일반적인 계측기를 다양한 외부 저항 네트워크에 연결하기만 하면 전압계, 전류계 또는 저항계로 작동할 수 있으므로 적절한 스위치와 저항기를 사용하여 다목적 계측기(" 멀티미터 ")를 하나의 장치로 설계할 수 있다는 것은 당연한 일입니다.
일반적인 전자 작업의 경우 멀티미터는 선택의 도구로서 최고의 자리를 차지합니다. 다른 어떤 장치도 부품에 대한 투자가 적고 작동이 우아하게 간단하여 그렇게 많은 것을 할 수 없습니다. 전자 분야의 대부분과 마찬가지로 트랜지스터와 같은 솔리드 스테이트 구성 요소 의 출현은 사물이 수행되는 방식에 혁명을 일으켰으며 멀티미터 설계도 이 규칙에서 예외가 아닙니다. 그러나 이 장에서 아날로그("구식") 미터 기술에 중점을 두었으므로 트랜지스터 이전 미터 몇 개를 보여드리겠습니다 .
아날로그 멀티미터
위에 표시된 장치는 전압, 전류 및 저항 측정 범위가 있는 핸드헬드 아날로그 멀티미터의 전형입니다. 회전 스위치로 선택할 수 있는 다양한 범위와 기능에 대한 미터 움직임의 면에 있는 여러 눈금에 주목하세요. 이 기기를 회로에 연결하기 위한 전선("테스트 리드" 또는 멀티미터 리드)은 미터 면의 하단 중앙에 있는 두 개의 구리 잭(소켓 구멍)에 "- TEST +", 검은색 및 빨간색으로 표시됩니다.
이 멀티미터(Barnett 브랜드)는 이전 기기와 약간 다른 디자인 접근 방식을 취합니다. 회전식 선택기 스위치의 위치가 이전 미터보다 적지만 테스트 리드를 꽂을 수 있는 잭이 훨씬 더 많다는 점에 유의하세요. 각 잭에는 미터의 해당 전체 범위 범위를 나타내는 숫자가 표시되어 있습니다.
디지털 멀티미터
마지막으로 디지털 멀티미터의 사진입니다. 익숙한 미터의 움직임이 빈 회색 디스플레이 화면으로 대체된 것을 주목하세요. 전원이 켜지면 해당 화면 영역에 숫자가 나타나 측정되는 전압, 전류 또는 저항의 양을 나타냅니다. 이 특정 브랜드와 모델의 디지털 미터에는 회전식 선택 스위치와 테스트 리드를 꽂을 수 있는 4개의 잭이 있습니다. 빨간색과 검은색 리드 2개가 미터에 꽂힌 모습이 나와 있습니다.
이 미터를 자세히 살펴보면 검은색 테스트 리드에 대한 "공통" 잭 하나와 빨간색 테스트 리드에 대한 다른 잭 세 개가 있습니다. 빨간색 리드가 삽입된 잭은 전압 및 저항 측정용으로 표시되어 있고, 다른 두 잭은 전류(A, mA 및 µA) 측정용으로 표시되어 있습니다. 이는 멀티미터의 현명한 설계 특징으로, 사용자가 전압 측정에서 전류 측정 기능으로 전환하기 위해 테스트 리드 플러그를 한 잭에서 다른 잭으로 옮겨야 합니다.
낮은 입력 저항으로 인해 상당한 전압원에 연결된 상태에서 미터를 전류 측정 모드로 설정하는 것은 위험할 수 있으며, 선택 스위치를 다른 위치로 뒤집는 대신 테스트 리드 플러그를 옮겨야 하므로 미터가 의도치 않게 전류를 측정하도록 설정되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
선택 스위치는 전압과 전류 측정에 대한 위치가 여전히 다르므로, 사용자가 이 두 가지 측정 모드를 전환하려면 빨간색 테스트 리드의 위치를 전환 하고 선택 스위치를 다른 위치로 옮겨야 합니다.
또한 선택기 스위치나 잭에 측정 범위가 표시되지 않았다는 점에 유의하십시오. 즉, 이 미터에는 "100볼트" 또는 "10볼트" 또는 "1볼트" 범위(또는 동등한 범위 단계)가 없습니다. 오히려 이 미터는 "자동 범위 조정"으로, 측정되는 양에 적합한 범위를 자동으로 선택합니다. 자동 범위 조정은 디지털 미터에만 있는 기능이며 모든 디지털 미터에 있는 것은 아닙니다.
두 가지 멀티미터 모델이 정확히 동일하게 작동하도록 설계된 것은 아니며, 같은 회사에서 제조한 것이라도 마찬가지입니다. 모든 멀티미터의 작동을 완전히 이해하려면 사용 설명서를 참조해야 합니다.
간단한 아날로그 전압/전류계의 개략도는 다음과 같습니다.
