मल्टीमीटर: Difference between revisions
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'''मल्टीमीटर''' एक मापन उपकरण है जो कई विद्युत गुणों को माप सकता है। एक विशिष्ट मल्टीमीटर [[ वोल्टेज |विभव]], प्रतिरोध और [[ विद्युत प्रवाह |विद्युत धारा]] को माप सकता है, इस स्थिति में इसे '''वोल्ट-ओम-मिलीअमीटर (वीओएम)''' के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि यह उपकरण [[ वाल्टमीटर |विभवमापी]], [[ एम्मिटर |अमीटर]] और [[ ओमम्मेटर |ओममीटर]] कार्यक्षमता से सुसज्जित है। कुछ उपकरणों में तापमान और [[ समाई |धारिता]] जैसे अतिरिक्त गुणों का मापन भी होता है। | '''मल्टीमीटर''' एक मापन उपकरण है जो कई विद्युत गुणों को माप सकता है। एक विशिष्ट मल्टीमीटर [[ वोल्टेज |विभव]], प्रतिरोध और [[ विद्युत प्रवाह |विद्युत धारा]] को माप सकता है, इस स्थिति में इसे '''वोल्ट-ओम-मिलीअमीटर (वीओएम)''' के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि यह उपकरण [[ वाल्टमीटर |विभवमापी]], [[ एम्मिटर |अमीटर]] और [[ ओमम्मेटर |ओममीटर]] कार्यक्षमता से सुसज्जित है। कुछ उपकरणों में तापमान और [[ समाई |धारिता]] जैसे अतिरिक्त गुणों का मापन भी होता है। | ||
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मल्टीमीटर एक मापन उपकरण है जो कई विद्युत गुणों को माप सकता है। एक विशिष्ट मल्टीमीटर विभव, प्रतिरोध और विद्युत धारा को माप सकता है, इस स्थिति में इसे वोल्ट-ओम-मिलीअमीटर (वीओएम) के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि यह उपकरण विभवमापी, अमीटर और ओममीटर कार्यक्षमता से सुसज्जित है। कुछ उपकरणों में तापमान और धारिता जैसे अतिरिक्त गुणों का मापन भी होता है।
एनालॉग मल्टीमीटर, पाठन को प्रदर्शित करने के लिए एक गतिमान संकेतक के साथ एक माइक्रोमीटर का उपयोग करते हैं। डिजिटल मल्टीमीटर (डीएमएम, डीवीओएम) में संख्यात्मक डिस्प्ले होते हैं, जो एनालॉग मल्टीमीटर को लगभग अप्रचलित बना देते हैं क्योंकि ये एनालॉग मल्टीमीटर की तुलना में सस्ते, अधिक सटीक और भौतिक रूप से अधिक मजबूत होते हैं।
मल्टीमीटर, आकार, विशेषताओं और मूल्य में भिन्न होते हैं। ये हाथ में पकडे जाने वाले वहनीय उपकरण या अत्यधिक सटीक बेंच उपकरण हो सकते हैं। सस्ते मल्टीमीटर की कीमत US$10 से कम हो सकती है, जबकि प्रमाणित अंशांकन वाले प्रयोगशाला-कोटि मॉडल की कीमत US$5,000 से अधिक हो सकती है।
इतिहास
वर्ष 1820 में, धारा का पता लगाने वाला पहला गतिमान उपकरण धारामापी था। इनका उपयोग व्हीटस्टोन सेतु का उपयोग करके प्रतिरोध और विभव को मापने के लिए किया जाता था, और अज्ञात राशि की तुलना एक संदर्भ विभव या प्रतिरोध से की जाती थी। प्रयोगशाला में उपयोगी होते हुए भी, ये उपकरणों के क्षेत्र में अधिक मंद और अव्यावहारिक थे। ये धारामापी भारी और संवेदनशील होते थे।
धारामापी (डी'आर्सोनवल-वेस्टन मीटर) का संचालन एक चल-कुंडल का उपयोग करता है, जिसमें एक संकेतक होता है और यह धुरी या तने हुए बैंड लिगामेंट पर घूमता है। कुंडल एक स्थायी चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है और ठीक सर्पिल स्प्रिंगों द्वारा नियंत्रित होता है, जो चल-कुंडल में धारा को वहन करने का कार्य भी करता है। यह केवल पता लगाने के स्थान पर आनुपातिक माप भी देता है, और विक्षेपण मापी के उन्मुखीकरण से स्वतंत्र होता है। मूल्यों को एक सेतु को संतुलित करने के स्थान पर सीधे उपकरण के पैमाने से पढ़ा जा सकता है, जिससे मापन त्वरित और आसान हो जाता है।
मूल चल-कुंडल मापी सामान्यतः केवल 10 माइक्रोएम्पियर से 100 मिलीएम्पियर की सीमा में दिष्ट धारा मापन के लिए उपयुक्त है। विभव को पार्श्वपथ (मूल गति के समानांतर प्रतिरोध) या गुणकों के रूप में ज्ञात श्रेणी प्रतिरोधों का उपयोग करके मापने के लिए सरलता से इसे भारी धाराओं के पाठन के लिए अनुकूलित किया जाता है। प्रत्यावर्ती धारा या विभवता के पाठन के लिए एक दिष्टकारी की आवश्यकता होती है। एक कॉपर ऑक्साइड संशोधक, शीघ्र उपयुक्त संशोधकों में से एक था, जिसे यूनियन स्विच एंड सिग्नल कंपनी, स्विसवेल, पेनसिल्वेनिया द्वारा विकसित और निर्मित किया गया था, जो वर्ष 1927 से वेस्टिंगहाउस ब्रेक एंड सिग्नल कंपनी का अगला हिस्सा था।[1]
