Nguyên tắc hoạt động để đo dòng điện một chiều (DC) và điện áp DC bằng đồng hồ vạn năng
Đồng hồ vạn năng là một dụng cụ kiểm tra điện được sử dụng phổ biến và có nhiều mẹo sử dụng đồng hồ vạn năng. Hôm nay, biên tập viên sẽ phân tích nguyên lý hoạt động của việc sử dụng đồng hồ vạn năng để đo dòng điện một chiều và điện áp một chiều.
1. Trước tiên chúng ta cùng tìm hiểu nguyên lý làm việc của mạch đo dòng điện một chiều:
Thành phần chính của đồng hồ vạn năng con trỏ là ampe kế điện từ, thường được gọi là đầu đồng hồ. Nhưng đồng hồ chỉ có thể đo dòng điện nhỏ hơn độ nhạy của nó. Để mở rộng phạm vi dòng điện đo được, cần thêm một điện trở shunt vào nó, sao cho dòng điện chạy qua đồng hồ là một phần của dòng điện đo được, từ đó mở rộng phạm vi. Để đạt được độ chính xác nhất định khi đo dòng điện có kích thước khác nhau, ampe kế được thiết kế với nhiều dải đo.
Loại được sử dụng phổ biến nhất là mạch shunt loại vòi khép kín, như minh họa trong sơ đồ. Trong hình, R1 đến R5 được gọi chung là điện trở song song tổng RS. Trong các sản phẩm thực tế, để dễ điều chỉnh và sản xuất hàng loạt, tổng điện trở shunt RS chủ yếu sử dụng giá trị điện trở nguyên lớn hơn tính bằng kiloohms và một điện trở cuộn dây biến thiên R0 được mắc nối tiếp với đầu đồng hồ. Khi thông số đầu đồng hồ thay đổi vẫn có thể bù trừ và điều chỉnh dễ dàng.
2. Nguyên lý làm việc của mạch đo điện áp một chiều
Theo định luật Ohm U{0}}IR, ampe kế có độ nhạy I và điện trở trong R bản thân nó là một vôn kế có phạm vi U. Ví dụ: ampe kế 100 μ A có điện trở trong 1,5K Ω có thể đo dải điện áp 0,15V, điều này rõ ràng là không thực tế. Tuy nhiên, chúng ta có thể mắc nối tiếp một điện trở với nó để mở rộng phạm vi hoạt động của nó.
Nếu một điện trở 8,5 K Ω được mắc nối tiếp thì phạm vi có thể được mở rộng lên 1V và điện trở trong của vôn kế là 10K Ω. Điều này dẫn đến khái niệm về độ nhạy điện áp DC; Trong ví dụ này, vôn kế này yêu cầu điện trở trong 10K Ω để đo từng volt của điện áp DC, tức là 10K Ω/V. Với khái niệm độ nhạy điện áp, người ta dễ dàng tính được điện trở trong của từng cấp của vôn kế.
Đồng thời, độ nhạy của điện áp DC càng cao thì dòng điện đo được khi đo điện áp DC càng nhỏ và kết quả đo càng chính xác. Mạch đo điện áp DC được thể hiện trên sơ đồ. RS trong hình là điện trở shunt cho dải dòng điện một chiều và R6 đến R10 là các điện trở giảm điện áp cho từng dải đo điện áp.
