Multimetr - kolik toho víte o principu měření proudu
Základním principem digitálního multimetru pro měření proudu je použití Ohmova zákona: I=U/R. Digitální multimetr má více proudových převodů, které odpovídají více vzorkovacím odporům. Při měření zapojte multimetr sériově do testovaného obvodu, zvolte odpovídající převod a protékající proud vytvoří napětí na vzorkovacím rezistoru. Hodnota napětí je odeslána do A/D analogově-digitálního převodního čipu, který je převeden z analogového na digitální a poté spočítán elektronickým čítačem a nakonec je hodnota zobrazena na obrazovce. Uvnitř multimetru je sériový vzorkovací rezistor. Když je multimetr zapojen do série k testovanému obvodu, bude vzorkovacím rezistorem protékat proud a při průchodu proudu se na obou koncích rezistoru vytvoří rozdíl napětí. Napětí detekované ADC se převede na hodnotu a poté se hodnota napětí převede na hodnotu proudu pomocí Ohmova zákona. Zobrazí se obrazovka LCD.
Výše uvedené je pouze základní princip. Pro konkrétní realizaci bychom měli zvážit i velikost měřeného proudu, rozdělit jej na různé převody a zohlednit nadproudovou ochranu. Konkrétní praktický okruh je následující:
Praktický obvod je rozdělen na 200uA, 2mA, 20mA, 200mA, 10A a další převody. Vzorkovací odpory zapojené do série s různými převody jsou různé. Princip spočívá v tom, že hodnota vzorkovacího odporu malého proudového převodu je velká a hodnota vzorkovacího odporu vysokoproudého převodu je malá. Velikost vzorkovacího odporu bude mít určitý vliv na proud testovaného obvodu. Při reálném použití je nutné odhadnout velikost proudu a zvolit vhodný převod pro snížení chyby měření. Vzhledem k tomu, že uživatel může zapojit špatný převod a spálit vzorkovací rezistor vlivem nadproudu, jsou diody D1 a D2 v návrhu zapojeny paralelně se vzorkovacím rezistorem. Když je proud vzorkovacího rezistoru příliš velký, napětí stoupá. Když napěťová vysokonapěťová dioda vede napětí, dioda vede a odvádí proud vzorkovacího odporu, aby se zabránilo spálení vzorkovacího odporu, když je proud příliš velký. Kromě toho, aby se zlepšila schopnost proti rušení, je ke svorce detekce napětí přidán rezistor 470K a kondenzátor 0,22uF, aby vytvořily dolní propust pro odfiltrování zdroje rušení.
Současná metoda měření střídavého převodu je podobná metodě stejnosměrného převodu s tím rozdílem, že dolní propust je nahrazena AC-DC převodníkem a ostatní zůstávají nezměněny.
