Princip činnosti multimetru pro měření stejnosměrného proudu a stejnosměrného napětí
Multimetr je běžně používaný elektrický testovací přístroj a existuje mnoho tipů, jak multimetr používat. Editor dnes rozebere princip fungování multimetru k měření stejnosměrného proudu a stejnosměrného napětí.
1. Nejprve se podívejme na princip fungování obvodu měření stejnosměrného proudu:
Hlavní součástí ručkového multimetru je magnetoelektrický ampérmetr, běžně označovaný jako měřicí hlava. Ale měřič může měřit pouze proudy, které jsou menší než jeho citlivost. Pro rozšíření rozsahu měřeného proudu je nutné k němu přidat bočník, aby proud protékající měřidlem byl součástí měřeného proudu a tím se rozsah rozšířil. Aby bylo dosaženo určitého stupně přesnosti při měření proudů různých velikostí, jsou ampérmetry navrženy s více rozsahy.
Nejběžněji používaný je směšovací obvod s uzavřeným-obvodem, jak je znázorněno na obrázku. Na obrázku jsou R1 až R5 souhrnně označovány jako celkový bočníkový rezistor RS. Ve skutečných produktech, pro snadné seřízení a sériovou výrobu, celkový bočník rezistor RS většinou používá větší celočíselnou hodnotu odporu v kiloohmech a variabilní drátový rezistor R0 je zapojen sériově k měřicí hlavě. Když se změní parametry měřicí hlavy, lze ji stále kompenzovat a snadno upravit.
2. Princip činnosti obvodu pro měření stejnosměrného napětí
Podle Ohmova zákona U=IR je ampérmetr s citlivostí I a vnitřním odporem R sám o sobě voltmetrem s rozsahem U. Například ampérmetr 100 μ A s vnitřním odporem 1,5K Ω dokáže měřit rozsah napětí 0,15V, což samozřejmě není praktické. Můžeme k němu ale zapojit rezistor do série, abychom rozšířili jeho rozsah.
Pokud je sériově zapojen rezistor 8,5 K Ω, lze rozsah rozšířit na 1 V a vnitřní odpor voltmetru je 10 K Ω. To vede ke konceptu citlivosti stejnosměrného napětí; V tomto příkladu tento voltmetr vyžaduje vnitřní odpor 10K Ω pro měření každého voltu stejnosměrného napětí, což je 10K Ω/V. S koncepcí napěťové citlivosti je snadné vypočítat vnitřní odpor každé úrovně voltmetru.
Zároveň platí, že čím vyšší je citlivost stejnosměrného napětí, tím menší je naměřený proud při měření stejnosměrného napětí a tím přesnější jsou výsledky měření. Obvod měření stejnosměrného napětí je znázorněn na schématu. RS na obrázku je bočníkový rezistor pro rozsah stejnosměrného proudu a R6 až R10 jsou odpory snižující napětí pro každý rozsah měření napětí.
