Digitale multimeter

Digitale multimeter is een multifunctioneel elektronisch meetapparaat. De lijst met geschatte parameters bevat waarden: stroom, spanning, condensatorcapaciteit, weerstand van weerstanden.

Waaruit bestaat de digitale multimeter

? Historische referentie: magnetische naald, inductantiespoel als meetinstrument

Na eenmaal de oude analoge tester te hebben geopend, zal het niet verbaast zijn op het multimeterapparaat. Er is een gevoelig element, gearomatiseerd met een redelijke hoeveelheid typische weerstanden. In oude testers werden condensatoren gebruikt om condensatorafmetingen te meten, in de apparaten van vandaag is het werkingsprincipe anders. Laten we kort de historische constructies bekijken, zodat de overgang naar de nieuwigheden niet tot een vlucht leidt.

De tester is gebaseerd op de principes die in 1820( 16 september) door Schweiger werden gebruikt voor het eerste ontwerp van de galvanometer. In de onderwerpen over gelijkstroom, magnetische inductie, werd de historische reeks gebeurtenissen besproken. Het eerste apparaat dat de auteur de multiplier noemde. Vertaald in het Russisch - vermenigvuldiger. De effecten van meerdere beurten van draad zijn geëvolueerd. Het resultaat was een fysieke vermenigvuldiging van de veldsterkte met het aantal elementaire contouren. Spraak beïnvloedt de inductantiespoel.

Alles is zo gebeurd. Aan het begin van 1820 ontdekte Hans Oersted: een draad met een stroom afbuigt een kompasnaald die zich in de buurt bevindt. De meningen lopen uiteen, soms wordt beweerd: de observatie werd gedaan door een assistent( student, gratis luisteraar), anderen hebben een mening - een derde persoon die toevallig de kamer binnenkwam, zag wat er gebeurde. Toen werd besloten om visuele experimenten te gebruiken om het publiek te lokken.

Pedagogiek werd door veel mensen in de wetenschap verdiend vanwege de schaarste aan overheidssubsidies. Zoals Sir Humphrey Davy zei: de jonge Michael Faraday instrueren om niet meteen op te geven: de wetenschap is een vrekkige dame en ze is niet erg gul over mensen die gepassioneerd over haar zijn.

Hans Oersted zou studenten het effect van draadverwarming laten zien, dat twintig jaar eerder werd ontdekt. Degenen die meer willen lezen in het gedeelte over de lamp. De ontdekking werd gedaan door de eerder genoemde Sir Humphrey Davy, de oprichter van de Royal Scientific Society( Engeland) - naast andere oprichters. Met de sluiting van de aansluitklemmen van de voltaische kolom( een soort moderne batterij) gloeide het platinadraad snel roodgloeiend( spoedig brandde het in de atmosfeer).Op het moment van 1820 was het niet bekend over de uitvinding van de gloeilamp( zie de tegenstellingen van de historische referentie in de sectie over gloeilampen), de consequentie van de onopgeloste Joule-Lenz-wet was algemeen bekend - de gloeidraad gloeide onder invloed van elektrische stroom.

De magnetische veldlijnen spiraalsgewijs de draad. Ze hebben een cirkelvormige dwarsdoorsnede in het dwarsvlak. Tijdens de demonstratie door Hans Oersted van de eigenschappen van elektriciteit ging de draad over de kompasnaald. Vanwege de interactie van zijn eigen en geïnduceerd door een magnetisch veld, de laatste afgeweken. Het effect werd waargenomen in 1802, schreef Giovanni Domenico Romanozi over hem, de eenzame kreet van de sciencefiction ging onopgemerkt voorbij. Hans Herstdede liet geen onbekend fenomeen na, stuurde de boodschap onmiddellijk in het Latijn - toen de algemeen aanvaarde taal in de wetenschappelijke gemeenschap - naar vele wetenschappers. Ik heb zelfs een rapport gemaakt.

Later toonde Amper op een reguliere vergadering een nieuw fenomeen. Laplace, die aanwezig was, merkte op: het is toegestaan ​​om het effect te versterken door de draad te buigen. De eerste inductor verscheen, die Schweiger in de multiplier inbouwde. Zo'n lange introductie werd gemaakt om te laten zien hoe de ampèremeter verscheen, die tot voor kort de basis van de tester was.

