Historie multimetrů
První ručičkový měřič pro měření proudu, nazvaný galvonometr, byl vynalezen v roce 1820. Pomocí Wheatstoneova mostu ve spojení lze porovnat neznámý odpor a napětí, které mají být měřeny, se známým napětím a odporem a poté změřit příslušné napětí, proud, odpor , atd. Použití této metody k měření v laboratoři je pracné a nepohodlné. Toto zařízení je těžkopádné a složité a není snadné jej přenášet.
▲ Galvanometr
Galvanometr může pouze zhruba odrážet existenci proudu, ale nemůže poskytnout přesnou hodnotu velikosti proudu. Ampérmetr využívající mechanismus aktivní cívky (převodový mechanismus D'Arsonval/Weston) dokáže zobrazit velikost proudu.
Dutá cívka navinutá jemným smaltovaným drátem je zavěšena v magnetickém pólu permanentního magnetu a po průchodu stejnosměrného proudu může být generován točivý moment, který pohání ukazatel k otáčení. Magnetické pole je navrženo jako kruhový prstenec, takže ampérová síla na proudovou cívku nemá nic společného s úhlem a tenký kovový pružinový drát generuje vratný moment, který svírá úhel mezi otáčením ukazatele a proud procházející cívkou. úměrný. Tento mechanismus, známý jako převodový mechanismus D'Arsonval, je stále široce používán v analogových elektronických hodinkových hlavách všeho druhu.
▲ Převodový mechanismus D'Arsonal
Ampérmetr založený na mechanismu pohyblivé cívky eliminuje potřebu Wheatstoneova můstku pro snadné a pohodlné měření proudu. Na tomto základě lze přidáním bočníkového odporu, sériového odporu a stabilního stejnosměrného napájení měřit napětí, proud a odpor různých převodových stupňů.
Ve 20. letech 19. století, kdy se trubková zařízení začala více používat, se zrodil multimetr. Říká se, že první multimetr v moderním smyslu vynalezl v roce 1920 Donald Macaie, inženýr britské pošty. Při jeho práci je pro zachování komunikačních zařízení nutné průběžně měřit napětí, proud, odpor atd. v obvodu. Nevydržel potíže s přenášením více měřičů současně, a tak vyvinul multimetr, který dokáže měřit napětí, proud a odpor současně, který se v té době nazýval Avometer.
▲ Multimetr Donalda Macadieho
Multimetr Amvohm využívá ručičkový ampérmetr s mechanismem aktivní cívky a je vybaven přesným děličem napětí a bočníkovým odporem. K volbě kategorie měření a procesního rozsahu používá přepínač a zásuvku.
Macadie převedl Avometer, který navrhl, společnosti Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, založená v roce 1923) a ten rok se stal komerční výrobou a prodejem. Avometer, před vylepšenou osmičkou, umí měřit pouze signály stejnosměrného napětí a proudu.
V té době byl populární také voltmetr ve stylu kapesních hodinek s kovovým pouzdrem, který byl mnohem levnější než Avometer. Jeho plášť je obvykle připojen k záporné svorce elektroměru. Toto zjednodušení bylo sice pohodlné pro provoz, ale také způsobilo mnoho neopatrných elektrotechniků v té době mnoho úrazů elektrickým proudem.
Tento druh hodinek je obvykle poměrně jednoduchý. Například manuál uvádí pouze 33Ω/V, číselník často není jednotný a chybí šroub pro nastavení nuly ukazatele.
▲ Voltmetr kapesních hodinek
Multimetr typu ukazovátka obvykle potřebuje absorbovat určitý proud z měřeného obvodu pro pohon rotující cívky, jako je plnohodnotný 50 mikroampérmetr, běžně používaný vysokocitlivý měřič. Pokud je během měření ukazatel zcela posunutý, musí nadále přijímat proud 50 mikroampérů z testovaného obvodu, což ovlivní výsledky měření některých obvodů s vysokou impedancí, takže načtená hodnota bude nižší než normální hodnota.
Pro zvýšení vstupní impedance multimetru je nutné použít elektronky a nazývají se elektronkové multimetry (VTVM, VVM). Tento elektronický elektronkový multimetr má obvykle vstupní impedanci větší než 1MΩ. Ke zvýšení vstupní impedance využívá výstupní katodový sledovací obvod (napěťová sériová negativní zpětná vazba), takže multimetr nebude mít během měření významný vliv na testovaný obvod.
▲ Vakuový trubicový multimetr
Před vynálezem digitálního (integrovaného) multimetru se k nahrazení elektronek v multimetrových zařízeních používaly vysokoimpedanční analogové tranzistorové obvody neboli Field Effect Triodes (FET). Moderní digitální multimetry používají vysokoimpedanční integrované obvody se vstupní impedancí, která se může rovnat nebo převyšovat originální elektronkové multimetry.
▲ Moderní digitální multimetr
Dnešní multimetry přidaly mnoho dalších funkcí, jako jsou decibelmetry pro měření výkonu, měření kapacity, zesílení triody, frekvence, pracovního cyklu, přidržení displeje a tak dále. Bzučák na multimetru může znít, když je měřicí obvod zapnutý a vypnutý, a poskytuje tak rychlou zpětnou vazbu měření.
