Aufbau und Funktionsprinzip analoger Multimeter
Der Zeiger-Multimeterkopf ist ein Gleichstrom-Amperemeter, daher müssen der gemessene Widerstand, die Spannung und der gemessene Strom in den Strom umgewandelt werden, der das Amperemeter durch den internen Schaltkreis des Multimeters antreibt. Der innere Aufbau des Amperemeters ist in der Abbildung dargestellt. Sein Anzeigeteil besteht darin, eine in einem Magnetfeld gewickelte Spule mit dem Zeiger zu verbinden. Wenn Strom durch den Draht fließt, dreht sich die Spule.
Wenn Strom durch eine Spule fließt und diese dreht, ist der Drehwinkel proportional zur Stärke des Stroms. Gemäß der linken -Regel der elektromagnetischen Induktion wird der Leiter, wenn Strom durch einen Leiter fließt, der sich in einem Magnetfeld befindet, durch elektromagnetische Kraft beeinflusst und bewegt sich. Basierend auf diesem Prinzip wurde ein Amperemeter entwickelt.
1. Interner Schaltkreisaufbau des Zeigermultimeters:
Ein Zeigermultimeter verwendet als Messkopf hauptsächlich ein empfindliches magnetoelektrisches Gleichstrom-Amperemeter. Wenn ein kleiner Strom durch den Zählerkopf fließt, erfolgt eine Stromanzeige. Darüber hinaus ist das Multimeter mit einem Shunt (zur Erweiterung des Strommessbereichs), einem Multiplikator (zur Erweiterung des Spannungsmessbereichs), einem Gleichrichter (zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom), einer Batterie (zur Bereitstellung von Strom für die Widerstandsmessung) und Funktionsknöpfen ausgestattet. Das folgende Diagramm zeigt den Schaltungsaufbau eines Zeigermultimeters.
2. Funktionsprinzip des Zeigermultimeters
Wenn Sie ein Zeigermultimeter zur Messung von Widerstand, Strom und Spannung verwenden, ändert sich die interne Schaltungsstruktur des Multimeters entsprechend. Der interne Schaltkreisstatus des Zeigermultimeters bei der Erkennung von Gleichspannung ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass bei einem Multimeter im Bereich von 100 V der Innenwiderstand des Messgeräts die Summe aus drei Widerständen und dem Widerstand des Messgerätekopfs ist, was etwa 2 MQ beträgt, was 2 kO/V entspricht. Es ist ersichtlich, dass der Innenwiderstand des Multimeters sehr hoch ist und die gemessene Spannung während der Messung im Allgemeinen nicht beeinflusst. Der Strom, der beim Messen der Spannung in das Multimeter fließt, ist sehr gering.
Bei der Erkennung von Wechselspannung wird, wie im internen Schaltplan des Zeigermultimeters dargestellt, Wechselspannung zwischen den beiden Anschlüssen des Multimeters angelegt und im Inneren des Messgeräts eine Brückengleichrichterschaltung installiert, um das Wechselstromsignal in Gleichstrom umzuwandeln, bevor der Messkopf angetrieben wird.
Der interne Schaltkreisstatus des Zeigermultimeters bei der Widerstandserkennung ist im Diagramm dargestellt. Bei der Widerstandsmessung muss die Batterie im Multimeter verwendet werden, um den Widerstand mit Strom zu versorgen. Nach dem Durchlaufen des Widerstands ist der durch das Multimeter fließende Strom größer, wenn der Widerstandswert klein ist, und kleiner, wenn der Widerstandswert groß ist. Das Multimeter verfügt außerdem über einen Shunt-Widerstand, um den durch das Amperemeter fließenden Strom proportional zum gemessenen Widerstandswert zu machen. Der Zeigerausschlagwinkel des Amperemeters entspricht dem Wert des gemessenen Widerstandes.
