¿Qué hace el dial multímetro internamente?

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Todos los que han manejado un multímetro están familiarizados con estos diales. La posición del dial indica el rango máximo de la cantidad que se puede medir.

Pero, ¿por qué estamos obligados a ajustar el rango máximo nosotros mismos? ¿Qué sucede internamente en el multímetro cuando el dial se ajusta, digamos, de 20V a 200V? Si tenemos el dial en 20V, y el voltaje medido es de 50V, ¿por qué el medidor no puede proporcionar una medición? No tengo mucho conocimiento sobre el funcionamiento interno de un multímetro, pero entiendo que el voltaje se mide dejando que una cantidad infinitesimal de corriente atraviese el medidor y midiendo el campo magnético (algo así). Pero, ¿por qué los medidores no pueden ajustar su alcance ellos mismos?

EDIT: Sé que son metros escala automática, pero estoy interesado en saber por qué otros tienen que ser ajustado manualmente.

S. Rotos
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Costo ...........
Chu
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A veces, el comportamiento de rango automático es un comportamiento muy irritante. Un rango fijo puede ser tu amigo (que entiende el circuito).
analogsystemsrf
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@analogsystemsrf Aunque cada medidor de rango automático que he visto también tiene una opción de rango manual. Es un poco menos sencillo que simplemente girar el dial, pero creo que el inconveniente leve cuando necesita establecerlo en un rango fijo vale la pena para la conveniencia de la auto-escala.
Hogar

Respuestas:

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Esta imagen ( fuente ) debería decirle todo lo que necesita saber sobre cómo funciona. Hay contactos de limpiaparabrisas en el dial, que se muestran en la parte inferior, que se acoplan con almohadillas en la PCB del medidor.

Estas almohadillas están conectadas a diferentes tomas de un divisor de voltaje para dividir el voltaje o para pasar corriente a través de una derivación de corriente.

Internamente, el medidor solo puede medir voltajes de, digamos, -0.2V a + 0.2V. El interruptor de rango cambia el divisor de voltaje para preescalar el voltaje de entrada para estar dentro de ese rango, y en la mayoría de los medidores también enviará una señal a la pantalla LCD para indicarle dónde colocar el punto decimal.

En cuanto a por qué debe hacerlo usted mismo en lugar de que el medidor lo haga por usted: nada más y nada menos que el precio. Un medidor con rango automático es más costoso que uno que no lo hace debido a la necesidad de hardware adicional para detectar cuando está por encima del rango y realizar el cambio.

Hogar
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3
" Internamente, el medidor solo puede medir voltajes de, digamos, -1V a + 1V " . Es más que probable que sea el rango más bajo de CC. ± 199.9 mV en los medidores digitales básicos. " ... para que el chip del multímetro pueda multiplicar digitalmente ese voltaje ... " Es más fácil que eso; un polo del interruptor selecciona el punto decimal relevante. No se requiere multiplicación.
Transistor
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@Transistor Usé ese valor solo como ejemplo, ya que no sé cuál sería un rango típico. Sin embargo, es un buen punto que es el rango más bajo.
Hogar
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Solo sé eso porque construí un multímetro usando uno hace unos 40 años. Parecen ser los mismos dispositivos en los 5 metros disponibles en el supermercado en estos días. La mía me costó mucho dinero de bolsillo en ese momento.
Transistor
@Transistor Ah, la marcha del progreso!
Hogar
2
"Un medidor con rango automático es más costoso que uno que no lo hace debido a la necesidad de hardware adicional para detectar cuando está por encima del rango y realizar el cambio". Me pregunto si eso sigue siendo cierto. Ese gran interruptor rotativo multicontacto cuesta una buena cantidad de dinero. Un A2D grueso más un comparador bien podría ser más barato. No sería sorprendente si el diseño actual continúa más a través de la inercia que el ahorro real de costos.
Jerry Coffin
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Un medidor analógico antiguo puede ser más fácil de entender (fuente http://fourier.eng.hmc.edu/e84/labs/lab1/node1.html ):

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Dado que la desviación del medidor depende de la corriente que la pasa, y la relación deflexión / corriente no cambia, diferentes posiciones de contacto formarán diferentes divisores de voltaje o corriente para adaptar la escala. Nota: la resistencia de la bobina también es fija.

No es tan diferente con los medidores digitales, excepto que en lugar de una bobina que necesita una cierta corriente, tiene un convertidor analógico a digital (ADC) que necesita un cierto voltaje para la indicación de escala completa.

vangelo
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Si es un multímetro digital , funciona de manera diferente a uno analógico .

Los esquemas de uno análogo se muestran en la respuesta de Vangelo.

Los esquemas para uno digital se ven así:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Para las mediciones de voltaje, el dial seleccionará la relación del divisor de voltaje (como se muestra en los esquemas anteriores) y cambiará la posición del punto decimal en la pantalla.

Martin Rosenau
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3

Un voltímetro no mide ninguna corriente. Hay un ADC (convertidor analógico a digital, que es el dispositivo de medición real) en el interior, que compara el voltaje de entrada con un voltaje de referencia y proporciona el factor de la entrada a la referencia como salida digital.

Digamos que el voltaje de referencia es de 2V. Entonces, el voltaje de entrada máximo también es de 2V, porque esto sería del 100%. Si gira el dial al rango de entrada de 20V, está cambiando un divisor de voltaje a la entrada, de modo que reduce el voltaje de entrada en un factor de 10. Esto da como resultado solo 2V en el ADC con voltaje de entrada de 20V. El microcontrolador lo sabe y le muestra el valor real en la pantalla.

Los medidores de rango automático pueden elegir los diferentes divisores de voltaje cambiando los relés. Esto requiere piezas adicionales y, por lo tanto, algunos medidores solo tienen que configurarlo manualmente y así reducir el costo.

jusaca
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μUNAΩ/ /V
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En la forma más simple, el dial conmuta resistencias adecuadas entre las sondas y la bobina del medidor para que se puedan medir múltiples rangos de voltajes y corrientes con un solo medidor.

Si intenta medir 40V en un rango de 20V, entonces el medidor tendría que ir a una lectura del 200% porque hay dos veces la corriente que necesita para mostrar una lectura del 100%. La bobina no puede mover el medidor físicamente y la bobina podría arder debido al exceso de corriente que fluye a menos que haya componentes de protección que lo limiten.

El medidor no sabe cuánto voltaje está a punto de medir y no tiene componentes activos para detectar o cambiar el rango automáticamente.

Solo yo
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Estás hablando de una bobina; Cabe mencionar también los multímetros digitales con ADC.
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