A história dos multímetros
O primeiro medidor de ponteiro para medir a corrente, chamado galvonômetro, foi inventado em 1820. Usando a ponte de Wheatstone em conjunto, pode comparar a resistência e a tensão desconhecidas a serem medidas com a tensão e a resistência conhecidas e, em seguida, medir a tensão, corrente e resistência relevantes , etc. Usar este método para medir em laboratório é trabalhoso e inconveniente. Este dispositivo é pesado e complicado e não é fácil de transportar.
▲ Galvanômetro
O galvanômetro pode apenas refletir aproximadamente a existência de corrente, mas não pode fornecer o valor preciso da magnitude da corrente. O amperímetro usando o mecanismo de bobina ativa (mecanismo de transmissão D'Arsonval/Weston) pode exibir a magnitude da corrente.
A bobina oca enrolada com fio esmaltado fino é suspensa no pólo magnético do ímã permanente, e o torque rotativo pode ser gerado após a passagem da corrente CC para acionar o ponteiro para girar. O campo magnético é projetado como um anel circular, de modo que a força do ampère na bobina de corrente não tem nada a ver com o ângulo, e um fio fino de mola metálica gera um torque restaurador, que faz com que o ângulo entre a rotação do ponteiro e o corrente que passa pela bobina. proporcional. Este mecanismo, conhecido como mecanismo de engrenagem D'Arsonval, ainda é amplamente utilizado em cabeças de relógios eletrônicos analógicos de todos os tipos.
▲ Mecanismo de transmissão D'Arsonal
Um amperímetro baseado em um mecanismo de bobina móvel elimina a necessidade de uma ponte de Wheatstone para medir a corrente de maneira fácil e conveniente. Com base nisso, adicionando resistência de derivação, resistência em série e fonte de alimentação CC estável, a tensão, a corrente e a resistência de diferentes faixas de engrenagens podem ser medidas.
Na década de 1820, à medida que os dispositivos de tubo se tornaram mais amplamente utilizados, nasceu o multímetro. Diz-se que o primeiro multímetro no sentido moderno foi inventado em 1920 por Donald Macaie, engenheiro dos Correios Britânicos. Em seu trabalho, para manter as facilidades de comunicação, é necessário medir continuamente a tensão, corrente, resistência, etc. no circuito. Ele não suportava o problema de carregar vários medidores ao mesmo tempo, então desenvolveu um multímetro que pode medir tensão, corrente e resistência ao mesmo tempo, que era chamado de Avometer na época.
▲ Multímetro de Donald Macadie
O multímetro Amvohm adota um amperímetro de ponteiro com um mecanismo de bobina ativa e é equipado com um divisor de tensão de precisão e resistência de derivação. Ele usa um interruptor de engrenagem e soquete para selecionar a categoria de medição e a faixa de processo.
Macadie transferiu o Avometer que ele projetou para a Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, fundada em 1923), e tornou-se uma produção comercial e vendas naquele ano. Avometer, antes do 8 melhorado, só pode medir sinais de tensão e corrente DC.
Um voltímetro estilo relógio de bolso também era popular na época, com uma caixa de metal, que era muito mais barato que o Avometer. Seu invólucro geralmente é conectado ao terminal negativo do medidor. Embora essa simplificação fosse conveniente para a operação, também fez com que muitos engenheiros eletrônicos descuidados na época sofressem muitos choques elétricos.
Este tipo de relógio é geralmente relativamente simples. Por exemplo, o manual indica apenas 33Ω/V, o mostrador geralmente não é uniforme e não há parafuso de ajuste do ponteiro zero.
▲ Voltímetro de relógio de bolso
O multímetro tipo ponteiro geralmente precisa absorver uma certa corrente do circuito medido para acionar a bobina giratória, como um medidor de 50 microampères em escala real, um medidor de alta sensibilidade comumente usado. Durante a medição, se o ponteiro estiver totalmente deslocado, ele precisa continuar recebendo 50 microamperes de corrente do circuito em teste, o que afetará os resultados da medição de alguns circuitos de alta impedância, tornando o valor lido abaixo do valor normal.
É necessário usar válvulas de vácuo para aumentar a impedância de entrada do multímetro, e elas são chamadas de multímetros de válvula de vácuo (VTVM, VVM). Este multímetro eletrônico de tubo de vácuo geralmente tem uma impedância de entrada de mais de 1MΩ. Ele usa um circuito de saída do seguidor de cátodo de tubo de vácuo (feedback negativo em série de tensão) para aumentar a impedância de entrada, para que o multímetro não tenha um impacto significativo no circuito em teste durante a medição.
▲ Multímetro de tubo de vácuo
Antes da invenção do multímetro digital (integrado), circuitos de transistores analógicos de alta impedância, ou Triodes de Efeito de Campo (FETs), eram usados para substituir válvulas de vácuo em dispositivos multímetros. Os multímetros digitais modernos usam circuitos integrados de alta impedância, com impedâncias de entrada que podem corresponder ou exceder os multímetros de tubo de vácuo originais.
▲ Multímetro digital moderno
Os multímetros de hoje adicionaram muitas funções adicionais, como medidores de decibéis para medição de potência, medição de capacitância, ganho de triodo, frequência, ciclo de trabalho, retenção de exibição e assim por diante. A campainha do multímetro pode soar quando o circuito de medição está ligado e desligado, fornecendo um feedback rápido da medição.
