ประวัติของมัลติมิเตอร์
มิเตอร์ตัวชี้ตัวแรกสำหรับวัดกระแสที่เรียกว่า แกลโวโนมิเตอร์ ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2363 การใช้สะพานวีตสโตนร่วมกันสามารถเปรียบเทียบความต้านทานและแรงดันที่ไม่รู้จักที่จะวัดกับแรงดันและความต้านทานที่ทราบ จากนั้นจึงวัดแรงดัน กระแสไฟ ความต้านทานที่เกี่ยวข้อง เป็นต้น การใช้วิธีนี้ในการวัดในห้องปฏิบัติการนั้นลำบากและไม่สะดวก อุปกรณ์นี้ยุ่งยากและซับซ้อนและไม่สะดวกในการพกพา
▲ กัลวาโนมิเตอร์
กัลวาโนมิเตอร์สามารถสะท้อนการมีอยู่ของกระแสได้คร่าวๆ เท่านั้น แต่ไม่สามารถให้ค่าที่แม่นยำของขนาดปัจจุบันได้ แอมมิเตอร์ที่ใช้กลไกคอยล์แบบแอคทีฟ (กลไกการส่งสัญญาณ D'Arsonval/Weston) สามารถแสดงขนาดของกระแสไฟฟ้าได้
ขดลวดกลวงที่พันด้วยลวดเคลือบชั้นดีถูกแขวนไว้ที่ขั้วแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร และสามารถสร้างแรงบิดในการหมุนได้หลังจากผ่านกระแสไฟตรงเพื่อขับเคลื่อนตัวชี้ให้หมุน สนามแม่เหล็กได้รับการออกแบบให้เป็นวงแหวนทรงกลม เพื่อให้แรงแอมแปร์บนขดลวดปัจจุบันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับมุม และลวดสปริงโลหะบาง ๆ จะสร้างแรงบิดในการคืนสภาพ ซึ่งทำให้มุมระหว่างการหมุนของตัวชี้และ กระแสที่ไหลผ่านขดลวด สัดส่วน. กลไกนี้เรียกว่ากลไกเฟือง D'Arsonval ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในหัวนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์แบบแอนะล็อกทุกชนิด
▲ กลไกการส่งกำลัง D'Arsonal
แอมมิเตอร์ที่ใช้กลไกคอยล์เคลื่อนที่ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้สะพานวีทสโตนในการวัดกระแสอย่างง่ายดายและสะดวก บนพื้นฐานนี้ โดยการเพิ่มความต้านทาน shunt ความต้านทานอนุกรม และแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียร แรงดันไฟฟ้า กระแส และความต้านทานของช่วงเกียร์ต่างๆ สามารถวัดได้
ในยุค 1820 เมื่ออุปกรณ์หลอดถูกใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น มัลติมิเตอร์จึงถือกำเนิดขึ้น ว่ากันว่ามัลติมิเตอร์เครื่องแรกในความหมายสมัยใหม่นี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1920 โดยโดนัลด์ มาเคย์ วิศวกรที่ทำการไปรษณีย์อังกฤษ ในงานของเขา เพื่อที่จะรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการสื่อสาร จำเป็นต้องวัดแรงดัน กระแส ความต้านทาน ฯลฯ ในวงจรอย่างต่อเนื่อง เขาทนกับปัญหาที่ต้องแบกหลายเมตรพร้อมกันไม่ได้ เขาจึงพัฒนามัลติมิเตอร์ที่สามารถวัดแรงดัน กระแส และความต้านทานได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเรียกว่าอะโวมิเตอร์ในขณะนั้น
▲ มัลติมิเตอร์ของ Donald Macadie
