stoletja, ko so se cevne naprave vse bolj uporabljale, se je rodil multimeter. Pravijo, da je prvi multimeter v sodobnem pomenu leta 1920 izumil Donald Macaie, inženir na britanski pošti. Pri njegovem delu je za vzdrževanje komunikacijskih zmogljivosti potrebno nenehno meriti napetost, tok, upor itd. v vezju. Ni prenesel težav s prenašanjem več števcev hkrati, zato je razvil multimeter, ki lahko hkrati meri napetost, tok in upor, ki se je takrat imenoval Avometer.
▲ Multimeter Donalda Macadieja
Multimeter Amvohm uporablja kazalni ampermeter z aktivnim tuljavnim mehanizmom in je opremljen z natančnim delilnikom napetosti in upornostjo šanta. Uporablja prestavno stikalo in vtičnico za izbiro merilne kategorije in območja postopka.
Macadie je Avometer, ki ga je zasnoval, prenesel na podjetje za avtomatsko navijanje in električno opremo (ACWEEC, ustanovljeno leta 1923) in tisto leto je postal komercialna proizvodnja in prodaja. Avometer, pred izboljšanim 8, lahko meri le enosmerne napetostne in tokovne signale.
Takrat je bil priljubljen tudi voltmeter v obliki žepne ure s kovinskim ohišjem, ki je bil veliko cenejši od Avometra. Njegovo ohišje je običajno povezano z negativnim priključkom števca. Čeprav je bila ta poenostavitev priročna za delovanje, je tudi povzročila veliko neprevidnih elektronskih inženirjev v tistem času, da so utrpeli veliko električnih šokov.
Ta vrsta ure je običajno razmeroma preprosta. Na primer, priročnik navaja le 33Ω/V, številčnica pogosto ni enakomerna in ni vijaka za nastavitev ničle kazalca.
▲ Voltmeter za žepno uro
Multimeter s kazalcem mora običajno absorbirati določen tok iz izmerjenega tokokroga, da poganja vrtečo se tuljavo, kot je 50-mikroamperski meter s polno skalo, pogosto uporabljen visokoobčutljiv merilnik. Če je med merjenjem kazalec popolnoma zamaknjen, mora še naprej prejemati 50 mikroamperov toka iz preskušanega vezja, kar bo vplivalo na rezultate meritev nekaterih visokoimpedančnih vezij, zaradi česar bo odčitana vrednost nižja od normalne vrednosti.
Za povečanje vhodne impedance multimetra je treba uporabiti vakuumske cevi, ki se imenujejo vakuumski cevni multimetri (VTVM, VVM). Ta elektronski multimeter z vakuumsko cevjo ima običajno vhodno impedanco več kot 1 MΩ. Za povečanje vhodne impedance uporablja vezje katodnega sledilnika vakuumske cevi (negativna povratna zveza napetostnega niza), tako da multimeter med merjenjem ne bo pomembno vplival na preskušano vezje.
▲ Vakuumski cevni multimeter
Pred izumom digitalnega (integriranega) multimetra so se za zamenjavo vakuumskih cevi v multimetrskih napravah uporabljala visokoimpedančna analogna tranzistorska vezja ali triode z učinkom polja (FET). Sodobni digitalni multimetri uporabljajo integrirana vezja z visoko impedanco, z vhodnimi impedancami, ki se lahko ujemajo z originalnimi vakuumskimi cevnimi multimetri ali jih presegajo.
▲ Sodoben digitalni multimeter
Današnji multimetri so dodali številne dodatne funkcije, kot so merilniki decibelov za merjenje moči, merjenje kapacitivnosti, triodnega ojačanja, frekvence, delovnega cikla, zadrževanja zaslona in tako naprej. Brenčalo na multimetru se lahko oglasi, ko je merilno vezje vklopljeno in izklopljeno, kar daje hitre povratne informacije o meritvah.
