تاريخ المالتيميتر
تم اختراع أول مقياس مؤشر لقياس التيار ، يسمى galvonometer ، في عام 1820. يمكن أن يقارن استخدام جسر Wheatstone بالتزامن بين المقاومة غير المعروفة والجهد المراد قياسهما مع الجهد والمقاومة المعروفين ، ثم قياس الجهد والتيار والمقاومة ذات الصلة ، إلخ. استخدام هذه الطريقة للقياس في المختبر شاق وغير مريح. هذا الجهاز مرهق ومعقد ولا يسهل حمله.
▲ الجلفانومتر
يمكن أن يعكس الجلفانومتر فقط وجود التيار تقريبًا ، ولكن لا يمكنه إعطاء القيمة الدقيقة للحجم الحالي. يمكن لمقياس التيار الذي يستخدم آلية الملف النشط (آلية نقل D'Arsonval / Weston) أن يعرض حجم التيار.
يتم تعليق الملف المجوف بسلك مطلي بالمينا في القطب المغناطيسي للمغناطيس الدائم ، ويمكن إنشاء عزم الدوران بعد تمرير التيار المستمر لدفع المؤشر إلى الدوران. تم تصميم المجال المغناطيسي كحلقة دائرية ، بحيث لا علاقة لقوة الأمبير على الملف الحالي بالزاوية ، وسلك الزنبرك المعدني الرقيق يولد عزم دوران استعادة ، مما يجعل الزاوية بين دوران المؤشر و يمر التيار من خلال الملف. متناسب. لا تزال هذه الآلية ، المعروفة باسم آلية تروس D'Arsonval ، مستخدمة على نطاق واسع في رؤوس الساعات الإلكترونية التناظرية من جميع الأنواع.
▲ آلية انتقال D'Arsonal
مقياس التيار الذي يعتمد على آلية الملف المتحرك يلغي الحاجة إلى جسر ويتستون لقياس التيار بسهولة ويسر. على هذا الأساس ، من خلال إضافة مقاومة التحويل ومقاومة التسلسل وإمدادات طاقة التيار المستمر المستقرة ، يمكن قياس الجهد والتيار والمقاومة لنطاقات التروس المختلفة.
في عشرينيات القرن التاسع عشر ، عندما أصبحت الأجهزة الأنبوبية تستخدم على نطاق واسع ، ولد جهاز القياس المتعدد. يقال أن أول جهاز متعدد بالمفهوم الحديث اخترع في عام 1920 من قبل دونالد ماكايه ، وهو مهندس في مكتب البريد البريطاني. في عمله ، من أجل الحفاظ على مرافق الاتصالات ، من الضروري قياس الجهد والتيار والمقاومة وما إلى ذلك في الدائرة بشكل مستمر. لم يستطع تحمل مشكلة حمل عدة أمتار في نفس الوقت ، لذلك طور مقياسًا متعددًا يمكنه قياس الجهد والتيار والمقاومة في نفس الوقت ، والذي كان يُطلق عليه اسم Avometer في ذلك الوقت.
▲ المتر المتعدد دونالد مكادي
يستخدم مقياس Amvohm المتعدد مقياس مقياس التيار الكهربائي بآلية ملف نشطة ، ومجهز بمقسم جهد دقيق ومقاومة تحويل. يستخدم مفتاح تروس ومقبس لتحديد فئة القياس ونطاق العملية.
قام Macadie بنقل Avometer الذي صممه إلى شركة Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC ، التي تأسست عام 1923) ، وأصبحت إنتاجًا تجاريًا ومبيعات في ذلك العام. Avometer ، قبل 8 المحسّن ، يمكنه فقط قياس جهد التيار المستمر وإشارات التيار.
كان الفولتميتر على غرار ساعة الجيب شائعًا أيضًا في ذلك الوقت ، مع غلاف معدني ، والذي كان أرخص بكثير من Avometer. عادة ما يتم توصيل غلافه بالطرف السالب للمتر. على الرغم من أن هذا التبسيط كان مناسبًا للتشغيل ، إلا أنه تسبب أيضًا في تعرض العديد من مهندسي الإلكترونيات المهملين في ذلك الوقت للكثير من الصدمات الكهربائية.
عادة ما يكون هذا النوع من الساعات بسيطًا نسبيًا. على سبيل المثال ، يشير الدليل فقط إلى 33Ω / V ، وغالبًا ما يكون الاتصال الهاتفي غير موحد ، ولا يوجد مؤشر لولب ضبط صفري.
▲ ساعة الجيب الفولتميتر
عادة ما يحتاج المقياس المتعدد من نوع المؤشر إلى امتصاص تيار معين من الدائرة المقاسة لتشغيل الملف الدوار ، مثل مقياس كامل 50 ميكرو أمبير ، وهو مقياس عالي الحساسية شائع الاستخدام. أثناء القياس ، إذا تم إزاحة المؤشر بالكامل ، فإنه يحتاج إلى الاستمرار في تلقي 50 ميكرو أمبير من التيار من الدائرة قيد الاختبار ، مما سيؤثر على نتائج القياس لبعض دوائر المقاومة العالية ، مما يجعل قيمة القراءة أقل من القيمة العادية.
من الضروري استخدام الأنابيب المفرغة لزيادة مقاومة المدخلات للمقياس المتعدد ، وتسمى بالمقاييس المفرغة للأنبوب (VTVM ، VVM). عادة ما يكون لمقياس الأنبوب الفراغي الإلكتروني هذا مقاومة إدخال تزيد عن 1MΩ. إنه يستخدم دائرة خرج أتباع الكاثود الأنبوبي المفرغ (ردود فعل سلبية لسلسلة الجهد) لزيادة مقاومة الإدخال ، بحيث لا يكون للمقياس المتعدد تأثير كبير على الدائرة قيد الاختبار أثناء القياس.
▲ فراغ أنبوب متعدد المتر
قبل اختراع دارات الترانزستور التناظرية الرقمية (المتكاملة) ذات المعاوقة العالية ، أو الصمامات الثلاثية ذات التأثير الميداني (FETs) ، كانت تُستخدم لاستبدال الأنابيب المفرغة في أجهزة متعددة المقاييس. تستخدم أجهزة القياس الرقمية الحديثة دوائر متكاملة عالية المقاومة ، مع ممانعات إدخال يمكن أن تطابق أو تتجاوز المتر المتعدد للأنبوب المفرغ الأصلي.
▲ جهاز رقمي متعدد حديث
أضافت أجهزة القياس المتعددة اليوم العديد من الوظائف الإضافية ، مثل عدادات الديسيبل لقياس الطاقة ، وقياس السعة ، وكسب الصمام الثلاثي ، والتردد ، ودورة العمل ، وتعليق الشاشة ، وما إلى ذلك. يمكن أن يصدر صوت الجرس الموجود على جهاز القياس المتعدد عندما تكون دائرة القياس في وضع التشغيل والإيقاف ، مما يعطي ملاحظات سريعة عن القياس.
