A multiméterek története
1820-ban találták fel az első mutatós árammérőt, az úgynevezett galvanométert. A Wheatstone Bridge együttes használatával összehasonlítható az ismeretlen ellenállás és mérendő feszültség az ismert feszültséggel és ellenállással, majd megmérhető a megfelelő feszültség, áram, ellenállás. stb. Ezzel a módszerrel a laboratóriumi mérés munkaigényes és kényelmetlen. Ez az eszköz nehézkes és bonyolult, és nem könnyű szállítani.
▲ Galvanométer
A galvanométer csak hozzávetőlegesen képes tükrözni az áram létezését, de nem tudja megadni az áram nagyságának pontos értékét. Az aktív tekercs mechanizmust használó ampermérő (D'Arsonval/Weston átviteli mechanizmus) képes megjeleníteni az áram nagyságát.
A finom zománcozott huzallal feltekercselt üreges tekercs az állandó mágnes mágneses pólusában van felfüggesztve, és az egyenáram átengedése után a forgó nyomaték generálható, hogy a mutatót elforduljon. A mágneses mezőt körgyűrűként alakították ki, így az áramtekercset érő áramerősségnek semmi köze a szöghez, és egy vékony fém rugós huzal visszaállító nyomatékot generál, ami bezárja a szöget a mutató elfordulása és a a tekercsen áthaladó áram. arányos. Ezt a D'Arsonval hajtóműként ismert mechanizmust még mindig széles körben használják mindenféle analóg elektronikus órafejben.
▲ D'Arsonal hajtómű
A mozgó tekercsmechanizmuson alapuló ampermérővel nincs szükség Wheatstone-hídra az áram egyszerű és kényelmes méréséhez. Ennek alapján a söntellenállás, a soros ellenállás és a stabil egyenáramú tápegység összeadásával a különböző hajtóművek feszültsége, áramerőssége és ellenállása mérhető.
Az 1820-as években, ahogy a csöves eszközök egyre szélesebb körben elterjedtek, megszületett a multiméter. Állítólag az első modern értelemben vett multimétert Donald Macaie, a brit posta mérnöke találta fel 1920-ban. Munkája során a kommunikációs lehetőségek fenntartása érdekében az áramkörben folyamatosan mérni kell a feszültséget, áramot, ellenállást stb. Nem bírta elviselni a több mérő egyidejű cipelését, ezért kifejlesztett egy feszültséget, áramerősséget és ellenállást egyszerre mérni képes multimétert, amit akkoriban Avometernek hívtak.
▲ Donald Macadie multimétere
Az Amvohm multiméter egy mutató ampermérőt alkalmaz aktív tekercs mechanizmussal, és precíziós feszültségosztóval és sönt ellenállással van felszerelve. Sebességváltó kapcsolót és aljzatot használ a mérési kategória és a folyamattartomány kiválasztásához.
Macadie az általa tervezett Avometert az Automatic Winding and Electrical Equipment Company-hoz (ACWEEC, 1923-ban alapították), és abban az évben kereskedelmi forgalomba került. Az Avometer a továbbfejlesztett 8 előtt csak egyenfeszültség- és áramjeleket képes mérni.
Akkoriban népszerű volt a zsebóra-szerű voltmérő is, fémházas, ami jóval olcsóbb volt, mint az Avometer. A héja általában a mérő negatív kivezetéséhez csatlakozik. Bár ez az egyszerűsítés kényelmes volt a működéshez, sok gondatlan elektronikai mérnök akkoriban is sok áramütést szenvedett el.
Ez a fajta óra általában viszonylag egyszerű. Például a kézikönyv csak 33Ω/V-ot jelez, a tárcsa gyakran nem egyenletes, és nincs mutató nulla beállító csavar.
▲ Zsebóra voltmérő
A mutató típusú multiméternek általában bizonyos áramot kell elnyelnie a mért áramkörből a forgó tekercs meghajtásához, például egy teljes skálájú 50 mikroamperes mérőt, amely egy általánosan használt nagy érzékenységű mérő. A mérés során, ha a mutató teljesen el van tolva, továbbra is 50 mikroamperes áramot kell kapnia a vizsgált áramkörtől, ami hatással lesz egyes nagy impedanciájú áramkörök mérési eredményeire, így a leolvasott érték alacsonyabb lesz a normál értéknél.
A multiméter bemeneti impedanciájának növeléséhez vákuumcsöveket kell használni, ezeket vákuumcsöves multimétereknek (VTVM, VVM) nevezik. Ennek az elektronikus vákuumcsöves multiméternek a bemeneti impedanciája általában több, mint 1MΩ. Vákuumcsöves katódkövető kimenetet (feszültségsoros negatív visszacsatolás) használ a bemeneti impedancia növelésére, így a mérés során a multiméter nem gyakorol jelentős hatást a vizsgált áramkörre.
▲ Vákuumcsöves multiméter
A digitális (integrált) multiméter feltalálása előtt a nagy impedanciájú analóg tranzisztoros áramköröket vagy a Field Effect Triódákat (FET) használták a vákuumcsövek helyettesítésére a multiméteres eszközökben. A modern digitális multiméterek nagy impedanciájú integrált áramköröket használnak, amelyek bemeneti impedanciái megegyeznek vagy meghaladják az eredeti vákuumcsöves multimétereket.
▲ Modern digitális multiméter
A mai multiméterek számos további funkcióval egészültek ki, mint például a teljesítmény mérésére szolgáló decibelmérők, a kapacitás mérése, a trióda erősítés, a frekvencia, a munkaciklus, a kijelző tartása és így tovább. A multiméter hangjelzése megszólal a mérőáramkör be- és kikapcsolásakor, gyors mérési visszajelzést adva.
