Messprinzip eines Multimeters mit mechanischem Zeiger
Grundlegendes Funktionsprinzip
„Multimeter“ ist die Abkürzung für ein Multimeter, welches ein unverzichtbares Werkzeug in unserer Produktion ist. Ein Multimeter kann Strom, Spannung, Widerstand messen, und einige können auch Vergrößerung, Frequenz, Kapazität, logisches Potenzial, Dezibelwert usw. messen. Es gibt viele Arten von Multimetern, und jetzt gibt es mechanische Zeiger- und Digitalmultimeter. Sie alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile; Für Anfänger in der Elektronik wird die Verwendung eines Zeigermultimeters empfohlen, da es für uns hilfreich ist, uns mit einigen elektronischen Wissensprinzipien vertraut zu machen. Im Folgenden wird hauptsächlich das Messprinzip eines Multimeters mit mechanischem Zeiger vorgestellt.
Das Grundprinzip dieses Multimetertyps besteht darin, als Messkopf ein empfindliches magnetoelektrisches Gleichstrom-Amperemeter (Mikroamperemeter) zu verwenden. Wenn ein kleiner Strom durch den Zählerkopf fließt, erfolgt eine Stromanzeige. Da der Zählerkopf jedoch keine großen Ströme durchlassen kann, ist es erforderlich, die Spannung durch Parallel- oder Reihenschaltung einiger Widerstände am Zählerkopf zu überbrücken oder zu reduzieren, um den Strom, die Spannung und den Widerstand im Stromkreis zu messen. Nachfolgend finden Sie Einführungen.
1. Prinzip der Gleichstrommessung.
Durch Parallelschaltung eines geeigneten Widerstands (sogenannter Shunt-Widerstand) am Zählerkopf als Shunt kann der Strombereich erweitert werden. Durch Ändern des Widerstandswerts des Shunt-Widerstands kann der Strommessbereich geändert werden.
2. Prinzip der Gleichspannungsmessung.
Durch die Reihenschaltung eines geeigneten Widerstands (Multiplikatorwiderstand) am Zählerkopf zur Spannungsreduzierung kann der Spannungsbereich erweitert werden. Durch Ändern des Widerstandswerts des Multiplikatorwiderstands kann der Messbereich der Spannung geändert werden.
3. Prinzip der Wechselspannungsmessung.
Da es sich bei dem Zählerkopf um ein Gleichstrommessgerät handelt, muss bei der Messung von Wechselstrom eine parallele oder serielle Halbwellengleichrichterschaltung installiert werden. Der Wechselstrom wird in Gleichstrom gleichgerichtet und dann durch den Zählerkopf geleitet, sodass die Wechselspannung basierend auf der Größe des Gleichstroms gemessen werden kann. Die Erweiterung des Wechselspannungsbereichs erfolgt ähnlich wie beim Gleichspannungsbereich.
4. Prinzip der Widerstandsmessung.
Schließen Sie geeignete Widerstände parallel oder in Reihe am Messkopf an und schließen Sie eine Batterie in Reihe an, damit der Strom durch den gemessenen Widerstand fließen kann. Anhand der Stärke des Stroms kann der Widerstandswert gemessen werden. Durch Ändern des Widerstandswerts des Shunt-Widerstands kann der Bereich des Widerstands geändert werden.
Verwendung eines Multimeters
Das Zifferblatt eines Multimeters (am Beispiel des Modells 105) ist in der rechten Abbildung dargestellt. Ändern Sie die Messelemente und den Messbereich mit dem Knopf des Konvertierungsschalters. Der mechanische Nulleinstellknopf dient dazu, den Zeiger stationär und in der linken Nullposition zu halten. Der Nulleinstellknopf „Ω“ dient dazu, den Zeiger bei der Widerstandsmessung auf die richtige Nullposition auszurichten, um genaue Messwerte zu gewährleisten.
Der Messbereich eines Multimeters ist wie folgt:
Gleichspannung: unterteilt in 5 Stufen -0-6V; 0-30V; 0-150V; 0-300V; 0-600V.
Wechselspannung: unterteilt in 5 Stufen -0-6V; 0-30V; 0-150V; 0-300V; 0-600V
Gleichstrom: unterteilt in drei Stufen -0-3mA; 0-30mA; 0-300mA.
