L'histoire des multimètres
Le premier compteur à pointeur pour mesurer le courant, appelé galvonomètre, a été inventé en 1820. L'utilisation conjointe du pont de Wheatstone permet de comparer la résistance et la tension inconnues à mesurer avec la tension et la résistance connues, puis de mesurer la tension, le courant et la résistance pertinents. , etc. L'utilisation de cette méthode pour mesurer en laboratoire est laborieuse et peu pratique. Ce dispositif est encombrant et compliqué et pas facile à transporter.
▲ Galvanomètre
Le galvanomètre ne peut que refléter approximativement l'existence du courant, mais ne peut pas donner la valeur précise de l'amplitude du courant. L'ampèremètre utilisant le mécanisme à bobine active (mécanisme de transmission D'Arsonval/Weston) peut afficher l'intensité du courant.
La bobine creuse enroulée avec un fil émaillé fin est suspendue dans le pôle magnétique de l'aimant permanent, et le couple de rotation peut être généré après le passage du courant continu pour entraîner la rotation du pointeur. Le champ magnétique est conçu comme un anneau circulaire, de sorte que la force d'ampère sur la bobine de courant n'a rien à voir avec l'angle, et un fil à ressort métallique mince génère un couple de rappel, ce qui rend l'angle entre la rotation du pointeur et le courant traversant la bobine. proportionnel. Ce mécanisme, connu sous le nom de mécanisme d'engrenage D'Arsonval, est encore largement utilisé dans les têtes de montres électroniques analogiques de toutes sortes.
▲ Mécanisme de transmission D'Arsonal
Un ampèremètre basé sur un mécanisme à bobine mobile élimine le besoin d'un pont de Wheatstone pour mesurer facilement et commodément le courant. Sur cette base, en ajoutant une résistance shunt, une résistance série et une alimentation CC stable, la tension, le courant et la résistance de différentes gammes d'engrenages peuvent être mesurés.
Dans les années 1820, alors que les appareils à tube devenaient plus largement utilisés, le multimètre était né. On dit que le premier multimètre au sens moderne a été inventé en 1920 par Donald Macaie, ingénieur à la poste britannique. Dans son travail, afin de maintenir les installations de communication, il est nécessaire de mesurer en permanence la tension, le courant, la résistance, etc. dans le circuit. Il ne supportait pas la peine de transporter plusieurs compteurs en même temps, il a donc développé un multimètre capable de mesurer la tension, le courant et la résistance en même temps, qui s'appelait à l'époque l'Avomètre.
▲ Le multimètre de Donald Macadie
Le multimètre Amvohm adopte un ampèremètre à pointeur avec un mécanisme de bobine active et est équipé d'un diviseur de tension de précision et d'une résistance shunt. Il utilise un commutateur de vitesse et une prise pour sélectionner la catégorie de mesure et la plage de processus.
Macadie a transféré l'Avomètre qu'il a conçu à la société Automatic Winding and Electrical Equipment Company (ACWEEC, créée en 1923), et il est devenu une production commerciale et des ventes cette année-là. Avometer, avant le 8 amélioré, ne peut mesurer que les signaux de tension et de courant continus.
Un voltmètre de style montre de poche était également populaire à l'époque, avec un boîtier en métal, beaucoup moins cher que l'Avometer. Sa coque est généralement connectée à la borne négative du compteur. Bien que cette simplification ait été pratique pour le fonctionnement, elle a également causé de nombreuses décharges électriques à de nombreux ingénieurs électroniciens négligents à l'époque.
Ce type de montre est généralement relativement simple. Par exemple, le manuel n'indique que 33Ω/V, le cadran n'est souvent pas uniforme et il n'y a pas de vis de réglage du pointeur zéro.
▲ Voltmètre pour montre de poche
Le multimètre de type pointeur doit généralement absorber un certain courant du circuit mesuré pour entraîner la bobine rotative, comme un compteur à pleine échelle de 50 microampères, un compteur à haute sensibilité couramment utilisé. Pendant la mesure, si le pointeur est complètement décalé, il doit continuer à recevoir 50 microampères de courant du circuit testé, ce qui affectera les résultats de mesure de certains circuits à haute impédance, rendant la valeur lue inférieure à la valeur normale.
Il est nécessaire d'utiliser des tubes à vide pour augmenter l'impédance d'entrée du multimètre, et ils sont appelés multimètres à tube à vide (VTVM, VVM). Ce multimètre électronique à tube à vide a généralement une impédance d'entrée supérieure à 1 MΩ. Il utilise un circuit de sortie de suiveur de cathode à tube à vide (rétroaction négative en série de tension) pour augmenter l'impédance d'entrée, de sorte que le multimètre n'aura pas d'impact significatif sur le circuit testé pendant la mesure.
▲ Multimètre à tube à vide
Avant l'invention du multimètre numérique (intégré), des circuits à transistors analogiques à haute impédance, ou triodes à effet de champ (FET), étaient utilisés pour remplacer les tubes à vide dans les appareils multimètres. Les multimètres numériques modernes utilisent des circuits intégrés à haute impédance, avec des impédances d'entrée qui peuvent égaler ou dépasser les multimètres à tube à vide d'origine.
▲ Multimètre numérique moderne
Les multimètres d'aujourd'hui ont ajouté de nombreuses fonctions supplémentaires, telles que des décibelmètres pour mesurer la puissance, mesurer la capacité, le gain de triode, la fréquence, le rapport cyclique, le maintien de l'affichage, etc. Le buzzer du multimètre peut retentir lorsque le circuit de mesure est allumé et éteint, donnant un retour de mesure rapide.
