Αρχή λειτουργίας πολύμετρων για δοκιμές συνεχούς ρεύματος & τάσης συνεχούς ρεύματος
Το πολύμετρο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο ηλεκτρικό όργανο δοκιμών και υπάρχουν πολλές συμβουλές για τη χρήση ενός πολύμετρου. Σήμερα, ο επεξεργαστής θα αναλύσει την αρχή λειτουργίας της χρήσης ενός πολύμετρου για τη μέτρηση του ρεύματος DC και της τάσης DC.
1. Αρχικά, ας ρίξουμε μια ματιά στην αρχή λειτουργίας του κυκλώματος μέτρησης ρεύματος συνεχούς ρεύματος:
Το κύριο συστατικό ενός πολύμετρου δείκτη είναι ένα μαγνητοηλεκτρικό αμπερόμετρο, που συνήθως αναφέρεται ως κεφαλή μετρητή. Αλλά ένας μετρητής μπορεί να μετρήσει μόνο ρεύματα που είναι μικρότερα από την ευαισθησία του. Προκειμένου να επεκταθεί το εύρος του μετρούμενου ρεύματος, είναι απαραίτητο να προστεθεί μια αντίσταση διακλάδωσης σε αυτό, έτσι ώστε το ρεύμα που ρέει μέσω του μετρητή να αποτελεί μέρος του μετρούμενου ρεύματος, επεκτείνοντας έτσι το εύρος. Προκειμένου να επιτευχθεί ένας συγκεκριμένος βαθμός ακρίβειας κατά τη μέτρηση ρευμάτων διαφορετικών μεγεθών, τα αμπερόμετρα σχεδιάζονται με πολλαπλά εύρη.
Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο είναι το κύκλωμα διακλάδωσης τύπου βρύσης κλειστού κυκλώματος, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Στο σχήμα, τα R1 έως R5 αναφέρονται συλλογικά ως η συνολική αντίσταση διακλάδωσης RS. Στα πραγματικά προϊόντα, για ευκολία προσαρμογής και παραγωγής παρτίδας, η ολική αντίσταση διακλάδωσης RS χρησιμοποιεί ως επί το πλείστον μια μεγαλύτερη ακέραια τιμή αντίστασης σε kiloohms και μια αντίσταση περιέλιξης μεταβλητού σύρματος R0 συνδέεται σε σειρά με την κεφαλή του μετρητή. Όταν αλλάζουν οι παράμετροι της κεφαλής του μετρητή, μπορεί να αντισταθμιστεί και να ρυθμιστεί εύκολα.
2. Αρχή λειτουργίας του κυκλώματος μέτρησης τάσης DC
Σύμφωνα με το νόμο του Ohm U=IR, ένα αμπερόμετρο με ευαισθησία I και εσωτερική αντίσταση R είναι από μόνο του ένα βολτόμετρο με εύρος U. Για παράδειγμα, ένα αμπερόμετρο 100 μ A με εσωτερική αντίσταση 1,5K Ω μπορεί να μετρήσει ένα εύρος τάσης 0,15V, κάτι που προφανώς δεν είναι πρακτικό. Ωστόσο, μπορούμε να συνδέσουμε μια αντίσταση σε σειρά για να διευρύνουμε το εύρος της.
Εάν μια αντίσταση 8,5 K Ω είναι συνδεδεμένη σε σειρά, το εύρος μπορεί να επεκταθεί στο 1V και η εσωτερική αντίσταση του βολτόμετρου είναι 10K Ω. Αυτό οδηγεί στην έννοια της ευαισθησίας τάσης DC. Για αυτό το παράδειγμα, αυτό το βολτόμετρο απαιτεί εσωτερική αντίσταση 10K Ω για τη μέτρηση κάθε βολτ συνεχούς τάσης, που είναι 10K Ω/V. Με την έννοια της ευαισθησίας τάσης, είναι εύκολο να υπολογιστεί η εσωτερική αντίσταση κάθε επιπέδου του βολτόμετρου.
Ταυτόχρονα, όσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία της τάσης DC, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα που μετράται κατά τη μέτρηση της τάσης DC και τόσο πιο ακριβή είναι τα αποτελέσματα της μέτρησης. Το κύκλωμα μέτρησης τάσης DC φαίνεται στο διάγραμμα. Το RS στο σχήμα είναι η αντίσταση διακλάδωσης για την περιοχή ρεύματος συνεχούς ρεύματος και οι R6 έως R10 είναι οι αντιστάσεις μείωσης τάσης για κάθε εύρος μέτρησης τάσης.
