Принцип вимірювання діапазону змінної напруги в мультиметрах
VD1 і VD2 в схемі є випрямними діодами всередині лічильника. Оскільки лічильник може пропускати лише постійний струм, під час вимірювання змінної напруги змінний струм потрібно перетворити на постійний. Це досягається за допомогою схеми випрямляча, що складається з двох діодів. C1 — це блокуючий конденсатор постійного струму всередині лічильника, який запобігає проходженню постійного струму із зовнішнього ланцюга через лічильник, щоб запобігти впливу постійного струму із зовнішнього ланцюга на результат вимірювання напруги змінного струму. Us — напруга змінного струму, яку потрібно виміряти в зовнішньому колі.
Принципова схема для вимірювання діапазону змінної напруги мультиметра
Змінна напруга в зовнішньому ланцюзі подається на схему випрямляча через C1, перетворюючи змінний струм (генерований змінною напругою) у постійний. Цей вимірювач постійного струму викликає відхилення покажчика, лише значення напруги змінного струму.
Стосовно принципу вимірювання рівнів напруги змінного струму необхідно пояснити наступні моменти.
1. Під час вимірювання напруги змінного струму дуже зручно підключати червоний і чорний вимірювальні стрижні паралельно до джерела вимірюваної напруги в зовнішньому ланцюзі.
2. Незважаючи на вимірювання напруги змінного струму, схема випрямляча всередині лічильника показує постійний струм, що протікає через головку лічильника.
3. Під час вимірювання напруги змінного струму батарея всередині вимірювача не живиться, а струм, який викликає відхилення покажчика, забезпечується джерелом напруги змінного струму в досліджуваному колі. Через великий резистор зниження напруги всередині вимірювача (не показано на малюнку) вимірювання мало впливає на тестоване джерело напруги.
4. Коли в досліджуваному ланцюзі немає напруги, струм через головку вимірювача не протікає, стрілка не може відхилятися, і напруга
індикація нульова. При цьому ж діапазоні, чим вище напруга в зовнішньому ланцюзі, тим більше постійний струм, що протікає через лічильник після випрямлення, тим більше кут відхилення стрілки, і тим вище показане значення напруги.
5. Оскільки батарея всередині лічильника не використовується для вимірювання напруги змінного струму, напруга батареї всередині лічильника не впливає на вимірювання напруги змінного струму.
6. Під час вимірювання напруги змінного струму у зовнішньому ланцюзі повинно бути джерело живлення, тому під час вимірювання зовнішнє коло також має бути живлене.
7. Через постійну зміну напрямку струму змінного струму діапазон напруги змінного струму стрілочного мультиметра використовується лише для вимірювання потужності змінного струму частотою 50 Гц. Позитивна та негативна амплітуди півперіоду цієї потужності змінного струму є симетричними. Тому напруга змінного струму, що надходить у лічильник, має проходити через схему випрямляча, щоб забезпечити визначення напрямку струму, що протікає через головку лічильника. Таким чином, під час вимірювання напруги змінного струму червоний і чорний стрижні вимірювального приладу не мають полярності та можуть використовуватися як взаємозамінні, на відміну від вимірювання напруги постійного струму або постійного струму.
8. Циферблат індикатора рівня напруги змінного струму мультиметра зі стрілочним типом призначений для живлення змінного струму синусоїдальної частотою 50 Гц, тому під час вимірювання напруги синусоїдальної хвилі, відмінної від 50 Гц, або іншої частотної синусоїдальної напруги, якщо виміряна напруга неточна, їх можна виміряти цифровим мультиметром.
9. Шкала індикації змінної напруги розраховується за діючим значенням синусоїдальної напруги.
