アナログマルチメータの構造と動作原理の紹介
ポインタ型マルチメータヘッドは DC 電流計であるため、測定された抵抗、電圧、電流は、マルチメータの内部回路を通じて電流計を駆動する電流に変換される必要があります。電流計の内部構造は図の通りで、磁界中に巻いたコイルと指針を接続したものが指示部です。ワイヤーに電流が流れるとコイルが回転します。
コイルに電流を流してコイルを回転させると、回転角度は電流の大きさに比例します。電磁誘導の左手の法則によると、磁場内の導体に電流が流れると、導体は電磁力の影響を受けて動きます。この原理に基づいて電流計が開発されました。
1. ポインタマルチメータの内部回路構造:
ポインターマルチメーターは主に、メーターヘッドとして高感度の磁電式 DC 電流計を使用します。微弱な電流がメーターヘッドを通過すると、電流表示が表示されます。さらに、マルチメータにはシャント (電流の測定範囲を拡大する)、乗算器 (電圧の測定範囲を拡大する)、整流器 (AC を DC に変換する)、バッテリー (抵抗測定用の電力を供給する)、および機能ノブが装備されています。指針式マルチメータの回路構成を次の図に示します。
2. ポインタマルチメータの動作原理
ポインタマルチメータを使用して抵抗、電流、電圧を測定する場合、マルチメータの内部回路構造はそれに応じて変化します。 DC電圧検出時のポインタマルチメータの内部回路状態を下図に示します。図から、マルチメータが 100V の範囲にある場合、メータの内部抵抗は 3 つの抵抗とメータヘッドの抵抗の合計で、約 2MQ、2kO/V に相当することがわかります。マルチメータの内部抵抗は非常に高く、通常は測定中の測定電圧に影響を与えないことがわかります。電圧測定時にマルチメータに流れる電流は非常に小さいです。
AC電圧を検出する場合、ポインタマルチメータの内部回路図にあるように、マルチメータの両端子間にAC電圧が印加され、メータ内部にブリッジ整流回路が設けられ、AC信号をDC電流に変換してメータヘッドを駆動します。
抵抗検出時のポインタマルチメータの内部回路状態を図に示します。抵抗を測定する場合、マルチメーター内のバッテリーを使用して抵抗器に電流を供給する必要があります。抵抗を通過した後、マルチメータに流れる電流は、抵抗値が小さい場合は大きくなり、抵抗値が大きい場合は小さくなります。マルチメータには、電流計を流れる電流を測定された抵抗値に比例させるためのシャント抵抗も付いています。電流計の指針の振れ角は、測定された抵抗値に対応します。
