Multimetrų istorija
Pirmasis rodyklės matuoklis srovei matuoti, vadinamas galvanometru, buvo išrastas 1820 m. Naudojant Vitstono tiltą kartu galima palyginti nežinomą varžą ir įtampą, kurią reikia išmatuoti su žinoma įtampa ir varža, o tada išmatuoti atitinkamą įtampą, srovę, varžą. tt. Naudojant šį metodą matavimas laboratorijoje yra sunkus ir nepatogus. Šis prietaisas yra gremėzdiškas ir sudėtingas, jį nelengva nešiotis.
▲ Galvanometras
Galvanometras gali tik apytiksliai atspindėti srovės buvimą, bet negali pateikti tikslios srovės dydžio vertės. Ampermetras, kuriame naudojamas aktyvios ritės mechanizmas (D'Arsonval/Weston perdavimo mechanizmas), gali parodyti srovės dydį.
Tuščiavidurė ritė, apvyniota smulkia emaliuota viela, yra pakabinama nuolatinio magneto magnetiniame poliuje, o sukimo momentas gali būti sukurtas praleidus nuolatinės srovės srovę, kad rodyklė pasisuktų. Magnetinis laukas yra suprojektuotas kaip apskritas žiedas, todėl srovės ritės amperinė jėga neturi nieko bendra su kampu, o plona metalinė spyruoklinė viela sukuria atkuriamąjį sukimo momentą, kuris sudaro kampą tarp rodyklės sukimosi ir srovė, einanti per ritę. proporcingas. Šis mechanizmas, žinomas kaip D'Arsonval pavarų mechanizmas, vis dar plačiai naudojamas visų rūšių analoginėse elektroninių laikrodžių galvutėse.
▲ D'Arsonal transmisijos mechanizmas
Ampermetras, pagrįstas judančios ritės mechanizmu, pašalina Wheatstone tilto poreikį, kad būtų galima lengvai ir patogiai išmatuoti srovę. Tuo remiantis, pridedant šunto varžą, serijinę varžą ir stabilų nuolatinės srovės maitinimą, galima išmatuoti skirtingų pavarų diapazonų įtampą, srovę ir varžą.
1820-aisiais, kai vamzdiniai prietaisai tapo plačiau naudojami, atsirado multimetras. Teigiama, kad pirmąjį multimetrą šiuolaikine prasme 1920 metais išrado Britanijos pašto inžinierius Donaldas Macaie. Jo darbe, norint palaikyti ryšio priemones, grandinėje būtina nuolat matuoti įtampą, srovę, varžą ir kt. Jis negalėjo pakęsti kelių skaitiklių nešimo vienu metu, todėl sukūrė multimetrą, galintį matuoti įtampą, srovę ir varžą tuo pačiu metu, kuris tuo metu buvo vadinamas Avometer.
▲ Donaldo Macadie multimetras
Amvohm multimetras naudoja rodyklinį ampermetrą su aktyviu ritės mechanizmu ir turi tikslų įtampos daliklį ir šunto varžą. Jis naudoja pavarų jungiklį ir lizdą matavimo kategorijai ir proceso diapazonui pasirinkti.
Macadie perdavė savo sukurtą Avometer į Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, įkurta 1923 m.), ir tais metais jis tapo komercine gamyba ir pardavimu. Avometer, prieš patobulintą 8, gali matuoti tik nuolatinės įtampos ir srovės signalus.
Tuo metu buvo populiarus ir kišeninio laikrodžio tipo voltmetras su metaliniu korpusu, kuris buvo daug pigesnis nei Avometer. Jo apvalkalas paprastai yra prijungtas prie neigiamo skaitiklio gnybto. Nors šis supaprastinimas buvo patogus eksploatuoti, dėl to daugelis neatsargių elektronikos inžinierių tuo metu patyrė daugybę elektros smūgių.
Toks laikrodis paprastai yra gana paprastas. Pavyzdžiui, vadove nurodoma tik 33Ω/V, ciferblatas dažnai nėra vienodas ir nėra rodyklės nulio reguliavimo varžto.
▲ Kišeninio laikrodžio voltmetras
Rodyklės tipo multimetrui paprastai reikia sugerti tam tikrą srovę iš išmatuotos grandinės, kad galėtų valdyti besisukančią ritę, pvz., pilno masto 50 mikroamperų matuoklį, dažniausiai naudojamą didelio jautrumo matuoklį. Matavimo metu, jei rodyklė yra visiškai paslinkta, ji ir toliau turi gauti 50 mikroamperų srovę iš bandomosios grandinės, o tai turės įtakos kai kurių didelės varžos grandinių matavimo rezultatams, todėl nuskaitymo reikšmė bus mažesnė už normaliąją vertę.
Norint padidinti multimetro įėjimo varžą, būtina naudoti vakuuminius vamzdžius, kurie vadinami vakuuminiais vamzdžiais (VTVM, VVM). Šio elektroninio vakuuminio vamzdžio multimetro įėjimo varža paprastai yra didesnė nei 1MΩ. Jis naudoja vakuuminio vamzdžio katodo sekiklio išėjimo (įtampos serijos neigiamo grįžtamojo ryšio) grandinę, kad padidintų įvesties varžą, todėl matavimo metu multimetras neturės reikšmingos įtakos bandomai grandinei.
▲ Vakuuminis vamzdinis multimetras
Prieš išrandant skaitmeninį (integruotą) multimetrą, didelės varžos analoginės tranzistorių grandinės arba lauko efekto triodai (FET) buvo naudojami vakuuminiams vamzdeliams pakeisti multimetro įrenginiuose. Šiuolaikiniai skaitmeniniai multimetrai naudoja didelės varžos integrinius grandynus, kurių įvesties varža gali atitikti arba viršyti originalius vakuuminių vamzdžių multimetrus.
▲ Šiuolaikinis skaitmeninis multimetras
Šiandieniniai multimetrai pridėjo daug papildomų funkcijų, tokių kaip decibelų matuokliai, skirti matuoti galią, talpą, triodo stiprinimą, dažnį, darbo ciklą, ekrano palaikymą ir pan. Multimetro garsinis signalas gali skambėti, kai matavimo grandinė yra įjungta ir išjungta, o tai suteikia greitą matavimo grįžtamąjį ryšį.