Als gebruikte multiplier in mechanische testers

Vanwege de aard van de digitale multimeter meet voltage, mechanische tester - elektrische stroom. In de inductantiespoel wordt het spoelveld versterkt door de pijl af te buigen. Herinnert aan experimenten Oersted. Een eenvoudig apparaat kan voor verschillende taken worden gebruikt:

1. -spanningsmeting.
2. Schatting van AC en DC.
3. Meting van actieve weerstanden en capaciteiten.

Laten we beschrijven wat er gebeurt:

• Lage stroom direct gemeten. Elke volgende limiet wordt door de weerstand van de gewenste waarde geleid. Hoe groter de stroom wordt verzwakt, de kleine wordt vrijwel zonder veranderingen in de vermenigvuldiger( ampèremeter) gevoed. Om de limieten te veranderen, is er een bedieningsknop die de magneetschakelaar naar de gewenste positie kantelt. Wisselstroom voor het schatten van de waarde die nodig is om recht te maken. Een volledige of halve diodebrug wordt gebruikt. De gelijkgerichte stroom wordt door de gewenste waarde van de weerstand geleid voor verzwakking, de limiet wordt geregeld door de regelknop, het resultaat wordt toegevoerd aan de vermenigvuldiger.
• Spanning wordt op een vergelijkbare manier gemeten. Een constante vormt een weerstandsverdeler met extra weerstand, het actieve deel van de impedantie van de vermenigvuldigingsspoel. Er is een vooraf berekende stroom, rekening houdend met de schaal van het instrument. Op dezelfde manier zijn er een aantal limieten die door het handvat worden gewijzigd. Elke nominale heeft een individuele weerstand, de schalen kunnen samenvallen( zie de inscripties op de wijzerplaat van de tester).AC-spanning wordt gelijkgericht door een diodebrug.
  

  Multimeterbehuizing

• Een condensatorblok wordt gebruikt om capaciteiten te meten. Het gemeten element is parallel verbonden met de bundel, vertakt een deel van de stroom af( netwerk 220 volt 50 Hz).De multiplier schat de verliezen, de afwijking van de pijl geeft de schaalverdeling aan in farad-fracties( genoemd naar Michael Faraday).Hierbij moet worden opgemerkt dat de meetwaarden van het apparaat sterk afhankelijk zijn van de frequentie van het netwerk, de amplitude van de uitgangsspanning.
• Weerstandsratings worden gemeten met behulp van een ingebouwde batterij( Krone).Het principe is hetzelfde: een constante spanning vormt een stroom, de waarde is van tevoren bekend. Verwerpt de pijl onder een bepaalde hoek, de schaal wordt gegradueerd door de juiste eenheden( Ohm).

Hoe de digitale multimeter

werkt De digitale multimeter is gebaseerd op een controller met een analoog / digitaal-omzettermodule. Een blok dat de grootte van de binnenkomende spanning analyseert, is opgenomen in de microschakeling( in de foto gevuld met een druppel verbinding).Het verschil met de hierboven beschreven constructie: hiermee kunt u de eerder genoemde bewerkingen uitvoeren plus:

1. Pagonweerstanden, weerstanden. In het jargon van elektronica-ingenieurs duidt de bewerking een procedure aan voor het evalueren van de integriteit van geleiders of pn-overgangen van halfgeleiderinrichtingen. De oproep herinnert een typische zoemer, we ontmoeten elkaar in elke systeemeenheid van een pc( zie foto).Wanneer het circuit gesloten is, maakt het een scherp geluid. Vanaf hier komt de naam van de procedure. De zoemer is stil - het geschatte elektrische circuitelement is defect.
2. Op dezelfde manier zullen we de transistors controleren, maar een moderne multimeter heeft een aangename verrassing: veel apparaten zullen de stroomversterking meten. De parameter wordt vaak aangeduid met de Griekse letter bèta, of vertegenwoordigd door h-parameters, als h21.Soms wordt hier een brief toegevoegd."E" betekent bijvoorbeeld: de parameter wordt gemeten door een transistor die is aangesloten volgens een gemeenschappelijk emittercircuit( meestal aangetroffen in eenvoudige apparaten).Voor deze doeleinden op het voorpaneel van de digitale multimeter is er een speciale gleuf. Twee hele - voor pnp- en npn-structuren. De parameters van veldeffecttransistoren worden anders geschat, de details vallen buiten het bereik van het artikel.
3. Het principe van het meten van containers heeft een maximale verandering ondergaan. Nu wordt de aansluiting waar de poten van het element zijn ingestoken even bekrachtigd, waarna de ontladingstijd wordt geschat. De spanning van de condensator neemt exponentieel af en na het bestuderen kunt u een schatting geven van de parameter die wordt bestudeerd. Het feit is veel gebruikte techniek voor verschillende doeleinden. In de literatuur worden vaak voorbeelden genoemd met de RC-tijdconstante die filterparameters kenmerkt. Aangenomen wordt dat drie periodes gelijk zijn aan de constante tijd, de lading is bijna volledig verloren.
4. Een extra bonus van dure digitale multimeters is een temperatuurmeter. De actie is gebaseerd op het thermokoppeleffect. Zodra Georg de spanning kon inschatten, doet de elektronica het des te meer. De spanning wordt geschat door een analoog-naar-digitaal-omzetter, weergegeven als een temperatuurweergave.

Verschillend van de huidige werkende multiplier, evalueert de controller de spanning. De reeks chips 7601 komt vaker voor, beschrijvingen van typische vertegenwoordigers worden overal gegeven. Bekijk de video op het YouTube-kanaal Chip & Dip. Er zijn twee meetingangen: één voor hoge spanningen. Binnenin bevindt zich een comparator die het niveau van een analoog signaal omzet naar een digitale ingang. De 7601-serie heeft verschillende referentie-ingangen voor externe weerstanden, condensatoren, die structureel deel uitmaken van een klokgenererende timer. Soms wordt de ingebouwde gebruikt, in andere wordt de tijdconstante ingesteld door de waarden van R en C.

De code die van de comparator wordt ontvangen, is verdeeld in groepen van duizenden, honderden, tientallen eenheden, die naar de vergrendeling( vergrendeling) zijn gevoerd. Dit laatste is een geheugencel die in staat is om ingevoerde informatie op te slaan. Anders zullen de meetwaarden op het display onstabiel zijn. Het apparaat werkt de cijfers bij, zodat deze niet te snel lijken voor een persoon( ongeveer drie keer per seconde).Het scherm wordt bestuurd door een speciale driver - een microcircuit dat signalen genereert voor de gloed van de displaysegmenten. Een afzonderlijke regel is een minteken. Er is geen achtergrondverlichting, hoewel er mogelijk een optie is.

De modusschakelaar wordt beschouwd als een interessant onderdeel van een digitale multimeter. Handvat, uitgerust met een reeks contacten( zie foto), die in de juiste volgorde het doolhof van contactsporen op het bord sluit. Weinig verschilt van een mechanische tester door het werkingsprincipe, ondanks de schijnbare complexiteit: passieve schakelelementen wisselen elkaar af.

Na de montage moet het apparaat vaak worden gekalibreerd. Doe het volgende voor het temperatuurmeetcircuit:

1. Plaats het thermokoppel in een mengsel van koud water en ijs bij een temperatuur van 0 graden Celsius en pas de onderste limietpotentiometer( laagspanningsingang) aan met een overeenkomstige meetwaarde op het bord.
2. De sensor wordt tot honderd graden verwarmd, de bovengrens wordt geregeld. Totdat de gewenste waarde op het display verschijnt.

In het proces van een digitale multimeter is de warmteontwikkeling van de chip minimaal. Typische vermogensdissipatie is een fractie van een watt. Koeling is niet vereist. Het is belangrijk om de sondes correct aan te sluiten. Zwart is een schematische achtergrond, aangegeven door COM.Het meten van de ingangen vaak twee, een voor grote stromen. Hoewel de zekeringbeveiliging aanwezig is( gemarkeerd met gefuseerd), kan het digitale multimeter defect zijn als het signaal niet juist is. Vermijd het gebruik van de zwarte sonde om hoogspanningscircuits aan te raken, voer handelingen uit waarvoor de instructies niet gelden.