ऑक्सफोर्ड अंग्रेजी डिक्शनरी द्वारा सूचीबद्ध शब्द "मल्टीमीटर" का पहला प्रमाणित उपयोग वर्ष 1907 में हुआ था।[2]
पहले मल्टीमीटर के आविष्कार का श्रेय ब्रिटिश डाकघर अभियंता, डोनाल्ड मैकएडी को दिया जाता है, जो दूरसंचार परिपथ के रखरखाव के लिए आवश्यक कई अलग-अलग उपकरणों की वहनीय आवश्यकता से असंतुष्ट हो गए थे।[3] मैकएडी ने एक उपकरण का आविष्कार किया, जो एम्पियर, वोल्ट और ओम को माप सकता था, इसलिए तब बहु-कार्यात्मक मीटर को एवोमीटर नाम दिया गया था।[4] मीटर में परिसर का चयन करने के लिए एक चल-कुंडल मापी, विभव, सटीक प्रतिरोधक, कुंजी और साकेट सम्मिलित थे।
वर्ष 1923 में स्थापित ऑटोमैटिक कॉइल विंडर एंड इलेक्ट्रिकल इक्विपमेंट कंपनी (एसीडब्ल्यूईईसीओ) की स्थापना एवोमीटर के निर्माण के लिए की गई थी और मैकएडी द्वारा एक कुंडल वक्रण यन्त्र की संरचना की गई और इसका पेटेंट भी दर्ज कराया गया था। हालांकि एसीडब्ल्यूईईसीओ के एक शेयरधारक, श्री मैकएडी ने वर्ष 1933 में अपनी सेवानिवृत्ति तक डाकघर के लिए सेवा करना जारी रखा। उनके पुत्र ह्यू एस मैकएडी ने वर्ष 1927 में एसीडब्ल्यूईईसीओ में सम्मिलित होकर तकनीकी निदेशक का पदभार ग्रहण किया।[5][4][5] पहला एवीओ वर्ष 1923 में विक्रय के लिए रखा गया था, और इसकी कई विशेषताएँ अंतिम मॉडल 8 तक लगभग अपरिवर्तित रहीं।
मल्टीमीटर के सामान्य गुण
कोई भी मीटर परीक्षण के तहत परिपथ में कुछ हद तक भार डालता है। उदाहरण के लिए, सामान्यतः उपलब्ध उच्चतम संवेदनशीलता 50 माइक्रोएम्पियर (μA) के पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण धारा के साथ चल-कुंडल गति का उपयोग करने वाले एक मल्टीमीटर को परीक्षण के तहत परिपथ से कम से कम 50 माइक्रोएम्पियर धारा खींचना चाहिए ताकि मीटर इस पैमाने के शीर्ष तक पहुँच सके। यह एक उच्च-प्रतिबाधा परिपथ पर इतना भार डाल सकता है कि परिपथ को प्रभावित कर सके, जिससे कम पाठन प्राप्त हो सके। पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण धारा को "ओम प्रति वोल्ट" (Ω/V) के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है। ओम प्रति वोल्ट के आंकड़े को प्रायः उपकरण की "संवेदनशीलता" कहा जाता है। इस प्रकार 50 माइक्रोएम्पियर गति वाले मीटर में 20,000 ओम/वोल्ट की "संवेदनशीलता" होगी। "प्रति वोल्ट" इस तथ्य को संदर्भित करता है कि परीक्षण के तहत परिपथ में मीटर द्वारा प्रस्तुत प्रतिबाधा, 20,000 ओम और पूर्ण पैमाने पर विभव (मीटर पर निर्धारित) के गुणनफल के बराबर होगी। उदाहरण के लिए, यदि मीटर को 300 वोल्ट पूर्ण पैमाने की सीमा पर निर्धारित किया जाता है, तो मीटर की प्रतिबाधा 6 मेगाएम्पियर होगी। विशिष्ट एनालॉग मल्टीमीटर के लिए उपलब्ध सर्वोत्तम (उच्चतम) संवेदनशीलता 20,000 ओम/वोल्ट है जिसमें आंतरिक प्रवर्धकों की कमी होती है। आंतरिक प्रवर्धक (वीटीवीएम और एफईटीवीएम आदि) वाले मीटरों के लिए इनपुट प्रतिबाधा प्रवर्धक परिपथ द्वारा तय की जाती है।
एवोमीटर
प्रथम एवोमीटर में 60 ओम/वोल्ट, तीन दिष्ट धारा सीमाएँ (12 मिलीएम्पियर, 1.2 एम्पियर, और 12 एम्पियर), तीन दिष्ट विभव सीमाएँ (12, 120, और 600 वोल्ट या वैकल्पिक रूप से 1,200 वोल्ट), और एक 10,000 ओम की प्रतिरोध सीमा की संवेदनशीलता थी। । वर्ष 1927 के एक उन्नत संस्करण ने इसे 13 श्रेणियों और 166.6 ओम/वोल्ट (6 मिलीएम्पियर) की गति तक बढ़ा दिया। वर्ष 1933 से एक "सार्वभौमिक" संस्करण में अतिरिक्त प्रत्यावर्ती धारा और प्रत्यावर्ती विभव सीमा प्रस्तुत की गई थी और वर्ष 1936 में दोहरे संवेदनशीलता वाले एवोमीटर मॉडल 7 ने 500 और 100 ओम/वोल्ट प्रस्तुत किया।[6] वर्ष 1930 के मध्य से 1950 के दशक के बीच, 1,000 ओम/वोल्ट रेडियो कार्य के लिए संवेदनशीलता का एक वास्तविक मानक बन गया और यह आँकड़ा प्रायः सेवा पत्रक पर उद्धृत किया जाता था। हालांकि, संयुक्त राज्य अमेरिका में सिम्पसन, ट्रिपलेट और वेस्टन जैसे कुछ निर्माताओं ने द्वितीय विश्व युद्ध से पहले 20,000 ओम/वोल्ट वीओएम का उत्पादन किया और इनमें से कुछ को निर्यात भी किया गया था। वर्ष 1945-46 के बाद, 20,000 ओम/वोल्ट, इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अपेक्षित मानक बन गया, लेकिन कुछ निर्माताओं ने और भी अधिक संवेदनशील उपकरणों को प्रस्तुत किया। औद्योगिक और अन्य "भारी-धारा" उपयोग के लिए कम संवेदनशील बहुमापियों का उत्पादन जारी रहा और इन्हें अधिक संवेदनशील प्रकारों की तुलना में अधिक मजबूत माना जाता था।
चाउविन अर्नौक्स (फ्रांस), गोसेन मेट्रावेट्स (जर्मनी), और सिम्पसन और ट्रिपलट (यूएसए) जैसे कई निर्माताओं द्वारा उच्च गुणवत्ता वाले एनालॉग बहुमापियों का निर्माण किया जा रहा है।
पॉकेट वॉच मीटर
वर्ष 1920 के दशक में जेब-घड़ी-शैली के मीटर व्यापक उपयोग में थे। इसमें धातु का आवरण सामान्यतः ऋणात्मक संयोजन से जुड़ा था, जो कि एक ऐसी व्यवस्था थी, जो विद्युत के कई झटकों का कारण बनी। इन उपकरणों के तकनीकी विनिर्देश प्रायः अपरिपक्व थे, उदाहरण के लिए चित्र में केवल 25 ओम/वोल्ट का प्रतिरोध, एक गैर-रैखिक पैमाना और दोनों श्रेणियों पर कोई शून्य समायोजन नहीं है।
निर्वात नली विभवमापी
इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में निर्वात नली विभवमापी या वाल्व विभवमापी (वीटीवीएम, वीवीएम) का उपयोग विभव मापन के लिए किया जाता था, जहाँ उच्च इनपुट प्रतिबाधा आवश्यक होती थी। वीटीवीएम में सामान्यतः कैथोड अनुगामी इनपुट परिपथ के उपयोग के माध्यम से सामान्यतः 1 मेगाओम या उससे अधिक की एक निश्चित इनपुट प्रतिबाधा थी, और इस प्रकार परीक्षण किए जा रहे परिपथ को महत्वपूर्ण रूप से लोड नहीं किया। इलेक्ट्रॉनिक उच्च-प्रतिबाधा एनालॉग ट्रांजिस्टर और क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर विभवमापी (एफईटीवीओएम) के प्रारंभ से पूर्व वीटीवीएम का उपयोग किया जाता था। आधुनिक डिजिटल मीटर (डीवीएम) और कुछ आधुनिक एनालॉग मीटर भी उच्च इनपुट प्रतिबाधा प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक इनपुट परिपथ तंत्र का उपयोग करते हैं - उनकी विभव सीमा कार्यात्मक रूप से वीटीवीएम के समान ही होती है। कुछ खराब संरचना वाले डीवीएम (विशेषकर कुछ प्रारम्भिक संरचनाएँ) की इनपुट प्रतिबाधा नमूना-और-पकड़ आंतरिक माप चक्र के दौरान भिन्न होगी, जिससे परीक्षण के तहत कुछ संवेदनशील परिपथों में खराबी आ सकती है।
अतिरिक्त पैमाने
डेसीबल जैसे अतिरिक्त पैमाने और मापन कार्य जैसे धारिता, ट्रांजिस्टर लाभ, आवृत्ति, कार्य चक्र, डिस्प्ले पकड़, और सततता, जो मापे गए प्रतिरोध के छोटा होने पर गुंजन करती है, जैसे पैमानों को कई बहुमापियों के घटकों में सम्मिलित किया गया है। जबकि मल्टीमीटर को एक तकनीशियन की यन्त्र-सामग्री में अधिक विशिष्ट उपकरणों द्वारा पूर्ण किया जा सकता है, कुछ बहुमापियों में विशेष अनुप्रयोगों के लिए अतिरिक्त कार्य (ताप-युग्म जाँच के साथ तापमान, अधिष्ठापन, कम्प्यूटर से जुड़ाव, मापे गए मान का वाचन आदि) भी सम्मिलित होते हैं ।
संचालन
मल्टीमीटर एक डीसी विभवमापी, एसी विभवमापी, अमीटर और ओममीटर का संयोजन है। एक अप्रवर्धित एनालॉग मल्टीमीटर एक मीटर की गति, सीमा प्रतिरोधक और स्विच को जोड़ता है; वीटीवीएम प्रवर्धित एनालॉग मीटर होते हैं और इनमें सक्रिय परिपथ तंत्र होता है।
एक एनालॉग मीटर की गति के लिए, डीसी विभव को मीटर गति और परीक्षण के तहत परिपथ के बीच जुड़े एक श्रृंखला प्रतिरोधी के साथ मापा जाता है। एक स्विच (सामान्यतः घूर्णी), उच्च विभव को पढ़ने के लिए मीटर गति के साथ श्रृंखला में अधिक प्रतिरोध रखने की अनुमति देता है। गति के मूल पूर्ण-पैमाने पर विक्षेपण धारा और श्रृंखला प्रतिरोध एवं गति के अपने प्रतिरोध के योग का गुणनफल, सीमा के पूर्ण-पैमाने पर विभव के बराबर होता है। एक उदाहरण के रूप में, 500 ओम के आंतरिक प्रतिरोध के साथ पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण के लिए 1 मिलीएम्पियर की आवश्यकता वाली एक मीटर गति में मल्टीमीटर की 10 वोल्ट की सीमा पर श्रृंखला प्रतिरोध 9,500 ओम होगा।[7]
एनालॉग धारा सीमा के लिए, मिलान किए गए कम-प्रतिरोध पार्श्वपथ को कुंडली के आसपास की अधिकांश धारा को मोड़ने के लिए मीटर की गति के समानांतर संयोजित जाता है। पुनः एक काल्पनिक 1 मिलीएम्पियर की स्थिति में, 1 एम्पियर की सीमा पर 500 ओम की गति का पार्श्वपथ प्रतिरोध सिर्फ 0.5 ओम से अधिक होगा।
