עקרונות הפעלה של מולטימטר למדידת זרם DC ומתח DC
מולטימטר הוא מכשיר בדיקה חשמלי נפוץ, ויש טיפים רבים לשימוש במולטימטר. היום, העורך ינתח את עקרון העבודה של שימוש במולטימטר למדידת זרם DC ומתח DC.
1. ראשית, בואו נסתכל על עקרון העבודה של מעגל מדידת זרם DC:
המרכיב העיקרי של מולטימטר מצביע הוא מד זרם חשמלי מגנטו, המכונה בדרך כלל ראש המונה. אבל מד יכול למדוד רק זרמים הנמוכים מהרגישות שלו. על מנת להרחיב את טווח הזרם הנמדד, יש צורך להוסיף לו נגד shunt, כך שהזרם העובר במונה יהיה חלק מהזרם הנמדד, ובכך מרחיב את הטווח. על מנת להשיג מידה מסוימת של דיוק בעת מדידת זרמים בגדלים שונים, מדי זרם מתוכננים עם מספר טווחים.
הנפוץ ביותר בשימוש הוא מעגל shunt מסוג ברז- במעגל סגור, כפי שמוצג בתרשים. באיור, R1 עד R5 מכונים ביחד כנגד ה-shunt הכולל RS. במוצרים בפועל, לצורך קלות התאמה וייצור אצווה, נגד ה-shunt הכולל RS משתמש בעיקר בערך התנגדות שלם גדול יותר בקילואוהם, ונגד מתפתל חוט משתנה R0 מחובר בסדרה לראש המונה. כאשר הפרמטרים של ראש המונה משתנים, עדיין ניתן לפצות אותו ולהתאים אותו בקלות.
2. עקרון עבודה של מעגל מדידת מתח DC
לפי חוק אוהם U=IR, מד זרם עם רגישות I והתנגדות פנימית R הוא בעצמו מד מתח עם טווח של U. לדוגמה, מד זרם של 100 μ A עם התנגדות פנימית של 1.5K Ω יכול למדוד טווח מתח של 0.15V, וזה כמובן לא מעשי. עם זאת, נוכל לחבר אליו נגד בסדרה כדי להרחיב את הטווח שלו.
אם מחובר נגד בטור של 8.5 K Ω, ניתן להרחיב את הטווח ל-1V, וההתנגדות הפנימית של מד המתח היא 10K Ω. זה מוביל למושג רגישות מתח DC; עבור דוגמה זו, מד מתח זה דורש התנגדות פנימית של 10K Ω כדי למדוד כל וולט של מתח DC, שהוא 10K Ω/V. עם הרעיון של רגישות מתח, קל לחשב את ההתנגדות הפנימית של כל רמה של מד המתח.
יחד עם זאת, ככל שהרגישות של מתח DC גבוהה יותר, כך הזרם הנמדד בעת מדידת מתח DC קטן יותר, ותוצאות המדידה מדויקות יותר. מעגל מדידת מתח DC מוצג בתרשים. RS באיור הוא נגד ה-shunt עבור תחום זרם ה-DC, ו-R6 עד R10 הם הנגדים להפחתת המתח עבור כל טווח מדידת מתח.