Widerstand: unterteilt in 5 Stufen - R * 1; R * 10; R * 100; R * 1K; R * 10K
Widerstandsmessung: Schließen Sie zunächst die Messbalken kurz, um den Zeiger nach rechts auszulenken, und stellen Sie dann den Nullpunkteinstellknopf „Ω“ so ein, dass der Zeiger genau auf 0 zeigt. Berühren Sie dann die beiden Messstäbe an beiden Enden des gemessenen Widerstands (oder Stromkreises), lesen Sie den Zeigerwert auf der Ohm-Skalenlinie (Balkenlinie) ab und multiplizieren Sie ihn mit der Zahl auf der Skala, um den Widerstandswert zu erhalten der gemessene Widerstand. Wenn Sie beispielsweise den Widerstand im Gang R * 100 messen und der Zeiger auf 80 steht, beträgt der gemessene Widerstandswert 80 * 100=8K. Aufgrund der dichten Anzeige auf der linken Seite der „Ω“-Skala ist eine genaue Bestimmung schwierig, daher sollte für die Messung ein geeigneter Ohm-Bereich ausgewählt werden. Platzieren Sie den Zeiger in der Mitte oder rechts der Skalenlinie, damit der Messwert klarer und genauer ist. Jedes Mal, wenn Sie einen Gang wechseln, sollten Sie die beiden Messstäbe erneut kurzschließen und den Zeiger auf die Nullposition einstellen, um eine genaue Messung zu ermöglichen.
Gleichspannung messen: Schätzen Sie zunächst die Größe der gemessenen Spannung ab, stellen Sie dann den Umwandlungsschalter auf den entsprechenden V-Bereich, schließen Sie den positiven Messstab an den „Plus“-Anschluss der gemessenen Spannung und den negativen Messstab an den „-“-Anschluss an. Klemme der gemessenen Spannung. Lesen Sie dann die Größe der gemessenen Spannung anhand der Bereichszahl und der Zahl ab, die der Zeiger auf der Skalenlinie (zweite Linie) des Standard-Gleichstromsymbols „DC -“ anzeigt. Bei Messung mit einem V300-Volt-Bereich kann der angezeigte Wert von 0-300 direkt abgelesen werden. Wenn Sie den V30-Volt-Bereich für die Messung verwenden, entfernen Sie einfach eine „0“ von der Zahl 300 auf der Skalenlinie und betrachten Sie sie als 30. Betrachten Sie dann nacheinander die Zahlen 200, 100 usw. als 20, 10, um sie direkt abzulesen Zeigeranzeigewert. Wenn Sie beispielsweise Gleichspannung im V6-Volt-Bereich messen und der Zeiger auf 15 steht, beträgt die gemessene Spannung 1,5 Volt.
Gleichstrom messen: Schätzen Sie zunächst die Größe des gemessenen Stroms, stellen Sie dann den Umwandlungsschalter auf den entsprechenden mA-Bereich und schließen Sie dann das Multimeter wie in der Abbildung gezeigt in Reihe an den Stromkreis an. Beachten Sie dabei den mit dem DC-Symbol „DC“ gekennzeichneten Skalenstrich. Wenn der Strombereich bei 3 mA ausgewählt wird, sollte die Zahl 300 auf der Oberflächenskalenlinie von den beiden „0en“ entfernt und als 3 betrachtet werden. Dann sollten 200 und 100 als 2 und 1 Zoll betrachtet werden um den gemessenen Stromwert abzulesen. Wenn beispielsweise der Gleichstrom bei 3 mA gemessen wird und der Zeiger auf 100 steht, beträgt der Strom 1 mA.
Messung der Wechselspannung: Die Methode zur Messung der Wechselspannung ähnelt der Messung der Gleichspannung, der Unterschied besteht jedoch darin, dass es bei Wechselspannung keine positive oder negative Unterscheidung gibt, sodass bei der Messung von Wechselspannung der Messstab nicht zwischen positiv und negativ unterteilt werden muss . Die Ablesemethode ist dieselbe wie die oben erwähnte Ablesemethode zur Messung der Gleichspannung, mit der Ausnahme, dass sich die Zahlen auf die Zeigerposition auf der Skalenlinie beziehen sollten, die mit dem AC-Symbol „AC“ gekennzeichnet ist.