चल-कुंडल उपकरण उनके माध्यम से केवल धारा के औसत मान के प्रति ही उत्तरदायी हो सकते हैं। प्रत्यावर्ती धारा को मापने के लिए, जो बार-बार ऊपर और नीचे ;परिवर्तित होती है, परिपथ में एक संशोधक लगाया जाता है, जिससे प्रत्येक ऋणात्मक अर्द्ध-चक्र उल्टा हो जाये; इसका परिणाम, एक भिन्न और गैर-शून्य डीसी विभव है जिसका अधिकतम मान एक सममित तरंग मानते हुए, एसी के शिखर से शिखर विभव का आधा होगा। चूंकि संशोधित औसत मान और तरंगरूप का वर्ग-माध्य-मूल (RMS) मान केवल वर्ग तरंगों के लिए समान होता है, साधारण संशोधक-प्रकार के परिपथ को केवल ज्या तरंगरूपों के लिए अंशांकित किया जा सकता है। अन्य तरंग आकृतियों को आरएमएस और औसत मान का योग करने के लिए एक भिन्न अंशांकन कारक की आवश्यकता होती है। इस प्रकार के परिपथ में सामान्यतः काफी सीमित आवृत्ति सीमा होती है। व्यावहारिक संशोधकों में गैर-शून्य विभव पात होने के कारण कम एसी विभव मानों पर सटीकता और संवेदनशीलता खराब होती है।[8]
प्रतिरोध को मापने के लिए, स्विच उपकरण के भीतर एक छोटी बैटरी की व्यवस्थित की जाती है, ताकि परीक्षण के तहत उपकरण और मीटर कुंडल के माध्यम से धारा को गुजारा जा सके। धारा के समय के साथ बदलने वाली उपलब्ध बैटरी के आवेश की स्थिति पर निर्भर करने के कारण एक मल्टीमीटर में सामान्यतः ओम पैमाने पर इसे शून्य करने के लिए एक समायोजन होता है। एनालॉग मल्टीमीटर में पाए जाने वाले सामान्य परिपथ में मीटर विक्षेपण, प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए पूर्ण-पैमाना 0 और उच्च प्रतिरोध छोटे विक्षेपण के अनुरूप होगा। प्रतिरोध के निम्न मानों पर स्थिरता, ओम के पैमाने के संकुचित होने के कारण उच्च होता है।
प्रवर्धित उपकरण, श्रृंखला और पार्श्वपथ प्रतिरोधकों के जालतंत्र की संरचना को सरल बनाते हैं। कुंडली के आंतरिक प्रतिरोध को श्रृंखला और पार्श्वपथ सीमा प्रतिरोधों के चयन से अलग किया जाता है; इस प्रकार श्रृंखला जालतंत्र एक विभव विभाजक का रूप ले लेता है। एसी माप की आवश्यकता होने पर संशोधक को प्रवर्धक चरण के बाद रखा जा सकता है, जिससे निम्न सीमा पर सटीकता में सुधार होता है।
प्रवर्धकों को आवश्यक रूप से सम्मिलित करने वाले डिजिटलउपकरण, प्रतिरोध पाठन के लिए एनालॉग उपकरणों के समान सिद्धांतों का उपयोग करते हैं। प्रतिरोध मापन के लिए, सामान्यतः परीक्षण के तहत उपकरण के माध्यम से एक छोटी निरंतर धारा को प्रवाहित किया जाता है और डिजिटल मल्टीमीटर, परिणामी विभव पात को पढ़ता है; यह एनालॉग मीटर में पाए जाने वाले पैमाने के संकुचन को समाप्त करता है, लेकिन इसके लिए सटीक धारा के स्रोत की आवश्यकता होती है। एक स्वसीमित डिजिटल मल्टीमीटर स्वचालित रूप से पैमानिक जालतंत्र को समायोजित कर सकता है, ताकि माप परिपथ, ए/डी रूपांतरक की पूर्ण सटीकता का उपयोग कर सके।
सभी प्रकार के बहुमापियों में, स्थिर और सटीक माप के लिए स्विचिंग तत्वों की गुणवत्ता महत्वपूर्ण होती है। सर्वश्रेष्ठ डीएमएम मल्टीमीटर, अपने स्विच में स्वर्ण प्लेट वाले संपर्कों का उपयोग करते हैं; जबकि कम कीमती मीटर, निकेल प्लेट का या किसी भी प्लेट का उपयोग नहीं करते हैं, संपर्कों के लिए मुद्रित परिपथ बोर्ड मिलाप के निशान पर निर्भर करते हैं। मीटर के आंतरिक प्रतिरोधों (और अन्य घटकों) की सटीकता और स्थिरता (जैसे तापमान भिन्नता, आयु वर्धन या विभव/धारा इतिहास), उपकरण की दीर्घकालिक सटीकता और शुद्धता में एक सीमित कारक हैं।
मापे गए मान
समकालीन मल्टीमीटर कई मानों को माप सकते हैं। इनमें सबसे सामान्य हैं:
- प्रत्यावर्ती और दिष्ट विभव को वोल्ट में।
- प्रत्यावर्ती और दिष्ट धारा को एम्पियर में।
- आवृत्ति सीमा, जिसके लिए एसी माप का सटीक होना महत्वपूर्ण है, परिपथ तंत्र संरचना और निर्माण पर निर्भर करती है, और इसे निर्दिष्ट भी किया जाना चाहिए, ताकि उपयोगकर्ता अपने द्वारा ली गई रीडिंग का मूल्यांकन कर सकें। कुछ मीटर धाराओं को मिलीमीटर या माइक्रोएम्पियर जैसी सूक्ष्म इकाइयों में मापते हैं। सभी मीटरों में एक भार विभव (उपयोग किए गए पार्श्वपथ और मीटर के परिपथ संरचना के संयोजन के कारण) होता है, और कुछ (यहाँ तक कि कीमती मीटरों) में पर्याप्त रूप से उच्च भार विभव होते हैं, जिसमें निम्न धारा का पाठन गंभीर रूप से असत्य होता है। मीटर विनिर्देशों में मीटर का भार विभव भी सम्मिलित होना चाहिए।
- विद्युत प्रतिरोध को ओम में।
इसके अतिरिक्त, कुछ मल्टीमीटर निम्न राशियों को भी मापते हैं:
