נתח את הפונקציה והעיקרון של המולטימטר

נתח את הפונקציה והעיקרון של המולטימטר

מולטימטרים, הידועים גם כמולטימטרים, מולטימטרים, שלושה מטרים, מולטימטרים וכו', הם מכשירי מדידה הכרחיים במחלקות האלקטרוניקה הכוח ובמחלקות אחרות. באופן כללי, המטרה העיקרית היא למדוד מתח, זרם והתנגדות. המולטימטרים מחולקים למולטימטרים מצביעים ולמולטימטרים דיגיטליים לפי שיטת התצוגה. זהו מכשיר מדידה רב תפקודי ורב טווחים. באופן כללי, המולטימטר יכול למדוד זרם DC, מתח DC, זרם AC, מתח AC, התנגדות ורמת שמע וכו', וחלקם יכולים גם למדוד זרם AC, קיבול, השראות ומוליך למחצה. כמה פרמטרים (כגון ) וכן הלאה.

מולטימטר הוא מכשיר מגנו-אלקטרי עם מיישר שיכול למדוד פרמטרים חשמליים שונים כמו זרם AC ו-DC, מתח והתנגדות. עבור כל כמות חשמל, בדרך כלל ישנם מספר טווחים. ידוע גם בשם מולטימטר או מולטימטר בקיצור. המולטימטר מורכב ממד זרם מגנו-אלקטרי (ראש מד), מעגל מדידה ומתג בחירה. ניתן למדוד פרמטרים חשמליים שונים בנוחות על ידי החלפת מתג הבחירה. הבסיס העיקרי לחישוב המעגל שלו הוא חוק אוהם במעגל הסגור. ישנם סוגים רבים של מולטימטרים, ויש לבחור אותם בהתאם לדרישות שונות בעת השימוש בהם.

פונקציות בסיסיות

המולטימטר יכול לשמש לא רק למדידת ההתנגדות של האובייקט הנמדד, אלא גם למדידת מתח DC. כמה מולטימטרים יכולים אפילו למדוד את הפרמטרים העיקריים של טרנזיסטורים ואת הקיבול של קבלים. זוהי אחת המיומנויות הבסיסיות של הטכנולוגיה האלקטרונית להיות בקיאים מלאים בשימוש במולטימטרים. המולטימטרים הנפוצים כוללים מולטימטרים מצביעים ומולטימטרים דיגיטליים. מודד המצביע הוא מכשיר מדידה רב תפקודי עם ראש המד כמרכיב הליבה, והערך הנמדד נקרא על ידי המצביע של ראש המד. הערך הנמדד של המולטימטר הדיגיטלי מוצג ישירות בצורה דיגיטלית על ידי תצוגת הגביש הנוזלי, שקל לקרוא, ולחלקם יש גם פונקציית הנחיה קולית. מולטימטר הוא מד המשלב בראש אחד מד מתח, מד זרם ואוהם.

טווח זרם ה-DC של המולטימטר הוא מד מתח DC רב-טווח. ניתן להרחיב את טווח המתח על ידי חיבור הנגד לחלוקת מתח במעגל סגור במקביל לראש המונה. קובץ מתח DC של המולטימטר הוא מד מתח DC רב טווח. חיבור הנגד לחלוקת המתח בסדרה עם ראש המד יכול להרחיב את טווח המתח שלו. לנגדים שונים לחלוקת מתח יש טווחי מדידה מתאימים שונים. ראש המולטימטר הוא מנגנון מדידה של מערכת מגנו-אלקטרית, שיכול לעבור רק דרך זרם ישר, ולהשתמש בדיודות כדי לשנות זרם חילופין לזרם ישר, ובכך לממש את מדידת זרם חילופין.

