Prevádzkové princípy na meranie jednosmerného prúdu (DC) a jednosmerného napätia pomocou multimetra
Multimeter je bežne používaný elektrický testovací prístroj a existuje veľa tipov na používanie multimetra. Dnes redaktor rozoberie princíp fungovania multimetra na meranie jednosmerného prúdu a jednosmerného napätia.
1. Najprv sa pozrime na princíp fungovania obvodu merania jednosmerného prúdu:
Hlavnou súčasťou ručičkového multimetra je magnetoelektrický ampérmeter, bežne označovaný ako hlava merača. Merač však môže merať iba prúdy, ktoré sú menšie ako jeho citlivosť. Pre rozšírenie rozsahu meraného prúdu je potrebné k nemu pridať bočný rezistor, aby bol prúd pretekajúci meračom súčasťou meraného prúdu, čím sa rozsah rozširuje. Aby sa dosiahol určitý stupeň presnosti pri meraní prúdov rôznych veľkostí, sú ampérmetre navrhnuté s viacerými rozsahmi.
Najbežnejšie používaný je prepojovací obvod s uzavretým-obvodom typu odbočky, ako je znázornené na obrázku. Na obrázku sú R1 až R5 súhrnne označované ako celkový bočníkový rezistor RS. V skutočných produktoch, kvôli ľahkej úprave a sériovej výrobe, celkový bočný rezistor RS väčšinou používa väčšiu celočíselnú hodnotu odporu v kiloohmoch a variabilný drôtový odpor R0 je zapojený do série s hlavou merača. Keď sa zmenia parametre meracej hlavy, dá sa to stále kompenzovať a ľahko nastaviť.
2. Princíp činnosti obvodu merania jednosmerného napätia
Podľa Ohmovho zákona U=IR je ampérmeter s citlivosťou I a vnútorným odporom R sám o sebe voltmetrom s rozsahom U. Napríklad ampérmeter 100 μ A s vnútorným odporom 1,5K Ω dokáže merať rozsah napätia 0,15V, čo samozrejme nie je praktické. Môžeme však k nemu pripojiť rezistor do série, aby sme rozšírili jeho rozsah.
Ak je sériovo zapojený odpor 8,5 K Ω, rozsah možno rozšíriť na 1 V a vnútorný odpor voltmetra je 10 K Ω. To vedie ku koncepcii citlivosti jednosmerného napätia; V tomto príklade tento voltmeter vyžaduje vnútorný odpor 10K Ω na meranie každého voltu jednosmerného napätia, čo je 10K Ω/V. S konceptom citlivosti napätia je ľahké vypočítať vnútorný odpor každej úrovne voltmetra.
Zároveň platí, že čím vyššia je citlivosť jednosmerného napätia, tým menší je nameraný prúd pri meraní jednosmerného napätia a tým presnejšie sú výsledky merania. Obvod merania jednosmerného napätia je znázornený na schéme. RS na obrázku je bočný rezistor pre rozsah jednosmerného prúdu a R6 až R10 sú odpory znižujúce napätie pre každý rozsah merania napätia.