- धारिता को फैरेड में , लेकिन सामान्यतः परिसर की सीमाएँ कुछ सौ या हजार माइक्रो फैरेड और कुछ पिको फैरेड के बीच होती हैं। बहुत कम सामान्य प्रयोजन मल्टीमीटर, संधारित्र स्थिति के अन्य महत्वपूर्ण पहलुओं जैसे कि ईएसआर, अपव्यय कारक या रिसाव को माप सकते हैं।
- विद्युत चालन को सीमेंस में, जो मापे गए प्रतिरोध का व्युत्क्रम होता है।
- परिपथ तंत्र में डेसीबल को, असामान्य रूप से ध्वनि में।
- कार्य चक्र को प्रतिशत के रूप में।
- आवृत्ति को हर्ट्ज़ में।
- धारिता मापन के समान अधिष्ठापन को हेनरी में, यह सामान्यतः एक उद्देश्य से संरचित किए गए प्रेरण/धारिता मीटर द्वारा बेहतर ढंग से नियंत्रित किया जाता है।
- तापमान को डिग्री सेल्सियस या फ़ारेनहाइट में, एक उचित तापमान परीक्षण जाँच स्रोत, प्रायः एक ताप-युग्म के साथ।
डिजिटल मल्टीमीटर के लिए परिपथ भी सम्मिलित हो सकते हैं:
- सततता परीक्षक ; एक गुंजक परिपथ के प्रतिरोध के पर्याप्त कम (मीटर से मीटर में परिवर्तित होने के लिए पर्याप्त) होने पर बजता है, इसलिए परीक्षण को अचूक माना जाना चाहिए।
- डायोड (डायोड संधियों के अग्रिम-पात को मापता है)।
- ट्रांजिस्टर (कुछ प्रकार के ट्रांजिस्टरों में धारा लाभ और अन्य मापदंडों को मापता है)
- साधारण 1.5 वोल्ट और 9 वोल्ट बैटरी के लिए बैटरी परीक्षण। यह एक धारा-लोडेड माप है, जो उपयोग में आने वाले बैटरी भार का अनुकरण करता है; सामान्य वोल्टेज सीमा बैटरी से बहुत कम धारा खींचती है।
निम्न प्रकार के मापन के लिए विभिन्न संवेदक बहुमापियों से जुड़े (या सम्मिलित) हो सकते हैं: जैसे:
- प्रकाश स्तर (चमक)
- ध्वनि दाब स्तर
- अम्लता/क्षारीयता (पीएच)
- सापेक्षिक आर्द्रता
- बहुत छोटे धारा प्रवाह (कुछ अनुकूलकों के लिए नैनोएम्पियर से नीचे)
- बहुत छोटे प्रतिरोध (कुछ अनुकूलकों के लिए माइक्रोओम से नीचे)
- बड़ी धाराएँ - ऐसे अनुकूलक उपलब्ध हैं जो बड़ी धाराओं के मापन के लिए प्रेरण (केवल एसी धारा) या हॉल प्रभाव संवेदक (एसी और डीसी धारा दोनों), अन्तर्निहित क्लैंप जबड़े, सामान्यतः उच्च धारा क्षमता वाले परिपथ के सीधे संपर्क से बचने के लिए, जो मीटर और संचालकों के लिए खतरनाक हो सकता है, का उपयोग करते हैं।
- बहुत उच्च विभव - ऐसे अनुकूलक उपलब्ध हैं जो मीटर के आंतरिक प्रतिरोध के साथ विभव विभाजक का निर्माण करते हैं, जिससे हजारों वोल्ट में माप की अनुमति मिलती है। हालांकि, संचालक (संभवतः घातक) पर प्रभाव से अलग, बहुत उच्च विभव का व्यवहार प्रायः आश्चर्यजनक होता है; उच्च विभव, जो वास्तव में एक मीटर के आंतरिक परिपथ तंत्र तक पहुँचते हैं, आंतरिक भागों को क्षति पहुँचा सकते हैं, संभवतः मीटर को नष्ट कर सकते हैं या इसके प्रदर्शन को स्थायी रूप से नष्ट कर सकते हैं।
स्थिरता
स्थिरता और सटीकता
मल्टीमीटर का स्थिरता उस पैमाने का पैमाने पर निर्भर सबसे छोटा भाग होता है, जिसे दिखाया जा सकता है। कुछ डिजिटल बहुमापियों पर इसे समरूप किया जा सकता है, जिसमें उच्च स्थिरता माप को पूरा होने में अधिक समय लगता है। उदाहरण के लिए, 10 वोल्ट पैमाने पर 1 मिलीवोल्ट स्थिरता वाले एक मल्टीमीटर 1 मिलीवोल्ट वृद्धि की माप में परिवर्तन प्रदर्शित कर सकता है।
पूर्ण सटीकता, एक पूर्ण माप की तुलना में माप की त्रुटि है। सापेक्ष सटीकता, मल्टीमीटर के अंशांकन के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण की तुलना में माप की त्रुटि है। अधिकांश मल्टीमीटर डेटाशीट, सापेक्ष सटीकता प्रदान करते हैं। मल्टीमीटर की सापेक्ष सटीकता से पूर्ण सटीकता की गणना करने के लिए, मल्टीमीटर को अंशांकित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण की पूर्ण सटीकता को मल्टीमीटर की सापेक्ष सटीकता में जोड़ा जाता है।[9]
डिजिटल
एक मल्टीमीटर का स्थिरता प्रायः हल किए गए और प्रदर्शित दशमलव अंकों की संख्या में निर्दिष्ट होता है। यदि सबसे महत्वपूर्ण अंक 0 से 9 तक सभी मान नहीं ले सकता है, तो इसे सामान्यतः और भ्रमित रूप से, एक भिन्नात्मक अंक कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक मल्टीमीटर जो 19999 तक पढ़ सकता है (और एक अन्तर्निहित दशमलव बिंदु) उसे 4+1⁄2 अंक पढ़ने के लिए कहा जाता है।