מבנה והרכב

המולטימטר מורכב משלושה חלקים עיקריים: ראש מד, מעגל מדידה ומתג החלפה. המולטימטר הוא כלי בסיסי בתחום הבדיקות האלקטרוניות, והוא גם מכשיר בדיקה בשימוש נרחב. מולטימטרים נקראים גם מולטימטרים, מטרים תלת-תכליתיים (A, V, Ω הם זרם, מתח והתנגדות), מרבבים ומדים. מולטימטרים מחולקים למולטימטרים מצביעים ומולטימטרים דיגיטליים. יש גם תצוגה עם פונקציית אוסילוסקופ. מודד גלים הוא מכשיר מדידה רב תפקודי, רב טווח. מולטימטרים כלליים יכולים למדוד זרם DC, מתח DC, מתח AC, התנגדות ורמת שמע וכו', וחלקם יכולים למדוד גם זרם AC, קיבול, השראות, טמפרטורה וכמה פרמטרים של מוליכים למחצה (דיודות, טרנזיסטורים). מולטימטרים דיגיטליים הפכו למיינסטרים והחליפו את המונים האנלוגיים. בהשוואה למכשירים אנלוגיים, למכשירים דיגיטליים יש רגישות גבוהה, דיוק גבוה, תצוגה ברורה, יכולת עומס יתר חזקה, קל לנשיאה ונוח ופשוט יותר לשימוש.

כּוֹתֶרֶת

ראש המולטימטר הוא גלוונומטר רגיש. החוגה על הראש מודפסת בסמלים שונים, סימני קנה מידה וערכים. הסמל AV-Ω מציין שמד הזרם הוא מולטימטר שיכול למדוד זרם, מתח והתנגדות. ישנם קווי קנה מידה מרובים מודפסים על החוגה, ביניהם זה המסומן ב-"Ω" מימין הוא קו קנה המידה של ההתנגדות, הקצה הימני הוא אפס, הקצה השמאלי הוא ∞, והתפלגות ערכי הסולם אינה אחידה. הסמל "-" או "DC" פירושו זרם ישר, "~" או "AC" פירושו זרם חילופין, ו-"~" פירושו קו קנה המידה המשותף ל-AC וגם ל-DC. מספר שורות של מספרים מתחת לקו קנה המידה הם ערכי קנה המידה התואמים למיקומים השונים של מתג הבורר.

יש גם כפתור מכאני לכוונון מיקום אפס על ראש המונה כדי לתקן את מיקום האפס של המצביע בקצה השמאלי.

החלף

מתג הבחירה של המולטימטר הוא מתג סיבובי רב-מצבי. משמש לבחירת פריטי מדידה וטווחים.

פריטי מדידת מולטימטר כלליים כוללים: "mA"; זרם DC, "V(-)": מתח DC, "V(~)": מתח AC, "Ω": התנגדות. כל פריט מדידה מחולק למספר טווחים שונים לבחירה.

כבל בדיקה ושקע מבחן

מובילי הבדיקה מחולקים לאדום ושחור. בעת השימוש, הכנס את כבל הבדיקה האדום לשקע המסומן "פלוס", והכנס את כבל הבדיקה השחור לשקע המסומן "-".

מד (סוג מצביע)

זהו מד זרם DC מגנו-אלקטרי בעל רגישות גבוהה. מחווני הביצועים העיקריים של המולטימטר תלויים בעצם בביצועי ראש המד. הרגישות של ראש המונה מתייחסת לערך זרם ה-DC הזורם דרך ראש המונה כאשר המצביע של ראש המונה מוסט בקנה מידה מלא. ככל שהערך קטן יותר, כך רגישות ראש המונה גבוהה יותר. ככל שההתנגדות הפנימית גדולה יותר בעת מדידת מתח, כך הביצועים שלה טובים יותר. ישנם ארבעה קווי קנה מידה על ראש המונה, ותפקידיהם הם כדלקמן: הפסים (מלמעלה למטה) מסומנים ב-R או Ω, המציינים את ערך ההתנגדות, וכאשר המתג נמצא בבלוק האוהם, קרא את הסולם הזה. קַו. הפס השני מסומן ב-∽ ו-VA, המציין את ערך ה-AC, DC ו-DC. כאשר מתג ההעברה נמצא בהילוך AC, DC או זרם DC, והטווח הוא במצב שונה מ AC 10V, קרא את חוט הסולם הזה. השורה השלישית מסומנת ב-10V, המציין את ערך מתח AC של 10V. כאשר המתג נמצא בטווח מתח AC ו-DC והטווח הוא AC 10V, קרא את קו קנה המידה הזה. הפס הרביעי, שכותרתו dB, מציין את רמת השמע.

