Povijest multimetara
Prvi pokazivački mjerač za mjerenje struje, nazvan galvonometar, izumljen je 1820. Korištenje Wheatstoneovog mosta u kombinaciji može usporediti nepoznati otpor i napon koji se mjeri s poznatim naponom i otporom, a zatim izmjeriti relevantni napon, struju, otpor , itd. Korištenje ove metode za mjerenje u laboratoriju je naporno i nezgodno. Ovaj uređaj je glomazan i kompliciran i nije ga lako nositi.
▲ Galvanometar
Galvanometar može samo grubo prikazati postojanje struje, ali ne može dati točnu vrijednost veličine struje. Ampermetar koji koristi mehanizam s aktivnim svitkom (D'Arsonval/Weston prijenosni mehanizam) može prikazati veličinu struje.
Šuplji svitak namotan finom emajliranom žicom obješen je na magnetskom polu trajnog magneta, a rotirajući moment može se generirati nakon prolaska istosmjerne struje kako bi se pokazivač rotirao. Magnetsko polje je dizajnirano kao kružni prsten, tako da amperska sila na strujnu zavojnicu nema nikakve veze s kutom, a tanka metalna opružna žica stvara povratni moment, koji čini kut između rotacije kazaljke i struja koja prolazi kroz zavojnicu. proporcionalan. Ovaj mehanizam, poznat kao D'Arsonvalov mehanizam zupčanika, još uvijek se široko koristi u analognim elektroničkim glavama satova svih vrsta.
▲ D'Arsonal prijenosni mehanizam
Ampermetar temeljen na mehanizmu pokretne zavojnice eliminira potrebu za Wheatstoneovim mostom za jednostavno i praktično mjerenje struje. Na toj osnovi, dodavanjem otpora skretnice, otpora serije i stabilnog istosmjernog napajanja, mogu se izmjeriti napon, struja i otpor različitih raspona zupčanika.
U 1820-ima, kako su se cijevni uređaji sve više koristili, rođen je multimetar. Rečeno je da je prvi multimetar u modernom smislu izumio 1920. godine Donald Macaie, inženjer u britanskoj pošti. U njegovom radu, za održavanje komunikacijskih mogućnosti, potrebno je kontinuirano mjeriti napon, struju, otpor itd. u krugu. Nije mogao podnijeti probleme nošenja više brojila u isto vrijeme, pa je razvio multimetar koji može mjeriti napon, struju i otpor u isto vrijeme, koji se u to vrijeme zvao Avometar.
▲ Multimetar Donalda Macadieja
Amvohm multimetar koristi pokazivački ampermetar s mehanizmom aktivne zavojnice i opremljen je preciznim djeliteljem napona i otporom shunta. Koristi prekidač i utičnicu za odabir kategorije mjerenja i raspona procesa.
Macadie je prenio Avometar koji je dizajnirao u tvrtku Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, osnovana 1923.), te je te godine postao komercijalna proizvodnja i prodaja. Avometar, prije poboljšanog 8, može mjeriti samo istosmjerni napon i strujne signale.
Voltmetar u stilu džepnog sata također je bio popularan u to vrijeme, s metalnim kućištem, koji je bio puno jeftiniji od Avometra. Njegov omotač je obično spojen na negativni terminal mjerača. Iako je ovo pojednostavljenje bilo pogodno za rad, također je uzrokovalo mnoge neoprezne elektroničke inženjere u to vrijeme da pretrpe mnogo strujnih udara.
Ova vrsta sata obično je relativno jednostavna. Na primjer, priručnik pokazuje samo 33Ω/V, brojčanik često nije ujednačen i nema vijka za podešavanje nulte točke pokazivača.
▲ Voltmetar za džepni sat
Multimetar tipa kazaljke obično treba apsorbirati određenu struju iz mjerenog kruga kako bi pokrenuo rotirajući svitak, kao što je mjerač pune skale od 50 mikroampera, često korišteni mjerač visoke osjetljivosti. Tijekom mjerenja, ako je pokazivač potpuno pomaknut, treba nastaviti primati 50 mikroampera struje iz kruga koji se testira, što će utjecati na rezultate mjerenja nekih krugova visoke impedancije, čineći očitanu vrijednost nižom od normalne vrijednosti.
Za povećanje ulazne impedancije multimetra potrebno je koristiti vakuumske cijevi, a nazivaju se vakuumski cijevni multimetri (VTVM, VVM). Ovaj elektronički multimetar s vakuumskom cijevi obično ima ulaznu impedanciju veću od 1 MΩ. Koristi izlaz katodnog sljedbenika vakuumske cijevi (negativna povratna veza serije napona) za povećanje ulazne impedancije, tako da multimetar neće imati značajan utjecaj na ispitni krug tijekom mjerenja.
▲ Multimetar s vakuumskom cijevi
Prije izuma digitalnog (integriranog) multimetra, analogni tranzistorski krugovi visoke impedancije ili triode s efektom polja (FET) korišteni su za zamjenu vakuumskih cijevi u multimetarskim uređajima. Moderni digitalni multimetri koriste integrirane krugove visoke impedancije, s ulaznim impedancijama koje mogu odgovarati ili premašiti originalne multimetre s vakuumskom cijevi.
▲ Moderni digitalni multimetar
Današnji multimetri dodali su mnoge dodatne funkcije, kao što su mjerači decibela za mjerenje snage, mjerenje kapaciteta, pojačanja triode, frekvencije, radnog ciklusa, zadržavanja prikaza i tako dalje. Zujalica na multimetru može se oglasiti kada je mjerni krug uključen ili isključen, dajući brzu povratnu informaciju o mjerenju.