पारंपरिक तौर पर, यदि सबसे महत्वपूर्ण अंक 0 या 1 हो सकता है, तो इसे आधा अंक कहा जाता है; यदि यह 9 (प्रायः 3 या 5) तक पहुँचे बिना उच्च मान ले सकता है, तो इसे एक अंक का तीन-चौथाई कहा जा सकता है। एक 5+1⁄2-डिजिटल मल्टीमीटर एक "आधा अंक" प्रदर्शित करता है, जो केवल 0 या 1 प्रदर्शित कर सकता है, उसके बाद पाँच अंक 0 से 9 तक के सभी मान लेते हैं।[10] ऐसा मीटर 0 से 199999 तक धनात्मक या ऋणात्मक मान प्रदर्शित कर सकता है। एक 3+3⁄4-डिजिटल मीटर, निर्माता के आधार पर 0 से 3999 या 5999 तक की राशि को प्रदर्शित कर सकता है।
जबकि एक डिजिटलडिस्प्ले को आसानी से स्थिरता में बढ़ाया जा सकता है, मल्टीमीटर के एनालॉग भागों की संरचना और अंशांकन में देखभाल के साथ अतिरिक्त अंकों का कोई मान नहीं है। सार्थक (अर्थात्, उच्च सटीकता) माप के लिए उपकरण विनिर्देशों की अच्छी समझ, माप की स्थिति के अच्छे नियंत्रण और उपकरण के अंशांकन अनुरेखण की आवश्यकता होती है। हालांकि, इसके स्थिरता के सटीकता से अधिक हो होते हुए भी माप की तुलना करने के लिए एक मीटर उपयोगी हो सकता है। उदाहरण के लिए, 5+1⁄2 स्थिर अंक पढ़ने वाला एक मीटर संकेत कर सकता है कि एक नाममात्र 100 kΩ प्रतिरोधक दूसरे की तुलना में लगभग 7Ω अधिक है, हालांकि प्रत्येक माप की त्रुटि 0.2% पाठन सहित 0.05% पूर्ण-पैमाने का मान है।
"डिस्प्ले गणना" निर्दिष्ट करना स्थिरता को निर्दिष्ट करने की एक और विधि है। डिसप्ले गणना सबसे बड़ी संख्या, या सबसे बड़ी संख्या प्लस एक (सभी शून्य के प्रदर्शन को सम्मिलित करने के लिए) प्रदान करते हैं, मल्टीमीटर का डिस्प्ले दशमलव विभाजक को अनदेखा करते हुए इसे प्रदर्शित कर सकता है। उदाहरण के लिए, एक 5+1⁄2-डिजिटल मल्टीमीटर को 199999 डिस्प्ले गणना या 200000 डिस्प्ले गणना मल्टीमीटर के रूप में भी निर्दिष्ट किया जा सकता है। मल्टीमीटर विनिर्देशों में प्रायः प्रदर्शन गणना को केवल 'गणना' भी कहा जाता है।
एक डिजिटल मल्टीमीटर की सटीकता को दो-पदों के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जैसे "±1% पाठन +2 गणना", उपकरण में त्रुटि के विभिन्न स्रोतों को दर्शाता है।[11]
एनालॉग
एनालॉग मीटर पुरानी संरचना के उपकरण हैं, लेकिन तकनीकी रूप से दंड आरेख के साथ डिजिटल मीटर से आगे निकल जाने के बावजूद, अभियंताओं[which?] और समस्या निवारकों द्वारा अभी भी पसंद[according to whom?] किया जाता है।[original research?] इसका एक कारण दिया गया है कि एनालॉग मीटर मापे जा रहे परिपथ में परिवर्तन के प्रति अधिक संवेदनशील (या उत्तरदायी) होते हैं।[citation needed] एक डिजिटल मल्टीमीटर समय के साथ मापी जा रही राशि का नमूना लेता है, और फिर इसे प्रदर्शित करता है। एनालॉग मल्टीमीटर लगातार परीक्षण मूल्य पढ़ते हैं। यदि पाठन में मामूली परिवर्तन होता है, तो एनालॉग मल्टीमीटर की सुई इसे पता करने का प्रयास करती है, क्योंकि डिजिटल मीटर को अगले नमूने तक इंतजार करना पड़ता है, जिससे प्रत्येक असंतत पाठन के बीच देरी होती है (साथ ही डिजिटल मीटर को मान पर अभिसरण करने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता हो सकती है)। एनालॉग डिस्प्ले के विपरीत डिजिटलडिस्प्ले मान को पढ़ना विषयगत रूप से अधिक कठिन है। उदाहरण के लिए, संधारित्र या कुंडली का परीक्षण करते समय यह निरंतर ट्रैकिंग सुविधा महत्वपूर्ण हो जाती है। एक सुचारू रूप से कार्य करने वाले संधारित्र को विभव प्रयुक्त होने पर धारा को प्रवाहित होने देना चाहिए, फिर धारा धीरे-धीरे शून्य हो जाती है और इस "हस्ताक्षर" को डिजिटल मल्टीमीटर के स्थान पर एनालॉग मल्टीमीटर पर देखना आसान है। यह धारा के कम से प्रारंभ होकर फिर बढ़ने के अतिरिक्त एक कुंडली का परीक्षण करते समय समान होता है।
एक एनालॉग मीटर पर प्रतिरोध माप, विशेष रूप से, विशिष्ट प्रतिरोध माप परिपथ के कारण कम परिशुद्धता का हो सकता है, जो उच्च प्रतिरोध मानों पर पैमाने को भारी रूप से संपीड़ित करता है। सस्ते एनालॉग मीटर में केवल एक प्रतिरोध पैमाना हो सकता है, जो सटीक माप की सीमा को गंभीरता से प्रतिबंधित करता है। सामान्यतः, एक एनालॉग मीटर में मीटर के शून्य-ओम अंशांकन को निर्धारित करने के लिए, मीटर बैटरी के अलग-अलग विभव की भरपाई करने के लिए और मीटर के परीक्षण लीड के प्रतिरोध की भरपाई करने के लिए एक पैनल समायोजन होता है।
सटीकता
डिजिटल मल्टीमीटर सामान्यतः अपने एनालॉग समकक्षों से बेहतर सटीकता के साथ माप लेते हैं। मानक एनालॉग मल्टीमीटर सामान्यतः ±3% सटीकता के साथ मापन करते हैं,[12] हालांकि उच्च सटीकता के उपकरण निर्मित जाते हैं। मानक वहनीय डिजिटल मल्टीमीटर को डीसी विभव सीमा पर सामान्यतः ±0.5% की सटीकता के लिए निर्दिष्ट किया जाता है। मुख्यधारा के बेंच-टॉप मल्टीमीटर ±0.01% से बेहतर की निर्दिष्ट सटीकता के साथ उपलब्ध हैं। प्रयोगशाला कोटि के उपकरणों में प्रति मिलियन कुछ भागों की सटीकता हो सकती है।[13]
सटीकता के आंकड़ों की व्याख्या सावधानी से करने की आवश्यकता है। एक एनालॉग उपकरण की सटीकता सामान्यतः पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण को संदर्भित करती है; 3% मीटर के 100 वोल्ट पैमाने पर 30 वोल्ट की माप, पाठन के 10%, अर्थात् 3 वोल्ट की त्रुटि के अधीन है। डिजिटल मीटर सामान्यतः सटीकता को पढ़ने के प्रतिशत के साथ-साथ पूर्ण पैमाने के मूल्य के प्रतिशत के रूप में निर्दिष्ट करते हैं, जिसे कभी-कभी प्रतिशत शर्तों के स्थान पर गणना में व्यक्त किया जाता है।
उद्धृत सटीकता को निम्न मिलीवोल्ट (एमवी) डीसी श्रेणी के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है, और इसे "मूल डीसी वोल्ट सटीकता" आकृति के रूप में जाना जाता है। उच्च डीसी विभव सीमा, धारा, प्रतिरोध, एसी और अन्य सीमा में सामान्यतः बुनियादी डीसी वोल्ट आकार की तुलना में कम सटीकता होती है। एसी माप केवल निर्दिष्ट सटीकता को आवृत्तियों की एक निर्दिष्ट सीमा के भीतर पूरा करते हैं।
निर्माता अंशांकन सेवाएँ प्रदान कर सकते हैं ताकि अंशांकन के प्रमाण पत्र के साथ नए मीटर खरीदे जा सकें, यह दर्शाता है कि मीटर को मानकों के लिए समायोजित किया गया है, उदाहरण के लिए, यूएस राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी) या अन्य राष्ट्रीय मानक संगठन ।
परीक्षण उपकरण समय के साथ अंशांकन से बाहर हो जाते हैं, और निर्दिष्ट सटीकता पर अनिश्चित काल तक विश्वास नहीं किया जा सकता है। निर्माता और तृतीय पक्ष अधिक कीमती उपकरणों के लिए अंशांकन सेवाएँ प्रदान करते हैं ताकि पुराने उपकरणों को पुन: अंशांकित और पुन: प्रमाणित किया जा सके। सस्ते उपकरणों के लिए ऐसी सेवाओं की लागत अनुपातहीन है; हालांकि अधिकांश नियमित परीक्षण के लिए अत्यधिक सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है। महत्वपूर्ण माप के लिए उपयोग किए जाने वाले मल्टीमीटर, अंशांकन सुनिश्चित करने के लिए एक माप-विज्ञान कार्यक्रम का हिस्सा हो सकते हैं।
एक मल्टीमीटर को एसी तरंगों के लिए "औसत प्रतिक्रिया" माना जा सकता है, जब तक कि इसे "सत्य आरएमएस" प्रकार के रूप में न वर्णित किया जाए। एक औसत प्रतिक्रिया मल्टीमीटर केवल एसी वोल्ट और एएमपीएस पर पूर्णतः ज्या तरंगों के लिए अपनी निर्दिष्ट सटीकता को पूरा करता है। दूसरी ओर एक सत्य आरएमएस प्रतिक्रिया मल्टीमीटर एसी वोल्ट पर अपनी निर्दिष्ट सटीकता को पूर्ण करेगा और एक निर्दिष्ट शिखा कारक तक किसी भी प्रकार की तरंग के साथ धारा को पूर्ण करेगा; कभी-कभी मीटर के लिए आरएमएस प्रदर्शन का दावा किया जाता है, जो केवल कुछ आवृत्तियों (सामान्यतः कम) और कुछ तरंगों (अनिवार्य रूप से सदैव ज्या तरंगों) पर सटीक आरएमएस पाठन दर्ज करते हैं।
एक मीटर के एसी विभव और धारा सटीकता में अलग-अलग आवृत्तियों पर अलग-अलग विनिर्देश हो सकते हैं।
संवेदनशीलता और इनपुट प्रतिबाधा
विभव को मापने के लिए उपयोग किये जाने पर मल्टीमीटर की इनपुट प्रतिबाधा, मापे जा रहे परिपथ की प्रतिबाधा की तुलना में बहुत अधिक होना चाहिए; अन्यथा परिपथ संचालन प्रभावित हो सकता है और पाठन गलत हो सकता है।
इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धकों वाले मीटर (सभी डिजिटल मीटर और कुछ एनालॉग मीटर) में एक निश्चित इनपुट प्रतिबाधा होती है जो कि अधिकांश परिपथों को बाधित न करने के लिए पर्याप्त होती है। यह प्रायः एक या तो दस मेगाओम होती है; इनपुट प्रतिरोध का मानकीकरण बाहरी उच्च-प्रतिरोध जाँचों के उपयोग की अनुमति देता है जो विभव सीमा का विस्तार हजारों वोल्ट तक करने के लिए इनपुट प्रतिरोध के साथ विभव विभाजक का निर्माण करते हैं। उच्च-सिरे वाले मल्टीमीटर सामान्यतः 10 वोल्ट से कम या उसके सामान सीमा के लिए 10 गीगाओम से अधिक इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करते हैं। कुछ उच्च-सिरे वाले मल्टीमीटर 10 वोल्ट से अधिक सीमा के लिए 10 गीगाओम प्रतिबाधा प्रदान करते हैं।[9]
