Circuiti di misura di tensione e corrente di multimetri digitali
Un multimetro digitale può essere utilizzato per misurare vari circuiti. Oggi l'editor elencherà in dettaglio due tipi: circuiti di misurazione della tensione e della corrente. Diamo un'occhiata insieme. Quanto segue è solo di riferimento:
1. Circuito di misurazione della corrente CC nel multimetro digitale
Il circuito di misurazione della corrente CC è dotato di 7 livelli: 20 μ Ω, 200 μ Ω, 2 m Ω, 20 m Ω, 200 m Ω, 2 Ω e 20 Ω, con una presa di ingresso dedicata per il livello 20 Ω. Il circuito di misurazione è mostrato nello schema. Il diodo funge da protezione da sovratensione limitante bidirezionale e viene selezionato un diodo raddrizzatore sigillato in plastica di silicio 1N4148 (1 Ω/400 V). Quando la tensione di ingresso è inferiore alla caduta di tensione di conduzione diretta del diodo Gui, il diodo si spegne e non ha alcun effetto sulla misurazione. Una volta che la tensione di ingresso supera 0,6~0,7 V, il diodo conduce immediatamente, limitando così la tensione di ingresso dello strumento. FU è un tubo con fusibile rapido da 2 Ω/250 V che fornisce protezione da sovracorrente.
Circuito di misurazione della corrente CC multi-gamma
R1~R7 formano uno shunt con una resistenza totale di 10k Ω. Tra questi, R1~R7 utilizzano resistori a film metallico di precisione (con un errore di ± 0,5%), mentre R5 e R6 utilizzano resistori a filo avvolto di precisione. A causa dell'elevata corrente di esercizio della presa da 20 Ω, come resistenza di shunt viene utilizzata una resistenza in filo di rame al manganese (con un coefficiente di temperatura ridotto). La sua resistenza al freddo è di 0,01 Ω e possiamo calcolare che la sua potenza dissipata a pieno regime sia di 4 W. Poiché non è presente alcun dispositivo di protezione nell'intervallo 20 Ω, si consiglia che la corrente di ingresso massima (20 Ω) misurata con questo intervallo non superi i 15 secondi per evitare di danneggiare il resistore del filo di rame al manganese.
Supponendo che Im sia la corrente di intervallo e UIn sia il valore di fondo scala della tensione di ingresso del misuratore digitale, i valori di resistenza dei resistori di shunt (resistori di campionamento) per ciascuna marcia possono essere calcolati secondo la seguente formula:
2. Circuito di misurazione della tensione CC nel multimetro digitale
L'intervallo di tensione CC di un multimetro digitale è generalmente 200 mV, 2 V, 20 V, 200 V e 1000 V, con un range di base di 200 mV. Il circuito di misurazione della tensione CC è mostrato nello schema. Un partitore di tensione del resistore di precisione è composto da R1-R5, con una resistenza totale di 10 M Ω, che può attenuare uniformemente la tensione CC misurata da 0 a 1000 V fino a meno di 200 mV, quindi inviarla al contatore di base da 200 mV per la misurazione. Tutti i modelli R1-R5 utilizzano resistori a film metallico con un errore di ± 0,5%.
Circuito di misurazione della tensione CC
È necessario spiegare i seguenti punti:
① The input resistance of each voltage level is 10M Ω, considering the input resistance RIN=102 Ω=10000M Ω (typical value) of ICL7106 single-chip 31/2 bit A/D converter. When designing a multi range digital voltmeter, the input resistance RIN=0.001rIN=10M Ω of the instrument is generally selected to make RI>RIN, quindi l'effetto shunt di RIN sul segnale può essere completamente ignorato.
② Per risparmiare componenti nei multimetri digitali, possono anche essere presi in prestito quando si misura la tensione CA
Divisore di tensione resistivo di precisione per intervallo di tensione CC. Inoltre il suddetto resistore divisore di tensione funge anche da circuito standard per il blocco del resistore. Considerando che ci sono solo 5 livelli di tensione CC e 6 livelli di resistori (200 Ω, 20k Ω, 200k Ω, 2M Ω, 20M Ω), R5 è in realtà composto da resistori da 100 Ω e 900 Ω collegati in serie, dove 100 Ω può essere utilizzato come resistore standard per il livello di resistenza da 200 Ω (il valore di resistenza standard per il livello di resistenza dovrebbe essere pari alla metà della gamma di resistori).
③ A causa dell'elevato valore di resistenza di R1, per facilitare la calibrazione dei valori di resistenza, due resistori accoppiati sono spesso collegati in serie per formare 9M Ω. Alcuni multimetri digitali utilizzano anche un resistore costante ad alta resistenza e un resistore regolabile a bassa resistenza collegati in serie per formare R1.
④ Per filtrare il rumore ad alta frequenza all'estremità di ingresso, alcuni multimetri digitali collegano anche un piccolo condensatore di diverse decine di picofarad in parallelo al partitore di tensione CC.