מד (דיגיטלי)

ראשו של מולטימטר דיגיטלי מורכב בדרך כלל משבב המרה A/D (אנלוגי/דיגיטלי) בתוספת רכיבים היקפיים בתוספת תצוגת גביש נוזלי. הדיוק של המולטימטר מושפע מהראש. המספר שהומר על ידי שבב A/D נקרא בדרך כלל גם עבור 3 1/2 digit multimeter, 4 1/2 digit multimeter וכן הלאה. שבבים בשימוש נפוץ הם ICL7106 (שבב קלאסי של 3.5- LCD ידני בטווח ידני, הגרסאות הבאות הן 7106A, 7106B, 7206, 7240 וכו'), ICL7129 (שבב קלאסי בטווח ידני של 4 וחצי LCD), ICL7107 ( 3.5-שבב LED בטווח ידני קלאסי).

קו מדידה

מעגל המדידה הוא מעגל המשמש להמרת עצמים נמדדים שונים לזרמי DC זעירים המתאימים למדידת מד. הוא מורכב מנגדים, רכיבי מוליכים למחצה וסוללות.

הוא יכול להמיר אובייקטים נמדדים שונים (כגון זרם, מתח, התנגדות וכו') וטווחים שונים לכמות מסוימת של זרם DC זעיר באמצעות סדרה של עיבוד (כגון יישור, shunting, חלוקת מתח וכו') מד למדידה .

מתג העברה

תפקידו לבחור קווי מדידה שונים כדי לעמוד בדרישות המדידה של סוגים וטווחים שונים. מתג ההעברה הוא בדרך כלל חוגה עגולה עם תפקוד וטווח מסומנים סביבו.

עקרון העבודה

העיקרון הבסיסי של המולטימטר הוא להשתמש במד זרם DC מגנו-אלקטרי רגיש (מד מיקרואמפר) כראש המונה.

עקרון עיצוב

תהליך המדידה של המולטימטר הדיגיטלי ממיר את הערך הנמדד לאות מתח DC על ידי מעגל ההמרה, ולאחר מכן ממיר את כמות המתח האנלוגית לכמות דיגיטלית על ידי הממיר האנלוגי/דיגיטלי (A/D), ולאחר מכן סופר דרך האלקטרוני מונה, ולבסוף משתמש בערך הדיגיטלי של תוצאת המדידה המוצגת ישירות על הצג.

תפקידו של המולטימטר למדוד מתח, זרם והתנגדות מתממש באמצעות חלק מעגל ההמרה, בעוד שמדידת הזרם וההתנגדות מבוססת על מדידת המתח, כלומר, המולטימטר הדיגיטלי מורחב על בסיס מד מתח DC דיגיטלי.

ממיר ה-A/D של מד המתח הדיגיטלי DC ממיר את כמות המתח האנלוגי המשתנה ברציפות עם הזמן לכמות דיגיטלית, ואז הכמות הדיגיטלית נספרת על ידי המונה האלקטרוני כדי לקבל את תוצאת המדידה, ואז תוצאת המדידה מוצגת על ידי מעגל תצוגת הפענוח. מעגל הבקרה הלוגי שולט על העבודה המתואמת של המעגל, ומשלים את כל תהליך המדידה ברצף תחת פעולת השעון

כאשר זרם קטן עובר דרך ראש המונה, תהיה חיווי זרם. עם זאת, ראש המונה אינו יכול להעביר זרם גדול, ולכן יש לחבר נגדים מסוימים במקביל או בסדרה על ראש המונה כדי לשנט או להוריד את המתח, כדי למדוד את הזרם, המתח וההתנגדות במעגל.