Принципи роботи для вимірювання постійного струму (DC) і постійної напруги за допомогою мультиметра
Мультиметр є широко використовуваним приладом для випробування електричної енергії, і існує багато порад щодо використання мультиметра. Сьогодні редактор розбере принцип роботи мультиметра для вимірювання постійного струму та постійної напруги.
1. Спочатку розглянемо принцип роботи схеми вимірювання постійного струму:
Основним компонентом стрілочного мультиметра є магнітний електричний амперметр, який зазвичай називають лічильною головкою. Але лічильник може вимірювати лише струми, менші за його чутливість. Щоб розширити діапазон вимірюваного струму, необхідно додати до нього шунтуючий резистор, щоб струм, що протікає через лічильник, був частиною вимірюваного струму, тим самим розширюючи діапазон. Щоб отримати певну точність при вимірюванні струмів різних величин, амперметри розроблені з декількома діапазонами.
Найпоширенішим є шунтовий ланцюг замкнутого-відводного типу, як показано на схемі. На малюнку R1-R5 спільно називаються загальним шунтуючим резистором RS. У реальних продуктах для простоти налаштування та серійного виробництва загальний шунтуючий резистор RS здебільшого використовує більше ціле значення опору в кілоомах, а змінний дротяний резистор обмотки R0 підключається послідовно до вимірювальної головки. Коли параметри головки лічильника змінюються, це все ще можна компенсувати та легко відрегулювати.
2. Принцип роботи схеми вимірювання постійної напруги
Відповідно до закону Ома U=IR, амперметр із чутливістю I та внутрішнім опором R сам є вольтметром із діапазоном U. Наприклад, амперметр на 100 мкА з внутрішнім опором 1,5 КОм може вимірювати діапазон напруги 0,15 В, що, очевидно, непрактично. Однак ми можемо підключити резистор послідовно до нього, щоб розширити його діапазон.
Якщо резистор 8,5 К Ом з’єднати послідовно, діапазон можна розширити до 1 В, а внутрішній опір вольтметра становитиме 10 К Ом. Це призводить до концепції чутливості до напруги постійного струму; Для цього прикладу цьому вольтметру потрібен внутрішній опір 10 КОм для вимірювання кожного вольта напруги постійного струму, що становить 10 КОм/В. З поняттям чутливості до напруги легко обчислити внутрішній опір кожного рівня вольтметра.
При цьому, чим вище чутливість постійної напруги, тим менше сила струму, виміряна при вимірюванні постійної напруги, і тим точніші результати вимірювань. Схема вимірювання постійної напруги показана на схемі. RS на малюнку — шунтовий резистор для діапазону постійного струму, а від R6 до R10 — резистори для зниження напруги для кожного діапазону вимірювання напруги.
