Измерительные приборы Multisim10

Для измерения силы тока применяют амперметры, миллиамперметры или микроамперметры в зависимости от того, каков порядок измеряемой величины.

Измерение напряжения производится при помощи вольтметров и милливольтметров.

Чтобы измерить силу тока в цепи, нужно пропустить через измерительный прибор весь ток, поэтому амперметр включается в цепь последовательно. Сопротивление амперметра должно быть очень незначительным. Если бы амперметр имел большое сопротивление, то включение его в электрическую цепь повлекло бы за собой уменьшение силы тока в этой цепи (рис. 13) и, как следствие, неправильные показания прибора.

 

 

Рисунок 13 - Измерение электрического тока при помощи амперметра

 

Вольтметры включаются параллельно той части цепи, где необходимо определить напряжение. Для того, чтобы вольтметр не повлиял на распределение токов и падение напряжений в отдельных участках измеряемой цепи, его сопротивление должно быть значительно больше, чем сопротивление измеряемой цепи (рис. 14).

 

 

Рисунок 14 - Измерение напряжение при помощи вольтметра

 

В Multisim 10 имеется панель виртуальных измерительных приборов (рис. 15).

 

 

Рисунок 15 – Панель виртуальных измерительных приборов

 

Как видно из рисунка 15, данная панель состоит из четырех видов амперметров и вольтметров. Они различаются полярностью подключения и расположением внешних выводов. На рисунке 16 показаны правильные варианты включения этих приборов в электрическую цепь. Если, например, амперметр показывает отрицательную величину, то это значит, что ток течет в противоположном направлении и следует изменить полярность включения прибора на противоположную (напомним, что электрический ток течет от плюсового вывода источника питания к минусовому). Из рисунка 16, а видно, что электрический ток течет по ходу часовой стрелки. Поэтому и амперметр включен в цепь так, что ток входит в «плюсовой» вывод и выходит из «минусового» (что соответствует направлению движения электрических зарядов в проводнике).

 

 

Рисунок 16 - Включение вольтметров и амперметров в электрическую цепь

 

Вольтметр включается в электрическую цепь аналогичным образом. На рис. 16, б он подключен «минусовым» выводом к выводу резистору, который имеет отрицательный потенциал, а «плюсовым» выводом к выводу резистора, который имеет положительный потенциал.

Следует отметить то, что амперметры и вольтметры могут измерять как постоянные токи и напряжения, так и переменные. Для того, чтобы выбрать вид измерения прибора необходимо два раза щелкнуть левой кнопкой мыши на его изображении. Появится диалоговое окно, показанное на рис. 17. В выпадающем списке Режим (Mode) можно выбрать измерение постоянного напряжения (пункт DC) или переменного напряжения (пункт AC). Как видно из рис. 17, в этом же диалоговом окне можно установить величину внутреннего сопротивления вольтметра. Помните о том, что его величина должна быть гораздо больше номинала того сопротивления, на котором измеряется падение напряжения.

В панели виртуальных измерительных приборов имеется Пробный индикатор (Probe). Этот измерительный прибор представляет из себя лампочку, которая начинает светиться если к ней приложено напряжение 2,5 В и более (рис. 18). Его можно использовать в качестве прибора, который будет «отслеживать» величину меняющегося напряжения. Если оно превысит 2,5 В, лампочка загорится, если нет, то лампочка гореть не будет. Т.е. этот прибор не предназначен для отображения точного значения измеряемого напряжения, а лишь регистрирует определенный уровень. Кстати, величину напряжения, при котором пробник начинает светиться, можно изменить. Для этого нужно дважды щелкнуть на его изображении левой кнопкой мыши и изменить значение в пункте Пороговое напряжение (ThresholdVoltage).

 

 

Рисунок 17 - Диалоговое окно настройки вольтметра

 

 

Рисунок 18 - Использование пробного индикатора для отслеживания величины напряжения

 

Кроме панели виртуальных измерительных приборов в Multisim имеется широкий спектр других, более функциональных, измерительных приборов. Все они находятся на панели Инструментов (InstrumentsToolbar),показанной на рисунке19. Мы не будем изучать принцип работы и назначение всех приборов данной панели, а остановимся лишь на тех, которые могут понадобиться Вам при выполнении лабораторных работ.

 

 

Рисунок 19 - Панель Инструментов (InstrumentsToolbar)

 

Мультиметр (Multimeter) является универсальным измерительным прибором, который объединяет в себе функции амперметра, вольтметра и омметра (рис.20).

 

 

Рисунок 20 - Электрическая схема с мультиметром

 

Чтобы использовать мультиметр, например, в режиме амперметр, измеряющего постоянный ток, необходимо в его настройках нажать кнопку А и выбрать режим «Постоянного тока».

Кроме вышесказанного, при помощи мультиметра можно сравнивать величины напряжений. При этом на дисплее будет показан результат в дБ (дециБелл)(рис. 21).

 

 

Рисунок 21 - Сравнение напряжений с помощью мультиметра

 

При этом величина задается в настройкахмультиметра (рис. 22), а значение получаем измерением. В нашем случае - это величина падения напряжения на резисторе . Чтобы открыть диалоговое окно настроек мультиметра необходимо нажать на кнопку Установка… (Set…).

 

 

Рисунок 22 - Диалоговое окно настроек мультиметра

 

Как видно из рисунка 22, в данном диалоговом окне можно также указать величину внутреннего сопротивления амперметра, вольтметра и другие настройки, которые для нас несущественны.

В Multisim есть еще один вид мультиметра – виртуальный 3D-мультиметр фирмы Agilent (рис. 23). Принцип его работы такой же как и у вышерассмотренной модели. А отличие в том, что он является моделью реального измерительного прибора и поэтому имеет некоторые дополнительные функциональные возможности.

 

 

Рисунок 23 – Виртуальный 3D-мультиметр фирмы Agilent

 

Учебно-практическое издание