스위치의 세 개의 아래쪽(가장 반시계 방향) 위치에서 미터 움직임은 세 개의 다른 시리즈 범위 저항(R multiplier1 ~ R multiplier3 ) 중 하나를 통해 Common 및 V 잭에 연결되어 전압계 역할을 합니다. 네 번째 위치에서 미터 움직임은 션트 저항과 병렬로 연결되어 Common 잭 에 들어오고 A 잭 에서 나가는 모든 전류에 대한 전류계 역할을 합니다 .
마지막(가장 시계 방향) 위치에서 미터 운동은 두 개의 빨간 잭에서 분리되지만 스위치를 통해 단락됩니다. 이 단락은 바늘에 댐핑 효과를 만들어 미터를 다루고 움직일 때 기계적 충격 손상을 방지합니다.
이 멀티미터 설계에 오옴계 기능이 필요한 경우 다음과 같이 세 가지 전압 범위 중 하나로 대체할 수 있습니다.
이 멀티미터는 세 가지 기본 기능을 모두 갖추고 있어 볼트-옴-밀리암미터 라고도 불립니다 .
여러 범위가 있고 미터 이동이 단 하나뿐인 경우 아날로그 멀티미터에서 판독값을 얻는 것은 새로운 기술자에게는 어려울 수 있습니다. 아날로그 멀티미터에서 미터 이동은 여러 개의 눈금으로 표시되며, 각각은 최소한 하나의 범위 설정에 유용합니다. 이 섹션의 앞부분에서 보여준 Barnett 멀티미터의 눈금을 확대해서 찍은 사진은 다음과 같습니다.
이 미터 면에는 세 가지 유형의 눈금이 있습니다. 위쪽에 저항을 위한 녹색 눈금, 가운데에 DC 전압 및 전류를 위한 검은색 눈금 세트, 아래쪽에 AC 전압 및 전류를 위한 파란색 눈금 세트입니다. DC 및 AC 눈금에는 모두 세 가지 하위 눈금이 있으며, 하나는 0~2.5, 하나는 0~5, 하나는 0~10입니다. 미터 조작자는 미터의 표시를 올바르게 해석하기 위해 범위 스위치와 플러그 설정에 가장 잘 맞는 눈금을 선택해야 합니다.
이 특정 멀티미터는 2.5볼트, 10볼트, 50볼트, 250볼트, 500볼트, 1000볼트의 여러 기본 전압 측정 범위를 가지고 있습니다. 멀티미터 상단의 전압 범위 확장 장치를 사용하면 최대 5000볼트의 전압을 측정할 수 있습니다. 미터 작업자가 미터를 "볼트" 기능으로 전환하고 빨간색 테스트 리드를 10볼트 잭에 꽂기로 했다고 가정해 보겠습니다.
바늘의 위치를 해석하려면 숫자 "10"으로 끝나는 눈금을 읽어야 합니다. 그러나 빨간색 테스트 플러그를 250볼트 잭으로 옮긴 경우 "2.5"로 끝나는 눈금의 미터 표시를 읽고 직접 표시를 100배 곱하여 측정된 전압을 찾습니다.
이 미터로 전류를 측정하는 경우, 빨간색 플러그를 삽입할 다른 잭을 선택하고 회전 스위치를 통해 범위를 선택합니다. 이 클로즈업 사진은 스위치가 2.5 mA 위치로 설정된 것을 보여줍니다.
모든 전류 범위가 미터 면에 표시된 세 가지 눈금 범위인 2.5, 5, 10의 10의 거듭제곱 배수인 점에 유의하십시오. 예를 들어 2.5mA와 같은 일부 범위 설정에서 미터 표시는 0~2.5 눈금에서 직접 읽을 수 있습니다. 다른 범위 설정(250µA, 50mA, 100mA, 500mA)의 경우 미터 표시는 적절한 눈금에서 읽은 다음 10 또는 100을 곱하여 실제 수치를 얻어야 합니다.
이 미터에서 사용 가능한 가장 높은 전류 범위는 2.5/10 암페어 위치의 회전 스위치로 얻을 수 있습니다. 2.5 암페어와 10 암페어의 구분은 빨간색 테스트 플러그 위치로 이루어집니다. 일반 전류 측정 잭 옆에 있는 특수 "10 암페어" 잭은 더 높은 범위를 선택하기 위한 대체 플러그 설정을 제공합니다.
물론 저항(옴)은 미터 면의 상단에 있는 비선형 눈금으로 읽습니다. 모든 배터리 작동 아날로그 옴계와 마찬가지로 "뒤로" 있으며, 면의 오른쪽에 0이 있고 왼쪽에 무한대가 있습니다. 이 특정 멀티미터에는 "옴"에 대한 잭이 하나만 제공되므로 회전 스위치로 다른 저항 측정 범위를 선택해야 합니다.
스위치에서 저항 측정을 위해 Rx1, Rx10, Rx100, Rx1000, Rx10000의 5가지 다른 "배율" 설정이 제공되는 것을 주목하세요. 예상하셨겠지만, 미터 표시는 미터 면에 표시된 바늘 위치에 회전 스위치로 설정된 10의 거듭제곱 배수를 곱하여 제공됩니다.