Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ vạn năng loại con trỏ
Đầu vạn năng loại con trỏ là ampe kế DC, do đó điện trở, điện áp và dòng điện đo được cần phải được chuyển đổi thành dòng điện dẫn động ampe kế qua mạch bên trong của đồng hồ vạn năng. Cấu trúc bên trong của ampe kế được thể hiện trong hình và bộ phận chỉ báo của nó là nối một cuộn dây quấn trong từ trường với con trỏ. Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn thì cuộn dây sẽ quay.
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây và làm nó quay thì góc quay tỉ lệ với cường độ dòng điện. Theo quy tắc bàn tay trái của cảm ứng điện từ, khi có dòng điện chạy qua một dây dẫn đặt trong từ trường thì dây dẫn đó sẽ chuyển động dưới tác dụng của lực điện từ. Dựa trên nguyên tắc này, một ampe kế được chế tạo.
1. Cấu trúc mạch bên trong của đồng hồ vạn năng con trỏ:
Đồng hồ vạn năng loại con trỏ chủ yếu sử dụng ampe kế DC điện từ nhạy làm đầu đồng hồ. Khi có dòng điện nhỏ đi qua đầu công tơ sẽ báo hiệu dòng điện. Ngoài ra, đồng hồ vạn năng còn được trang bị bộ chia (để mở rộng phạm vi đo dòng điện), bộ nhân (để mở rộng phạm vi đo điện áp), bộ chỉnh lưu (để chuyển đổi AC thành DC), pin (để cung cấp năng lượng cho đo điện trở) và một núm chức năng,
2. Nguyên lý làm việc của đồng hồ vạn năng dạng con trỏ
Khi đo điện trở, dòng điện và điện áp bằng đồng hồ vạn năng con trỏ, cấu trúc mạch bên trong của đồng hồ vạn năng sẽ thay đổi tương ứng. Khi phát hiện điện áp DC, trạng thái mạch bên trong của đồng hồ vạn năng con trỏ được hiển thị trong hình sau. Từ biểu đồ, có thể thấy rằng khi đồng hồ vạn năng có phạm vi 100V, điện trở trong của đồng hồ là tổng của ba điện trở và điện trở của đầu đồng hồ, khoảng 2MQ, tương đương với 2kO/V. Có thể thấy rằng điện trở trong của đồng hồ vạn năng rất cao và thông thường phép đo sẽ không ảnh hưởng đến điện áp đo được. Dòng điện chạy vào đồng hồ vạn năng trong quá trình đo điện áp rất nhỏ.
Trạng thái đo điện áp DC
Sơ đồ mạch bên trong của đồng hồ vạn năng loại con trỏ để phát hiện điện áp xoay chiều được thể hiện trong sơ đồ mạch. Khi điện áp xoay chiều được đặt vào giữa hai cực của đồng hồ vạn năng, một mạch chỉnh lưu cầu được lắp đặt bên trong đồng hồ để chuyển đổi tín hiệu AC thành dòng điện một chiều rồi điều khiển đầu đồng hồ.
Trạng thái đo điện áp xoay chiều
Trạng thái mạch bên trong của đồng hồ vạn năng con trỏ khi phát hiện điện trở được thể hiện trong sơ đồ. Khi đo điện trở, cần dùng pin bên trong đồng hồ vạn năng để truyền dòng điện đến điện trở. Sau khi đi qua điện trở, nó sẽ được gửi đến đồng hồ vạn năng. Giá trị điện trở nhỏ sẽ dẫn đến dòng điện đi qua lớn hơn, trong khi giá trị điện trở lớn sẽ dẫn đến dòng điện đi qua nhỏ hơn. Đồng hồ còn có một điện trở shunt, làm cho dòng điện chạy qua ampe kế tỉ lệ với giá trị điện trở đo được. Góc lệch của con trỏ ampe kế tương ứng với giá trị của điện trở đo được.
