บทนำและหลักการทำงานของมัลติมิเตอร์

บทนำและหลักการทำงานของมัลติมิเตอร์

หัวข้อ
หัวของมัลติมิเตอร์เป็นกัลวาโนมิเตอร์ที่ละเอียดอ่อน หน้าปัดบนหัวพิมพ์ด้วยสัญลักษณ์ เครื่องหมาย สเกล และค่าต่างๆ สัญลักษณ์ AV-Ω แสดงว่าแอมมิเตอร์เป็นมัลติมิเตอร์ที่สามารถวัดกระแส แรงดัน และความต้านทานได้ มีเส้นสเกลหลายเส้นพิมพ์อยู่บนหน้าปัด ซึ่งเส้นที่มีเครื่องหมาย "Ω" ทางด้านขวาคือเส้นสเกลความต้านทาน ปลายด้านขวาเป็นศูนย์ ปลายด้านซ้ายคือ ∞ และการกระจายค่าของสเกลจะไม่สม่ำเสมอ สัญลักษณ์ "-" หรือ "DC" หมายถึงไฟฟ้ากระแสตรง "~" หรือ "AC" หมายถึงไฟฟ้ากระแสสลับ และ "~" หมายถึงเส้นมาตราส่วนที่ใช้ร่วมกันระหว่าง AC และ DC ตัวเลขหลายแถวใต้เส้นมาตราส่วนคือค่ามาตราส่วนที่สอดคล้องกับตำแหน่งต่างๆ ของสวิตช์เลือก
นอกจากนี้ยังมีปุ่มปรับศูนย์กลไกบนหัวมิเตอร์เพื่อแก้ไขตำแหน่งศูนย์ของตัวชี้ที่ปลายด้านซ้าย
สวิตช์
สวิตช์เลือกของมัลติมิเตอร์เป็นสวิตช์แบบหมุนหลายตำแหน่ง ใช้เพื่อเลือกรายการและช่วงการวัด

รายการการวัดมัลติมิเตอร์ทั่วไป ได้แก่ "mA"; กระแส DC, "V (-)": แรงดัน DC, "V (~)": แรงดันไฟ AC, "Ω": ความต้านทาน รายการการวัดแต่ละรายการจะแบ่งออกเป็นหลายช่วงให้เลือก
สายวัดทดสอบและแจ็คสายวัดทดสอบ
สายทดสอบแบ่งออกเป็นสีแดงและสีดำ เมื่อใช้งาน ให้สอดสายทดสอบสีแดงเข้าไปในแจ็คที่มีเครื่องหมาย "บวก" และสอดสายทดสอบสีดำเข้าไปในแจ็คที่มีเครื่องหมาย "-"
หัว (ชนิดตัวชี้)
เป็นแอมมิเตอร์ DC แบบแมกนีโตอิเล็กทริกความไวสูง และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักของมัลติมิเตอร์โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของหัวมิเตอร์ ความไวของหัวมิเตอร์หมายถึงค่ากระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่ไหลผ่านหัวมิเตอร์เมื่อตัวชี้ของหัวมิเตอร์เบี่ยงเบนเต็มสเกล ยิ่งค่าน้อยเท่าใดความไวของหัวมิเตอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ยิ่งมีความต้านทานภายในมากเท่าใดเมื่อทำการวัดแรงดัน ประสิทธิภาพก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น มีเส้นสเกลสี่เส้นบนหัวมิเตอร์ และฟังก์ชันมีดังนี้: บรรทัดแรก (จากบนลงล่าง) ทำเครื่องหมายด้วย R หรือ Ω ซึ่งระบุค่าความต้านทาน เมื่อสวิตช์อยู่ในบล็อกโอห์ม ให้อ่านบรรทัดมาตราส่วนนี้ ** แถบจะมีเครื่องหมาย ∽ และ VA กำกับไว้ ซึ่งแสดงถึงค่าแรงดันไฟ AC, DC และกระแสไฟ DC เมื่อสวิตช์ถ่ายโอนอยู่ในตำแหน่งแรงดันไฟ AC, DC หรือกระแส DC และช่วงอยู่ในตำแหน่งอื่นที่ไม่ใช่ AC 10V ให้อ่านสเกลนี้ ลวด บรรทัดที่สามมีเครื่องหมาย 10V ซึ่งระบุค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ 10V เมื่อสวิตช์อยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้า AC และ DC และช่วงอยู่ที่ AC 10V ให้อ่านบรรทัดมาตราส่วนนี้ แถบที่สี่ dB ระบุระดับเสียง
มิเตอร์ (ดิจิตอล)
หัวของดิจิตอลมัลติมิเตอร์โดยทั่วไปประกอบด้วยชิปแปลง A/D (แอนะล็อก/ดิจิตอล) พร้อมส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วงและจอแสดงผลคริสตัลเหลว

ความแม่นยำของมัลติมิเตอร์ขึ้นอยู่กับหัวของมิเตอร์ โดยทั่วไปแล้วมัลติมิเตอร์จะเรียกว่ามัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล 3 1/2-หลัก, มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล 4 1/2-หลัก ฯลฯ เนื่องจากตัวเลขที่แปลงโดยชิป A/D . *ชิปที่ใช้กันทั่วไปคือ ICL7106 (ชิปคลาสสิคที่มี 35- หลัก LCD แบบแมนนวล รุ่นต่อมาคือ 7106A, 7106B, 7206, 7240 เป็นต้น), ICL7129 (ชิปคลาสสิคที่มี 4.{{13} }หลักช่วง LCD แบบแมนนวล), ICL7107 (3-หลักครึ่ง LED ช่วงแบบแมนนวลชิป Classic)
สายวัด
วงจรการวัดเป็นวงจรที่ใช้ในการแปลงวัตถุที่วัดค่าต่างๆ ให้เป็นกระแส DC ขนาดเล็กที่เหมาะกับการวัดด้วยมิเตอร์ ประกอบด้วยตัวต้านทาน ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ และแบตเตอรี่
สามารถแปลงวัตถุที่วัดได้หลากหลาย (เช่น กระแส แรงดัน ความต้านทาน ฯลฯ) และช่วงต่างๆ ให้เป็นกระแส DC เล็กๆ จำนวนหนึ่งผ่านชุดการประมวลผล (เช่น การแก้ไข การแยกส่วน การแบ่งแรงดัน ฯลฯ) เพื่อวัด .
สวิตช์ถ่ายโอน
ฟังก์ชั่นของมันคือการเลือกสายการวัดที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการในการวัดประเภทและช่วงต่างๆ สวิตช์ถ่ายโอนโดยทั่วไปจะเป็นปุ่มหมุนวงกลมที่มีฟังก์ชันและช่วงกำกับไว้รอบๆ

หลักการทำงาน
หลักการพื้นฐานของมัลติมิเตอร์คือการใช้แอมมิเตอร์ DC แบบแมกนีโตอิเล็กทริกที่มีความไวสูง (ไมโครแอมแปร์มิเตอร์) เป็นหัวมิเตอร์

เมื่อกระแสไฟน้อยผ่านหัวมิเตอร์จะมีการแสดงกระแส อย่างไรก็ตาม หัวมิเตอร์ไม่สามารถผ่านกระแสขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นตัวต้านทานบางตัวจึงต้องต่อแบบขนานหรืออนุกรมบนหัวมิเตอร์เพื่อแบ่งหรือลดแรงดัน เพื่อวัดกระแส แรงดัน และความต้านทานในวงจร

หลักการออกแบบ
กระบวนการวัดของดิจิตอลมัลติมิเตอร์จะแปลงค่าที่วัดได้เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงโดยวงจรแปลง จากนั้นแปลงปริมาณแรงดันอนาล็อกเป็นปริมาณดิจิตอลโดยตัวแปลงอนาล็อก/ดิจิตอล (A/D) จากนั้นนับผ่านตัวนับอิเล็กทรอนิกส์ และสุดท้ายใช้ผลการวัดด้วย ตัวเลขจะแสดงโดยตรงบนจอแสดงผล
ฟังก์ชันของมัลติมิเตอร์ในการวัดแรงดัน กระแส และความต้านทานจะรับรู้ผ่านส่วนของวงจรการแปลง และการวัดกระแสและความต้านทานจะขึ้นอยู่กับการวัดแรงดัน กล่าวคือ ดิจิตอลมัลติมิเตอร์จะถูกขยายบนพื้นฐานของ โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล DC
ตัวแปลง A/D ของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล DC จะแปลงปริมาณแรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อกที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามเวลาให้เป็นปริมาณแบบดิจิตอล จากนั้นปริมาณแบบดิจิตอลจะถูกนับโดยตัวนับอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ได้ผลการวัด จากนั้นผลการวัดจะแสดงโดย วงจรแสดงการถอดรหัส วงจรควบคุมลอจิกจะควบคุมการทำงานที่ประสานกันของวงจร และทำให้กระบวนการวัดทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ตามลำดับภายใต้การทำงานของนาฬิกา