מד אנלוגי מול מד דיגיטלי | הבדלים בעריכת תצוגה דיוק ועקרון פעולה

ידוע לנו כי מולטימטרים הם מכשירי בדיקה אלקטרוניים חיוניים המשמשים למדידת כמויות חשמליות שונות כגון מתח, זרם והתנגדות. המולטימטרים ממיינים באופן כללי לשני סוגים: אנלוגיים ו디יגיטליים. ההבדל העיקרי בין מולטימטרים אנלוגיים לבין מולטימטרים דיגיטליים נוגע בשאלה איך הם מציגים את הערכים המדודים - מולטימטרים אנלוגיים משתמשים בעטיפת מצביע על סולם, בעוד שמולטימטרים דיגיטליים מציגים את הנקודות באופן מספרי באמצעות ספרות. במסגרת דיון זה, נחקור את ההבדלים הנוספים בין שני הסוגים הללו.

טבלה השוואתית

הגדרת מולטימטר אנלוגי

מולטימטר אנלוגי הוא סוג של מולטימטר המשתמש בעטיפה או מצביע שמתגלגל לאורך סולם מחושל כדי למדוד פרמטרים חשמליים כגון מתח, זרם והתנגדות. כאשר מתבצעת מדידה, התוצאה מציגה בצורה אנלוגית - במיוחד, על ידי הסטייה של מצביע שמציין ערך מתאים על הסולם. המיקום של המצביע על הסולם משקף ישירות את הגודל של הכמות המדודה.

בבסיסו, מולטימטר אנלוגי מורכב ממגנטומטר בתנועה (גם ידוע כגאלונומטר) עם מחוון המחובר לגליל מסתובב. גליל זה ממוקם בין הקוטבים של מגנט קבוע, וסיב דק מאוד מעובך סביבו.

העקרון הבסיסי של פעולת המגנטומטר מבוסס על הסטייה אלקטרומגנטית. כאשר הזרם שצריך למדוד עובר דרך הסיב, הוא יוצר שדה מגנטי. השדה הזה מתפענח עם השדה המגנטי הקבוע של המגנט הקבוע, ויוצר מומנט שגורם לסיב והגליל המחובר לו לסובב. כתוצאה מכך, המצביע מסתובב לאורך הסולם.

התנועה של המצביע מתונה על ידי קפיצים קטנים מחוברים לגליל. הקפיצים מספקים כוח מנוגד שגדל עם הסטייה, בסופו של דבר מאזן את המומנט האלקטרומגנטי. שיווי המשקל הזה קובע את המיקום הסופי של המצביע, כך שהוא מציין את הערך המדוד. הסולם מחושל בהתאם כדי לאפשר קריאה מדויקת של מתח, זרם אונגדות בהתאם לפונקציה שנבחרה.

הגדרת מולטימטר דיגיטלי

מולטימטר דיגיטלי (DMM) הוא סוג של מולטימטר המציג כמויות חשמליות מדודות באופן מספרי באמצעות מסך דיגיטלי, בדרך כלל מסך LCD או LED. מאז הצגתם, מולטימטרים דיגיטליים החליפו ברוב היישומים מולטימטרים אנלוגיים בשל יתרונותיהם הרבים, כולל דיוק גבוה יותר, קריאות קלה יותר, עמידות קלט מוגברת, ותכונות נוספות כגון טווח אוטומטי ורישום נתונים.

הרכיבים המרכזיים של מולטימטר דיגיטלי כוללים יחידת תצוגה, מעגלי מותח אותות, ממיר אנלוגי-דיגיטלי (ADC), ומעגלי קידוד. ADC משחק תפקיד מרכזי על ידי המרת האות האנלוגי המותח לערך דיגיטלי שיכול לעבד ולהציג.

לדוגמה, בעת מדידת ההתנגדות של נגד, DMM מפעיל זרם קבוע ידוע מהמקור הפנימי של הזרם דרך הנגד. המתח שנפל על הנגד מודד, מוגבר על ידי מעגל מותח אותות ומופנה ל-ADC. ADC ממיר את המתח האנלוגי לאות דיגיטלי, שהופך לעיבוד לחישוב ערך ההתנגדות. התוצאה הזו מציגה מספרית על מסך ה-LCD, ומספקת קריאה ברורה ומדויקת של ההתנגדות הנעלמת.

סיכום

לסיכום, מולטימטר - בין אם אנלוגי או דיגיטלי - פועל כמכשיר רב-תכליתי שיכול לבצע את המשימות של אמפרומטר, וולטמטר ואהומטר. הוא יכול למדוד ולמצות בנפרד זרם, מתח והנגד, מרכז את הפונקציונליות של שלושת המכשירים הללו למכשיר נייד אחד. אינטגרציה זו הופכת את המולטימטר לכלי בלתי נפרד במבחנים ובפתרון בעיות חשמליות ואלקטרוניות.