multimetrelerin tarihi
Akımı ölçmek için galvonometre adı verilen ilk gösterge ölçer 1820'de icat edildi. Wheatstone Köprüsü'nü birlikte kullanmak, ölçülecek bilinmeyen direnç ve voltajı bilinen voltaj ve dirençle karşılaştırabilir ve ardından ilgili voltajı, akımı, direnci ölçebilir. , vb. Laboratuarda ölçüm yapmak için bu yöntemi kullanmak zahmetli ve elverişsizdir. Bu cihaz hantal ve karmaşıktır ve taşıması kolay değildir.
▲ Galvanometre
Galvanometre, akımın varlığını kabaca yansıtabilir, ancak akımın büyüklüğünün kesin değerini veremez. Aktif bobin mekanizmasını (D'Arsonval/Weston iletim mekanizması) kullanan ampermetre, akımın büyüklüğünü gösterebilir.
İnce emaye tel ile sarılmış içi boş bobin, kalıcı mıknatısın manyetik kutbunda askıya alınır ve işaretçiyi döndürmek için DC akımını geçtikten sonra dönen tork üretilebilir. Manyetik alan dairesel bir halka olarak tasarlanmıştır, böylece akım bobini üzerindeki amper kuvvetinin açıyla hiçbir ilgisi yoktur ve ince bir metal yay teli, işaretçinin dönüşü ile açı arasındaki açıyı oluşturan bir geri yükleme torku üretir. bobinden geçen akım. orantılı. D'Arsonval dişli mekanizması olarak bilinen bu mekanizma, hala her türden analog elektronik saat kafalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
▲ D'Arsonal şanzıman mekanizması
Hareketli bir bobin mekanizmasına dayalı bir ampermetre, akımı kolayca ve rahatça ölçmek için bir Wheatstone köprüsüne olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu temelde, şönt direnci, seri direnç ve kararlı DC güç kaynağı eklenerek farklı dişli aralıklarının voltajı, akımı ve direnci ölçülebilir.
1820'lerde tüp cihazları daha yaygın olarak kullanılmaya başlayınca multimetre doğdu. Modern anlamda ilk multimetrenin 1920 yılında İngiliz Postanesi mühendisi Donald Macaie tarafından icat edildiği söyleniyor. Çalışmalarında, iletişim olanaklarını sürdürmek için devredeki voltaj, akım, direnç vb.'nin sürekli olarak ölçülmesi gerekir. Aynı anda birden fazla metre taşıma zahmetine katlanamadı, bu yüzden o zaman Avometre adı verilen voltaj, akım ve direnci aynı anda ölçebilen bir multimetre geliştirdi.
▲ Donald Macadie'nin multimetresi
Amvohm multimetre, aktif bobin mekanizmalı bir işaretçi ampermetre kullanır ve hassas bir voltaj bölücü ve şönt direnci ile donatılmıştır. Ölçüm kategorisini ve işlem aralığını seçmek için bir vites anahtarı ve priz kullanır.
Macadie, tasarladığı Avometreyi Otomatik Sargı ve Elektrik Ekipmanları Şirketi'ne (1923 yılında kurulan ACWEEC) devretti ve o yıl ticari bir üretim ve satış haline geldi. Avometre, geliştirilmiş 8'den önce sadece DC voltaj ve akım sinyallerini ölçebilir.
Avometre'den çok daha ucuz olan metal bir kasaya sahip cep saati tarzı bir voltmetre de o zamanlar popülerdi. Kabuğu genellikle sayacın negatif terminaline bağlanır. Bu sadeleştirme her ne kadar işletme için elverişli olsa da, o dönemde pek çok dikkatsiz elektronik mühendisinin çok fazla elektrik çarpmasına maruz kalmasına da neden olmuştur.
Bu tür bir saat genellikle nispeten basittir. Örneğin, kılavuz yalnızca 33Ω/V'yi gösterir, kadran genellikle tek tip değildir ve işaretçi sıfır ayar vidası yoktur.
▲ Cep saati voltmetresi
İşaretçi tipi multimetrenin genellikle, yaygın olarak kullanılan yüksek hassasiyetli bir metre olan tam ölçekli 50 mikroamper metre gibi dönen bobini sürmek için ölçülen devreden belirli bir akımı emmesi gerekir. Ölçüm sırasında, işaretçi tamamen dengelenmişse, test edilen devreden 50 mikroamper akım almaya devam etmesi gerekir, bu da bazı yüksek empedanslı devrelerin ölçüm sonuçlarını etkileyerek okuma değerini normal değerden daha düşük hale getirir.
Multimetrenin giriş empedansını artırmak için vakum tüpleri kullanmak gerekir ve bunlara vakum tüplü multimetreler (VTVM, VVM) denir. Bu elektronik vakum tüplü multimetre genellikle 1MΩ'den fazla giriş empedansına sahiptir. Giriş empedansını artırmak için bir vakum tüplü katot takipçi çıkış (voltaj serisi negatif geri besleme) devresi kullanır, böylece multimetrenin ölçüm sırasında test edilen devre üzerinde önemli bir etkisi olmaz.
▲ Vakum tüplü multimetre
Dijital (entegre) multimetrenin icadından önce, multimetre cihazlarındaki vakum tüplerini değiştirmek için yüksek empedanslı analog transistör devreleri veya Alan Etkili Triodlar (FET'ler) kullanıldı. Modern dijital multimetreler, orijinal vakum tüplü multimetrelerle eşleşebilen veya bunları aşabilen giriş empedansları ile yüksek empedanslı entegre devreler kullanır.
▲ Modern dijital multimetre
Günümüzün multimetreleri, gücü ölçmek için desibel metre, kapasitans, triyot kazancı, frekans, görev döngüsü, ekran tutma vb. Gibi birçok ek işlev ekledi. Multimetre üzerindeki sesli uyarı, ölçüm devresi açık ve kapalıyken çalabilir ve hızlı ölçüm geri bildirimi sağlar.
