Мультиметры

^{Предтеча мультиметра гальванометр}
Многие из нас практически ежедневно использует мультиметр по работе или в ходе реализации каких-то хобби-проектов. Есть простенькие мультиметры, которые измеряют лишь силу тока и напряжение. Есть очень сложные приборы, которые, кажется, способны измерить все, что угодно.

Понятно, что мультиметры относительно новый класс устройств, поскольку массовое распространение электричества на производствах и в домах стартовало чуть более века назад. Соответственно, и приборы, способны измерять параметры электрического тока в сетях, стали массовыми далеко не сразу. Давайте посмотрим, кто причастен к изобретению мультиметров и как они стали популярными.

Самый первый

Начало всему было положено около двух веков назад. Первым в серии важных событий был датский ученый Ханс Кристиан Эрстед. Об одном из его открытий известно любому школьнику. Так, Эрстед пропускал ток через проводник, а рядом помещал корабельный компас. Как только включали ток, стрелка компаса отклонялась от нормального положения. Так была открыта не только индукция, но и магнитное поле. Правда, сами эти термины появились позже.

Почему гальванометр? Название прибора возникло благодаря другому человеку Луиджи Гальвани. Он не только занимался опытами с проводниками, а изучал электрические явления при сокращении мышц в организмах. Снова-таки, известный всем медикам опыт, когда при подведении электричества к препарированной конечности лягушки начинает сокращаться мышца, первым описал Гальвани. Соответственно, появился термин гальванизм изначально это было как раз сокращение мышц под влиянием тока.

Ну и, наконец, Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию и сумел объяснить это явление. Кстати, Фарадей сделал свое открытие одновременно с Джозефом Генри, но именно Фарадей описал первым результаты экспериментов. К слову, Фарадей уже пользовался гальванометром.


Самый чувствительный и надежный прибор для своего времени, который называется астатический гальванометр, создал Леопольдо Нобили в 1825 году. Ученый представил его в 1825 году на заседании Моденской Академии наук.

На протяжении 200 лет инженеры и ученые разработали большое количество самых разных гальванометров. По принципу действия их можно разделить на:

• Магнитоэлектрические, электромагнитные.
• Тангенциальные.
• Тепловые.
• Зеркальные.

Ну хорошо, а что с мультиметром?

Мультиметры появились уже в XX веке, в самом начале тогда массово стали появляться не только радиоприемники, но и другие устройства. Изобретателем мультиметра считают инженеру почтового отделения Королевской почты Великобритании Дональду Макади. Согласно записям самого инженера, его очень утомляла необходимость носить с собой несколько приборов для измерения характеристик сетей того времени.

И его можно понять. Ниже фотографии вольтметра и амперметра, модели были разработаны и использовались как раз примерно в то время. Кстати, источник фотографий интереснейший сайт с фотографиями массы измерительных приборов, радиоприемников и т.п., использовавшихся десятки лет назад.



Поэтому он разработал универсальное устройство, способное получать данные о напряжении, силе тока и сопротивлении. При этом название мультиметр появилось не сразу сам инженер назвал свой девайс Авометр.


Спустя всего три года на производство таких устройств были брошены усилия целой фабрики, принадлежащей компании Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEEC) настолько они стали востребованными.


С течением времени появились не только громоздкие чемоданчики, как на рисунках и фотографиях выше, но и карманные модели. Карманный мультиметр действительно помещался в карман, здесь нет никакого обмана.


Их функциональность была меньше, точность ниже. Корпус нужно было подключать к минусу, что стало причиной большого количества случаев поражения электрическим током. Такие часики были небезопасными. Результаты измерений были очень приблизительными. Тем не менее, в большинстве случаев их возможностей хватало с головой.


Кстати, цена девайсов в 17-31 доллар США не была низкой. Тогда стоимость доллара была совсем иной. На нынешние деньги это около $300-500, так что приобрести авометры могли либо компании, либо обеспеченные инженеры, ученые и т.п.

Чуть позже появились мультиметры с вакуумной трубкой. Она позволяла проводить точные измерения характеристик схем, где необходим высокий входной импеданс. Такие устройства не оказывали существенной нагрузки на тестируемую цепь.

Компания, выпускавшая авометры, стала весма успешной. В 1930-х годах, когда появились выпрямители из оксида меди, мультиметры стали еще совершеннее. В течение многих лет компания AVO была лидером в области разработки мультиметров, способных измерять переменное напряжение и ток, а также сопротивление и обычные диапазоны постоянного тока. К 1965 году компания продала более 1 млн авометров.

Были, конечно, и другие производители, большинство которых появилось уже после 30-х годов. Ниже фотография мультиметра от Supreme, который использовался в армии США в 40-х годах.


Чуть позже появились мультиметры с цифровыми дисплеями. Первый был разработан и поступил в продажу в 1953 году.


Вот советские мультиметры модель Ц20 1958 года выпуска и 1972. Последний получил полистироловый корпус и шесть пределов измерения напряжений вместо пяти.


Ц-20 позволял измерять:

• сопротивление до 500 кОм;
• напряжения постоянного тока до 600 В;
• напряжения переменного тока (50 Гц) до 600 В;
• силы постоянного тока до 750 мА.

А вот модель 1967 года, кона получила название NLS X-2 DMM.


Следующая модель, 1975 года, выглядит уже вполне по-современному. Наверное, какие-нибудь компании до сих пор выпускают нечто подобное.


А вот модель, которую выпустили в начале 80-х. Здесь вообще уже почти нет отличий с современными устройствами даже пищалка есть, которая позволяет быстро обнаруживать короткое замыкание.


Точность мультиметров очень высокая. Начиная с 70-х годов прошлого века не поменялось почти ничего. Ниже, на фотографии сравнение результатов измерения мультметров одного и того же производителя, начиная с модели 70-го года и заканчивая 2013-м.


Ну а с более современными мультиметрами читатели Хабра уж точно знакомы. Кстати, расскажите, какие модели вы используете и почему именно их можете рекомендовать?