آموزش کار با مولتیمتر دیجیتال

اگرچه ADC نمونه های زیادی را می گیرد، مولتی متر دیجیتال هر نمونه ای را که می گیرد یا نمایش نمی دهد یا برمی گرداند. در عوض، ADC از یک استراتژی بافر و میانگین گیری در نمونه ها برای دستیابی به دقت و وضوح بالا استفاده می کند. این استراتژی به غلبه بر اثرات تغییرات جزئی مانند نویز خط برق و سایر نویزهای محیطی کمک می کند.
عملکرد مولتی متر دیجیتال شما بستگی به این دارد که چگونه با نویز ناشی از عوامل خارجی مقابله می کند و آنها را از اندازه گیری واقعی حذف می کند – یک عنصر ضروری برای دستیابی به بالاترین سطح دقت.
مولتی مترهای دیجیتال قادر به انجام انواع مختلف اندازه گیری هستند. در زیر چند نمونه رایج از نحوه کاوش و اندازه گیری موثر انواع مختلف سیگنال ها آورده شده است.

۱٫ اندازه گیری ولتاژ

اندازه گیری ولتاژ یکی از ساده ترین اندازه گیری ها با استفاده از DMM است. پروب ها را در دو نقطه ای که می خواهید ولتاژ را اندازه گیری کنید قرار دهید.

تقریباً همه DMM ها دارای عملکرد قطبیت خودکار هستند، بنابراین معمولاً نیازی به نگرانی در مورد نحوه اتصال پروب ها نیست. با این حال، بهترین عمل این است که اتصال مشترک (COM)، معمولاً اتصال منفی، به ولتاژ پایین، شاسی یا خط صفر ولت است.

۲٫ اندازه گیری جریان

اندازه گیری ولتاژ با یک مولتی متر دیجیتال آسان است، اما استفاده از آن برای اندازه گیری جریان کمی چالش برانگیزتر است. هنگام اندازه گیری جریان با DMM، آن را به صورت سری با مدار قرار دهید تا جریان از طریق DMM عبور کند.

مولتی مترهای دیجیتال دارای یک مقاومت شنت جریان داخلی برای اندازه گیری جریان هستند. با این حال، اگر جریان برای DMM خیلی زیاد باشد، به تنظیمات دیگری نیاز خواهید داشت. راه حل این است که DMM را به موازات یک مقاومت شنت خارجی دقیق قرار دهید که بتواند توان مورد نیاز را کنترل کند. می‌توانید ولتاژی را در مقاومت شنت خارجی اندازه‌گیری کنید و سپس از قانون اهم برای محاسبه جریان استفاده کنید.

۳٫ اندازه گیری مقاومت

مولتی مترهای دیجیتال قابلیت اندازه گیری مقاومت دو سیمه و چهار سیمه را ارائه می دهند. با این حال، این دو روش اندازه‌گیری مقاومت برای همه کاربردهای اندازه‌گیری مقاومت به یک طریق نیستند.
یک پیکربندی اندازه‌گیری مقاومت دو سیم در شکل زیر نشان داده شده است. مولتی‌مترهای دیجیتال معمولاً از روش جریان ثابت برای اندازه‌گیری مقاومت استفاده می‌کنند، که یک جریان ثابت (Itest) را به دستگاه تحت آزمایش (DUT) می‌رساند و ولتاژ (Vm) را اندازه‌گیری می‌کند. سپس می توانید مقاومت را با استفاده از جریان شناخته شده و ولتاژ اندازه گیری شده محاسبه کنید.

مقاومتی که می خواهید اندازه گیری کنید به عنوان یک مقاومت ناشناخته با برچسب R در شکل فوق ظاهر می شود. مزیت این روش کابل کشی ساده است – فقط از دو سیم استفاده می کند.
همه DMM ها مقاومت را با وارد کردن یک جریان DC از طریق مقاومت ناشناخته اندازه گیری می کنند. در اندازه گیری دو سیم، منبع جریان به صورت داخلی به سرنخ های منبع در DMM متصل می شود. هر گونه مقاومت در لیدهای تست به عنوان یک خطای خواندن نشان داده می شود. هنگامی که جریان اعمال می شود، ولتاژ تولید شده در سراسر نمونه اندازه گیری می شود و سپس برای محاسبه R با استفاده از قانون اهم، R = V/I استفاده می شود. اگر خطاهای مقاومت کابل کشی را حذف نکنید، اندازه گیری مقاومت ناشناخته R با خطا مواجه خواهد شد.

اگر از “جمع جبری” در نقطه اندازه گیری استفاده کنید، می توانید خطاهای مقاومت کابل کشی Rlead را در اندازه گیری کاهش دهید.

شکل فوق اتصالات چهار سیم را نشان می دهد که از دستگاه آزمایش خارج می شوند. سیم های چهار سیم از یک جفت سیم منبع جریان و یک جفت سیم حسگر ولتاژ به صورت موازی تشکیل شده اند – آنها به R یا DUT متصل می شوند. مشابه روش اندازه‌گیری دو سیمه، سیم‌های منبع جریان افت ولتاژی را در سراسر R در امتداد سیم‌ها HI و LO ایجاد می‌کنند. با این حال، جفت دوم جدا از منبع جریان یک حلقه ولتاژ مستقیم را تشکیل می دهد که افت ولتاژ در سراسر R را اندازه گیری می کند. جفت دوم حس ولتاژ HIsense و LOsense هستند. از آنجایی که مقاومت DMM بسیار بالا است، در حدود ۱۰M اهم، مقاومت سیم تأثیر کمی بر اندازه گیری دارد. از آنجایی که Rlead ناچیز و مستقل از منبع فعلی، Itest است، پس:

که در آن VR ولتاژ مقاومت R یا DUT است و متر ولتاژ را به صورت Vm اندازه گیری می کند: