Die Geschichte der Multimeter
Das erste Zeigermessgerät zur Strommessung, Galvonometer genannt, wurde 1820 erfunden. Durch die Verwendung der Wheatstone-Brücke in Verbindung kann der unbekannte Widerstand und die zu messende Spannung mit der bekannten Spannung und dem bekannten Widerstand verglichen und dann die relevante Spannung, der Strom und der Widerstand gemessen werden usw. Die Verwendung dieser Methode zur Messung im Labor ist mühsam und unbequem. Diese Vorrichtung ist umständlich und kompliziert und nicht leicht zu tragen.
▲ Galvanometer
Das Galvanometer kann das Vorhandensein von Strom nur grob widerspiegeln, aber nicht den genauen Wert der Stromstärke angeben. Das Amperemeter, das den aktiven Spulenmechanismus (D'Arsonval/Weston-Übertragungsmechanismus) verwendet, kann die Größe des Stroms anzeigen.
Die mit feinem Lackdraht gewickelte Hohlspule ist im Magnetpol des Permanentmagneten aufgehängt, und das Drehmoment kann nach dem Durchleiten des Gleichstroms erzeugt werden, um den Zeiger zum Drehen anzutreiben. Das Magnetfeld ist als Kreisring ausgebildet, so dass die Amperekraft auf die Stromspule nichts mit dem Winkel zu tun hat, und ein dünner Metallfederdraht ein Rückstellmoment erzeugt, das den Winkel zwischen der Drehung des Zeigers und dem Winkel macht Strom, der durch die Spule fließt. proportional. Dieser Mechanismus, bekannt als D'Arsonval-Getriebemechanismus, ist immer noch weit verbreitet in analogen elektronischen Uhrenköpfen aller Art.
▲ Übertragungsmechanismus von D'Arsonal
Ein Amperemeter, das auf einem beweglichen Spulenmechanismus basiert, macht eine Wheatstone-Brücke überflüssig, um Strom einfach und bequem zu messen. Auf dieser Basis können durch Hinzufügen von Shunt-Widerstand, Serienwiderstand und stabiler DC-Stromversorgung Spannung, Strom und Widerstand verschiedener Getriebebereiche gemessen werden.
In den 1820er Jahren, als Röhrengeräte immer häufiger verwendet wurden, wurde das Multimeter geboren. Es wird gesagt, dass das erste Multimeter im modernen Sinne 1920 von Donald Macaie, einem Ingenieur bei der britischen Post, erfunden wurde. Bei seiner Arbeit ist es zur Aufrechterhaltung von Kommunikationseinrichtungen erforderlich, Spannung, Strom, Widerstand usw. im Stromkreis kontinuierlich zu messen. Er konnte die Mühe nicht ertragen, mehrere Messgeräte gleichzeitig zu tragen, also entwickelte er ein Multimeter, das Spannung, Strom und Widerstand gleichzeitig messen kann, das damals Avometer genannt wurde.
▲ Multimeter von Donald Macadie
Das Amvohm-Multimeter verwendet ein Zeigeramperemeter mit einem aktiven Spulenmechanismus und ist mit einem Präzisionsspannungsteiler und einem Shunt-Widerstand ausgestattet. Es verwendet einen Getriebeschalter und eine Steckdose, um die Messkategorie und den Prozessbereich auszuwählen.
Macadie übertrug das von ihm entworfene Avometer an die Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, gegründet 1923), und es wurde in diesem Jahr zu einer kommerziellen Produktion und einem kommerziellen Verkauf. Avometer, vor dem verbesserten 8, kann nur Gleichspannungs- und Stromsignale messen.
Beliebt war damals auch ein Voltmeter im Taschenuhr-Stil mit einem Metallgehäuse, das viel billiger war als das Avometer. Seine Schale ist normalerweise mit dem Minuspol des Zählers verbunden. Obwohl diese Vereinfachung für die Bedienung bequem war, verursachte sie damals auch viele unvorsichtige Elektroniker, die viele Stromschläge erlitten.
Diese Art von Uhr ist normalerweise relativ einfach. Zum Beispiel gibt das Handbuch nur 33Ω/V an, das Zifferblatt ist oft nicht einheitlich und es gibt keine Einstellschraube für den Zeigernullpunkt.
▲ Taschenuhr-Voltmeter
Das Multimeter vom Zeigertyp muss normalerweise einen bestimmten Strom von der gemessenen Schaltung absorbieren, um die rotierende Spule anzutreiben, wie z. B. ein 50-Mikroampere-Messgerät mit voller Skala, ein üblicherweise verwendetes hochempfindliches Messgerät. Wenn der Zeiger während der Messung vollständig versetzt ist, muss er weiterhin 50 Mikroampere Strom von der zu testenden Schaltung erhalten, was die Messergebnisse einiger hochohmiger Schaltungen beeinflusst und den abgelesenen Wert niedriger als den normalen Wert macht.
Es ist notwendig, Vakuumröhren zu verwenden, um die Eingangsimpedanz des Multimeters zu erhöhen, und sie werden Vakuumröhren-Multimeter (VTVM, VVM) genannt. Dieses elektronische Röhrenmultimeter hat normalerweise eine Eingangsimpedanz von mehr als 1 MΩ. Es verwendet eine Vakuumröhren-Kathodenfolger-Ausgangsschaltung (Spannungsreihe mit negativer Rückkopplung), um die Eingangsimpedanz zu erhöhen, so dass das Multimeter während der Messung keinen signifikanten Einfluss auf die zu testende Schaltung hat.
▲ Vakuumröhren-Multimeter
Vor der Erfindung des digitalen (integrierten) Multimeters wurden hochohmige analoge Transistorschaltungen oder Feldeffekttrioden (FETs) verwendet, um Vakuumröhren in Multimetergeräten zu ersetzen. Moderne digitale Multimeter verwenden hochohmige integrierte Schaltungen mit Eingangsimpedanzen, die denen der ursprünglichen Vakuumröhren-Multimeter entsprechen oder diese übertreffen können.
▲ Modernes Digitalmultimeter
Die heutigen Multimeter haben viele zusätzliche Funktionen hinzugefügt, wie z. B. Dezibelmeter zum Messen von Leistung, Messen von Kapazität, Triodenverstärkung, Frequenz, Arbeitszyklus, Anzeige halten und so weiter. Der Summer am Multimeter kann ertönen, wenn der Messkreis ein- und ausgeschaltet ist, und gibt eine schnelle Rückmeldung der Messung.
