Multimeetrite ajalugu
Esimene osutimõõtur voolu mõõtmiseks, mida nimetatakse galvanomeetriks, leiutati 1820. aastal. Kasutades koos Wheatstone'i silda, saab võrrelda mõõdetavat tundmatut takistust ja pinget teadaoleva pinge ja takistusega ning seejärel mõõta asjakohast pinget, voolu ja takistust. jne. Selle meetodi kasutamine laboris mõõtmiseks on töömahukas ja ebamugav. See seade on tülikas ja keeruline ning seda pole lihtne kaasas kanda.
▲ Galvanomeeter
Galvanomeeter suudab voolu olemasolu vaid ligikaudselt kajastada, kuid ei suuda anda voolutugevuse täpset väärtust. Aktiivse mähise mehhanismi (D'Arsonval/Weston ülekandemehhanism) kasutav ampermeeter suudab kuvada voolu suurust.
Peene emaileeritud traadiga mähitud õõnes mähis riputatakse püsimagneti magnetpoolusesse ja pärast alalisvoolu läbimist saab tekitada pöörlemismomendi, et suunata osuti pöörlema. Magnetväli on konstrueeritud ümmarguse rõngana, nii et voolumähisele mõjuv amprijõud ei ole nurgaga kuidagi seotud ja õhuke metallist vedrutraat tekitab taastava pöördemomendi, mis loob nurga osuti pöörlemise ja mähist läbiv vool. proportsionaalne. Seda D'Arsonvali käigumehhanismina tuntud mehhanismi kasutatakse endiselt laialdaselt igasuguste analoogsete elektrooniliste kellapeade puhul.
▲ D'Arsonal ülekandemehhanism
Liikuval poolimehhanismil põhinev ampermeeter välistab vajaduse Wheatstone'i silla järele, et voolu lihtsalt ja mugavalt mõõta. Selle põhjal, lisades šunditakistuse, jadatakistuse ja stabiilse alalisvoolu toiteallika, saab mõõta erinevate ülekandevahemike pinget, voolu ja takistust.
1820. aastatel, kui toruseadmeid hakati laiemalt kasutama, sündis multimeeter. Väidetavalt leiutas esimese tänapäeva mõistes multimeetri 1920. aastal Briti postkontori insener Donald Macaie. Tema töös on sidevahendite korrashoidmiseks vaja vooluringis pidevalt mõõta pinget, voolutugevust, takistust jms. Ta ei talunud mitme meetri korraga kaasaskandmise vaeva, mistõttu töötas välja multimeetri, mis suudab korraga mõõta pinget, voolu ja takistust ja mida tollal nimetati Avometeriks.
▲ Donald Macadie multimeeter
Amvohmi multimeeter kasutab aktiivse mähismehhanismiga osuti ampermeetrit ning on varustatud täpse pingejaguri ja šundi takistusega. See kasutab mõõtekategooria ja protsessivahemiku valimiseks käigulülitit ja pistikupesa.
Macadie andis enda kavandatud Avometeri üle 1923. aastal asutatud automaatse mähise ja elektriseadmete ettevõttele (ACWEEC) ning sel aastal sai sellest kommertslik tootmine ja müük. Avometer, enne täiustatud 8, suudab mõõta ainult alalispinge ja voolu signaale.
Tol ajal oli populaarne ka taskukella stiilis voltmeeter, millel oli metallkorpus, mis oli Avometerist tunduvalt odavam. Selle kest on tavaliselt ühendatud arvesti negatiivse klemmiga. Kuigi see lihtsustus oli tööks mugav, põhjustas see ka paljudele tollal hooletutele elektroonikainseneridele ohtralt elektrilööke.
Seda tüüpi kell on tavaliselt suhteliselt lihtne. Näiteks juhend näitab ainult 33Ω/V, ketas ei ole sageli ühtlane ja kursori nulli reguleerimise kruvi pole.
▲ Taskukella voltmeeter
Osutitüüpi multimeeter peab tavaliselt neelama mõõdetud vooluringist teatud voolu, et juhtida pöörlevat mähist, näiteks täismahus 50 mikroampermeetrit, tavaliselt kasutatav kõrge tundlikkusega arvesti. Kui osuti on täielikult nihutatud, peab see mõõtmise ajal jätkama 50 mikroamprise voolu vastuvõtmist testitavast vooluringist, mis mõjutab mõne suure takistusega ahela mõõtmistulemusi, muutes lugemisväärtuse normaalväärtusest madalamaks.
Multimeetri sisendtakistuse suurendamiseks on vaja kasutada vaakumtorusid ja neid nimetatakse vaakumtoru multimeetriteks (VTVM, VVM). Selle elektroonilise vaakumtoru multimeetri sisendtakistus on tavaliselt üle 1MΩ. See kasutab sisendtakistuse suurendamiseks vaakumtoru katoodjälgija väljundi (pingeseeria negatiivne tagasiside) ahelat, nii et multimeeter ei mõjutaks mõõtmise ajal testitavat ahelat oluliselt.
▲ Vaakumtoru multimeeter
Enne digitaalse (integreeritud) multimeetri leiutamist kasutati multimeetriseadmetes vaakumtorude asendamiseks suure impedantsiga analoogtransistorahelaid ehk Field Effect Triode (FET). Kaasaegsetes digitaalsetes multimeetrites kasutatakse suure takistusega integraallülitusi, mille sisendtakistus võib ühtida või ületada algsete vaakumtoru multimeetrite oma.
▲ Kaasaegne digitaalne multimeeter
Tänapäeva multimeetrid on lisanud palju lisafunktsioone, nagu detsibellimõõturid võimsuse, mahtuvuse, trioodi võimenduse, sageduse, töötsükli, ekraani hoidmise jms mõõtmiseks. Multimeetri helisignaal võib kõlada, kui mõõteahel on sisse ja välja lülitatud, andes kiiret tagasisidet mõõtmiseks.
