1. 2. Мультиметр

Цель

1. Приобретение навыков работы с прибором мультиметр программы Multisim.

2. Изучение функциональных возможностей мультиметра.

Приборы и элементы

1. Мультиметр.

2. Источники постоянной и переменной ЭДС.

3. Выключатели.

4. Резисторы.

Краткие теоретические сведения

Прибор мультиметр используют для непосредственного измерения:

1. постоянного и переменного напряжения;

2. постоянного и переменного тока;

3. активного сопротивлении;

4. уровня напряжения в децибелах.

Для подготовки прибора к измерениям двойным щелчком ЛКМ на его знаке получают увеличенное изображение мультиметра. На увеличенном изображении с помощью ЛКМ можно выбрать:

1. измеряемую величину: ток, напряжение, сопротивление или уровень напряжения;

2. род измеряемого сигнала (постоянный или переменный сигнал);

3. режим установки параметров прибора.

Проведение измерений напряжения и тока с помощью мультиметра практически не отличается от использования для этих целей вольтметров и амперметров программы.

Для использования мультиметра в качестве омметра необходимо на увеличенном изображении прибора выбрать измеряемую величину. Одновременно автоматически включится режим измерения постоянного тока. При этом источники питания моделируемой схемы должны быть исключены из модели. Причем идеальные источники тока должны быть заменены разрывами цепи, а идеальные источники ЭДС – короткозамкнутыми участками. Реальные источники сигналов заменяют резисторами с соответствующими их внутренним сопротивлениям параметрами.

В случае необходимости измерения уровня напряжения на увеличенном изображении мультиметра нажимают с помощью ЛКМ кнопку dB, прибор одним из выводов подключают к точке схемы, уровень напряжения которой необходимо измерить, а другим – относительно которой производится измерение.

Уровень напряжения определяется по формуле

dB = 20 ∙ lg(U_{вх /}/ U_оп ),

где U_вх – напряжение на выводах мультиметра;

U_оп – опорное напряжение, по отношению к которому нужно измерить уровень напряжения.

Для настройки параметров мультиметра необходимо с помощью ЛКМ нажать на его клавишу Параметры. При этом откроется диалоговое окно, в котором с помощью ЛКМ и клавиатуры можно установить величину внутреннего сопротивления амперметра, входного сопротивления вольтметра, величину измерительного тока омметра и опорного напряжения при измерении уровня напряжения.

По умолчанию параметры мультиметра имеют следующие значения:

- внутреннее сопротивление амперметра – 1 нОм;

- входное сопротивление вольтметра – 1 ГОм;

- измерительный ток омметра – 10 нА;

- опорное напряжение измерителя уровня – 774,597 мВ.

Порядок проведения экспериментов.

Эксперимент 1. Измерение сопротивления резисторов

Соберите схему, изображенную на рис. 2. 6.

Рис. 2. 6. Схема для изучения процесса измерения сопротивления резисторов

Показания мультиметра занесите в табл. 2. 5.

Таблица 2. 5

Результаты измерения сопротивлений резисторов

Номер замкнутого выключателя	Измеренное сопротивление резистора
1
2
3
4

Результаты измерения сравните с указанными на рис. 2. 6 значениями сопротивлений резисторов.

Эксперимент 2. Измерение уровня напряжений

Соберите схему, приведенную на рис. 2. 7.

Запустите процесс моделирования. Замыкая поочередно последовательно сверху вниз выключатели собранной схемы, измерьте уровни напряжений различных источников ЭДС.

Рис. 2. 7. Схема для определения уровней напряжений

Результаты измерения занесите в табл. 2. 6.

Таблица 2. 6

Результаты измерения уровней напряжений

Номер замкнутого выключателя	Измеренный уровень напряжения	Вычисленный уровень напряжения
1
2
3
4

Сравните полученные результаты вычислений и измерений.

Вопросы

1. Какие методы измерений применяют на практике?

2. В чем различие между дифференциальными и нулевыми методами измерения?

3. Что называется абсолютной, относительной, приведенной, основной и дополнительной погрешностью?

4. Какие системы электроизмерительных приборов получили распространение?

5. Каким образом расширяют пределы измерений амперметров и вольтметров?

6. Как определить коэффициент шунтирования?

7. Как определить коэффициент добавочного резистора?

8. Что называют классом точности измерительных приборов?

9. Перечислите классы точности измерительных приборов.

10. Что называется уровнем сигнала?