¿Qué hace internamente el multímetro?

Question

Cualquiera que haya manejado un multímetro está familiarizado con estos diales. La posición de la esfera indica que el rango máximo de la cantidad que se puede medir.

Pero ¿por qué estamos obligados a ajustar el rango máximo de nosotros mismos? Lo que sucede internamente en el multímetro cuando el dial se ajusta, por ejemplo, de 20V a 200V? Si tenemos el dial de 20V, y el voltaje medido es de 50V, ¿por qué no puede el medidor de proporcionar una medición? No tengo mucho conocimiento sobre el funcionamiento interno de un multímetro, pero entiendo que el voltaje es medido por dejar una cantidad infinitesimal de la corriente a través del metro y medir el campo magnético (algo a lo largo de estas líneas). Pero, ¿por qué no pueden los metros ajustar su rango de sí mismos?

EDIT: sé que hay son de escala automática metros, pero estoy interesado en saber por qué otros tienen que ser ajustados manualmente.

Answer 1

Esta imagen (fuente) debe decirle a usted todo lo que necesita saber acerca de cómo funciona. Hay limpiaparabrisas contactos en el dial, que se muestra en la parte inferior, que se aparean con las almohadillas en el medidor de PCB.

Estas almohadillas están conectados a diferentes grifos de un divisor de voltaje para dividir el voltaje, o para pasar corriente a través de un shunt.

Internamente, el medidor sólo se puede medir voltajes, por ejemplo, de -0.2 V a +0.2 V. El interruptor de alcance de los cambios del divisor de tensión para prescale el voltaje de entrada a estar dentro de ese rango, y en la mayoría de los metros también enviar una señal a la pantalla LCD para decir dónde poner el punto decimal.

En cuanto a por qué usted tiene que hacerlo usted mismo en lugar de que el medidor haciendo por ti: Nada más y nada menos que el precio. Un medidor automático de rangos es más caro que uno que no, debido a la necesidad de hardware adicional para detectar cuando está sobre-rango y realizar la conmutación.

Answer 2

Un viejo medidor analógico puede ser más fácil de entender (fuente http://fourier.eng.hmc.edu/e84/labs/lab1/node1.html):

Ya que el medidor de desviación depende de la corriente que pasa a ella, y la deflexión/relación actual no cambia, las diferentes posiciones de contacto formarán distintos de voltaje o corriente divisores para adaptar la escala. Nota: la resistencia de la bobina también es fijo.

No es que diferentes con medidores digitales, excepto que en lugar de una bobina que se necesita una cierta corriente tiene un Convertidor Analógico a Digital (ADC) que necesita una cierta tensión por completo indicación de la escala.

Answer 3

Si es digital multímetro, funciona de manera diferente que un análogo de uno.

Los esquemas de un análogo se muestra en Vangelo la respuesta.

Los esquemas para una digital se parece a esto:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Para las mediciones de voltaje, el dial se selecciona el coeficiente del divisor de voltaje (como se muestra en el esquema de arriba) y va a cambiar la posición del punto decimal en la pantalla.

Answer 4

Un voltímetro es no medir las corrientes. Hay un ADC (convertidor analógico a digital, que es el verdadero dispositivo de medición) en el interior, el cual se compara el voltaje de entrada con una tensión de referencia y da el factor de la entrada de la referencia, como una salida digital.

Digamos que la tensión de referencia es de 2V. El valor máximo de la tensión de entrada es también 2V, porque este sería el 100%. Si usted gire el dial a 20V rango de entrada a la que desea cambiar en un divisor de voltaje a la entrada, de manera que se reduce la tensión de entrada por un factor de 10. Esto se traduce en sólo 2V en el ADC con 20V voltaje de entrada. El microcontrolador lo sabe y se muestra el valor real en la pantalla.

Escala automática metros puede elegir las diferentes divisores de tensión por la conmutación de los relés. Esto requiere de piezas adicionales y por lo tanto algunos metros sólo tiene el usuario configurar de forma manual y por que la reducción de costos.

Answer 5

En su forma más simple el dial interruptores adecuados resistencias entre las sondas y el medidor de la bobina de manera que varios rangos de voltajes y corrientes de levas ser medido con un solo medidor.

Si intenta medir 40V a 20V rango, a continuación, el medidor tendría que ir a 200% de la lectura porque no hay dos veces el flujo de corriente que se necesita para mostrar el 100% de la lectura. La bobina no se puede mover el medidor de física y el de la bobina puede quemar porque el exceso de corriente que fluye a menos que existan componentes de protección para limitar.

El medidor no sabe cuánto voltaje que se a punto de medida y no tiene componentes activos para detectar o cambiar el rango automáticamente.