Функциональная схема цифрового мультиметра

Рис. 2 Функциональная схема цифрового мультиметра

На рис. 2 представлена функциональная схема цифрового мультиметра. Прибор содержит коммутатор К измеряемых сигналов, операционный усилитель ОУ, аналого-цифровой преобразователь АЦП и цифровой индикатор ЦИ. Таким образом, реализуется измерение на нижнем пределе измерения постоянного тока.

Ко входам коммутатора подключены различные измерительные преобразователи. Для простоты на рис. 2 показано три преобразователя. Первый - аттенюатор А служит для преобразования постоянного напряжения высокого уровня в постоянное напряжение более низкого уровня. Второй - прецизионный выпрямитель ПВ служит для преобразования переменного напряжения (тока) в напряжение постоянного тока. Третий преобразователь ПR преобразует сопротивление в напряжение постоянного тока. Чаше всего это просто прецизионный источник постоянного тока, который задается через измеряемое сопротивление и создает на нем падение напряжения U=IR. Таким образом, мультиметр может измерять напряжение (и токи) постоянного и переменного тока, а также сопротивление.

Число преобразователей на входе коммутатора может быть увеличено. Например, могут применяться преобразователи в постоянное напряжение емкости С, индуктивности L, температуры Г, освещенности £, частоты/и др. Для измерения температуры используется обычно датчик на основе полупроводникового диода или (чаще) мостовая схема с термодатчиком на основе металлического терморезистора или эффекта Пельтье (позволяет измерять температуру от -60 до примерно + 1000 °С).

Разумеется, чем больше преобразователей содержит мультиметр, тем сложнее его электронная начинка и дороже прибор. Впрочем, стоит отметить, что для построения типовых цифровых мультиметров выпускаются специализированные интегральные микросхемы, содержащие практически все упомянутые узлы. Именно поэтому нередко мультиметры даже разных фирм по метрологическим и электрическим характеристикам похожи "как две капли воды". Они обычно отличаются разрядностью дисплея и погрешностью. Чем последняя меньше, тем, как правило, дороже прибор, больше его габариты и масса. Последнее связано с применением прецизионных резисторов и конденсаторов, габариты и масса которых заметно больше, чем у обычных компонентов.

Некоторые мультиметры оснащены простыми средствами для прозвона цепей со звуковой индикацией (если сопротивление цепи меньше заданного в десятки Ом), тестирования микросхем различной логики, проверки диодов и транзисторов. Последняя реализуется обычно заданием в базу стабильного небольшого тока и измерением тока коллектора. Он пропорционален коэффициенту передачи тока базы В (или ИВЕ). Иногда мультиметры снабжаются средствами контроля логических микросхем и даже простым генератором тестовых сигналов на несколько частот.

Все это превращает мультиметры в действительно универсальные и довольно неприхотливые приборы.

Статья в тему

Ёмкостные уровнемеры
Техника конструирования и применения датчиков (сенсорика) развилась в самостоятельную ветвь измерительной техники. С ростом автоматизации к датчикам физических параметров стали предъявляться все более высокие требования. При этом особое значение придается следующим показателям: * м ...