マルチメータを使用して直流 (DC) および DC 電圧を測定するための動作原理

マルチメータを使用して直流 (DC) および DC 電圧を測定するための動作原理

マルチメータは一般的に使用される電気試験装置であり、マルチメータの使用に関するヒントが数多くあります。今日、編集者はマルチメータを使用して DC 電流と DC 電圧を測定する動作原理を分析します。

1. まず、DC 電流測定回路の動作原理を見てみましょう。

ポインタマルチメータの主なコンポーネントは、一般にメータヘッドと呼ばれる磁気電流計です。しかし、メーターはその感度以下の電流しか測定できません。測定電流の範囲を広げるためには、シャント抵抗を追加する必要があり、メータに流れる電流も測定電流の一部となり、測定範囲を広げることができます。さまざまなサイズの電流を測定するときにある程度の精度を得るために、電流計は複数のレンジで設計されています。

最も一般的に使用されるのは、図に示すような閉回路タップ型シャント回路です。-図中、R1～R5を総シャント抵抗RSと総称します。実際の製品では、調整とバッチ生産を容易にするために、総シャント抵抗 RS はキロオーム単位のより大きな整数の抵抗値を使用することが多く、可変巻線抵抗 R0 がメータヘッドに直列に接続されます。メーターヘッドのパラメータが変化しても、それを補正して簡単に調整することができます。

2. 直流電圧測定回路の動作原理
オームの法則 U=IR によれば、感度 I と内部抵抗 R の電流計は、それ自体が範囲 U の電圧計です。たとえば、内部抵抗 1.5K Ωの 100 μA 電流計は、0.15 V の電圧範囲を測定できますが、これは明らかに実用的ではありません。ただし、抵抗を直列に接続して範囲を拡大することができます。

8.5KΩの抵抗を直列に接続するとレンジは1Vまで拡張でき、電圧計の内部抵抗は10KΩとなります。これは、DC 電圧感度の概念につながります。この例では、この電圧計は DC 電圧の各ボルト (10K Ω/V) を測定するために 10K Ω の内部抵抗を必要とします。電圧感度の概念を使用すると、電圧計の各レベルの内部抵抗を簡単に計算できます。

同時に、DC 電圧の感度が高くなるほど、DC 電圧を測定するときに測定される電流が小さくなり、測定結果がより正確になります。直流電圧測定回路を図に示します。図中のRSは直流電流レンジのシャント抵抗、R6～R10は各電圧測定レンジの降圧抵抗です。