มัลติมิเตอร์ Amvohm ใช้แอมมิเตอร์แบบพอยน์เตอร์ที่มีกลไกคอยล์แบบแอคทีฟ และมาพร้อมกับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำและความต้านทานการแบ่ง ใช้สวิตช์เกียร์และซ็อกเก็ตเพื่อเลือกหมวดหมู่การวัดและช่วงกระบวนการ
Macadie ย้าย Avometer ที่เขาออกแบบให้กับ Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1923) และกลายเป็นการผลิตเชิงพาณิชย์และการขายในปีนั้น Avometer ก่อนการปรับปรุง 8 สามารถวัดแรงดัน DC และสัญญาณกระแสเท่านั้น
โวลต์มิเตอร์แบบนาฬิกาพกก็ได้รับความนิยมเช่นกัน โดยมีตัวเรือนโลหะซึ่งมีราคาถูกกว่า Avometer มาก เปลือกของมันมักจะเชื่อมต่อกับขั้วลบของมิเตอร์ แม้ว่าการทำให้เข้าใจง่ายนี้สะดวกต่อการใช้งาน แต่ก็ทำให้วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมาทหลายคนในขณะนั้นประสบไฟฟ้าช็อตเป็นจำนวนมาก
นาฬิกาประเภทนี้มักจะค่อนข้างง่าย ตัวอย่างเช่น คู่มือระบุเพียง 33Ω/V แป้นหมุนมักจะไม่สม่ำเสมอ และไม่มีสกรูปรับค่าศูนย์ของตัวชี้
▲นาฬิกาพกโวลต์มิเตอร์
มัลติมิเตอร์แบบพอยน์เตอร์มักจะต้องดูดซับกระแสบางอย่างจากวงจรที่วัดได้เพื่อขับเคลื่อนคอยล์หมุน เช่น มิเตอร์ 50 ไมโครแอมแปร์เต็มรูปแบบ ซึ่งเป็นเครื่องวัดความไวสูงที่ใช้กันทั่วไป ระหว่างการวัด หากพอยน์เตอร์ออฟเซ็ตเต็มที่ จะต้องรับกระแสไฟ 50 ไมโครแอมป์จากวงจรที่ทดสอบต่อไป ซึ่งจะส่งผลต่อผลการวัดของวงจรอิมพีแดนซ์สูงบางวงจร ทำให้ค่าที่อ่านได้ต่ำกว่าค่าปกติ
จำเป็นต้องใช้หลอดสุญญากาศเพื่อเพิ่มอิมพีแดนซ์อินพุตของมัลติมิเตอร์ และเรียกว่ามัลติมิเตอร์หลอดสุญญากาศ (VTVM, VVM) มัลติมิเตอร์หลอดสุญญากาศอิเล็กทรอนิกส์นี้มักจะมีอิมพีแดนซ์อินพุตมากกว่า 1MΩ ใช้วงจรเอาต์พุตแคโทดของหลอดสุญญากาศ (ชุดแรงดันป้อนกลับเชิงลบ) เพื่อเพิ่มอิมพีแดนซ์อินพุต เพื่อให้มัลติมิเตอร์ไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อวงจรที่ทดสอบระหว่างการวัด
▲ มัลติมิเตอร์หลอดสุญญากาศ
ก่อนการประดิษฐ์มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล (แบบบูรณาการ) วงจรทรานซิสเตอร์แอนะล็อกอิมพีแดนซ์สูง หรือ Field Effect Triodes (FET) ถูกนำมาใช้เพื่อแทนที่หลอดสุญญากาศในอุปกรณ์มัลติมิเตอร์ มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลสมัยใหม่ใช้วงจรรวมอิมพีแดนซ์ที่มีอิมพีแดนซ์อินพุตที่สามารถจับคู่หรือเกินกว่ามัลติมิเตอร์แบบหลอดสุญญากาศดั้งเดิมได้
▲ มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลที่ทันสมัย
มัลติมิเตอร์ในปัจจุบันได้เพิ่มฟังก์ชันเพิ่มเติมมากมาย เช่น เดซิเบลเมตรสำหรับการวัดกำลัง การวัดความจุ อัตราขยายของไตรโอด ความถี่ รอบการทำงาน การค้างการแสดงผล และอื่นๆ ออดบนมัลติมิเตอร์สามารถส่งเสียงได้เมื่อเปิดและปิดวงจรการวัด ให้ผลตอบรับการวัดอย่างรวดเร็ว