चल-संकेतक प्रकार के अधिकांश एनालॉग मल्टीमीटर बिना बफ़र वाले होते हैं, और ये मीटर, संकेतक को विक्षेपित करने के लिए परीक्षण के तहत परिपथ से धारा खींचते हैं। मीटर की प्रतिबाधा मीटर की गति की मूल संवेदनशीलता और चयनित सीमा के आधार पर भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, 20,000 ओम/वोल्ट संवेदनशीलता वाले मीटर में 100 वोल्ट सीमा (100 वोल्ट × 20,000 ओम/वोल्ट = 2,000,000 ओम) पर 2 मेगाओम का इनपुट प्रतिरोध होगा। प्रत्येक सीमा पर सीमा के पूर्ण-पैमाने विभव पर, मीटर की गति को विक्षेपित करने के लिए आवश्यक पूर्ण धारा को परीक्षण के तहत परिपथ से लिया जाता है। कम संवेदनशील मीटर की गति परिपथ में परीक्षण के लिए स्वीकार्य हैं जहाँ मीटर प्रतिबाधा की तुलना में स्रोत प्रतिबाधा कम होती है, उदाहरण के लिए, शक्ति परिपथ; ये मीटर यांत्रिक रूप से अधिक विषम होते हैं। संकेत परिपथ में कुछ मापों के लिए उच्च संवेदनशील गतियों की आवश्यकता होती है ताकि परीक्षण के तहत परिपथ को मीटर प्रतिबाधा के साथ लोड न किया जा सके।[14][15]
संवेदनशीलता को मीटर के स्थिरता के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसे न्यूनतम संकेत परिवर्तन (विभव, धारा, प्रतिरोध और अन्य) के रूप में परिभाषित किया गया है जो प्रेक्षित पाठन को परिवर्तित कर सकता है।[15]
सामान्य प्रयोजन के डिजिटल मल्टीमीटर के लिए, सबसे कम विभव सीमा सामान्यतः कई सौ मिलीवोल्ट एसी या डीसी होती है, लेकिन सबसे कम धारा सीमा कई सौ माइक्रोएम्पियर हो सकती है, हालांकि अधिक धारा संवेदनशीलता वाले उपकरण भी उपलब्ध होते हैं। सामान्य इलेक्ट्रॉनिक अभियांत्रिकी उपयोग के स्थान पर (मुख्य) "विद्युत" उपयोग के लिए संरचित किए गए मल्टीमीटर सामान्यतः माइक्रोएम्पियर धारा श्रेणियों का त्याग कर देते हैं।
निम्न प्रतिरोध के सर्वोत्तम सटीक मापन हेतु लीड प्रतिरोध (परीक्षण जांच को एक साथ छूकर मापा जाता है) को घटाए जाने की आवश्यकता होती है। यह कई डिजिटल बहुमापियों की "डेल्टा", "शून्य", या "अशक्त" सुविधा के साथ किया जा सकता है। परीक्षण के तहत उपकरण पर संपर्क दबाव और सतहों की सफाई बहुत कम प्रतिरोधों के माप को प्रभावित कर सकती है। कुछ मीटर चार तार परीक्षण प्रस्तुत करते हैं जहाँ विभव की आपूर्ति दो जाँच स्रोतों द्वारा की जाती हैं और अन्य स्रोत माप लेते हैं। अधिक उच्च प्रतिबाधा का उपयोग जाँच में अत्यंत कम विभव पात की अनुमति देता है और जाँच स्रोत के प्रतिरोध को अनदेखा कर दिया जाता है जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक सटीक परिणाम प्राप्त होते हैं।
मल्टीमीटर माप सीमा का ऊपरी सिरा काफी भिन्न होता है; अतः संभवतः 600 वोल्ट, 10 एम्पीयर, या 100 मेगाहोम से अधिक माप के लिए एक विशेष परीक्षण उपकरण की आवश्यकता हो सकती है।
बोझ वोल्टता
धारा परिसर में एक मल्टीमीटर सहित प्रत्येक इनलाइन श्रृंखला से जुड़े अमीटर में एक निश्चित प्रतिरोध होता है। अधिकांश मल्टीमीटर स्वाभाविक रूप से विभव को मापते हैं, और एक पार्श्वपथ प्रतिरोध के माध्यम से मापी जाने वाली धारा गुजारते हैं, जो इसके आसपास विकसित विभव को मापता है। विभव उतार को भार विभव के रूप में जाना जाता है, जिसे वोल्ट प्रति एम्पीयर में निर्दिष्ट किया जाता है। मीटर, सेट के परिसर के आधार पर मान को परिवर्तित कर सकता है, क्योंकि भिन्न परिसर सामान्यतः भिन्न पार्श्वपथ प्रतिरोधकों का उपयोग करते हैं।[16]
भार विभव, अत्यंत कम विभव परिपथ क्षेत्रों में महत्वपूर्ण हो सकता है। सटीकता और बाह्य परिपथ संचालन पर इसके प्रभाव की जाँच करने के लिए मीटर को विभिन्न श्रेणियों में स्विच किया जा सकता है; धारा पाठन समान होना चाहिए और भार विभव की समस्या न होने पर परिपथ संचालन प्रभावित नहीं होना चाहिए। यदि यह विभव महत्वपूर्ण है तो इसे उच्च धारा सीमा का उपयोग करके कम (माप की अंतर्निहित सटीकता और सटीकता को कम करके) किया जा सकता है।
प्रत्यावर्ती धारा संवेदन
चूंकि एक एनालॉग या डिजिटलमापी में मूल संकेतक प्रणाली केवल डीसी के लिए प्रतिक्रिया करती है, एक मल्टीमीटर में धारा मापन हेतु डीसी रूपांतरण परिपथ के लिए एक एसी सम्मिलित होता है। विभव के औसत या शिखर निरपेक्ष मान को मापने के लिए मूल मापी एक संशोधक का उपयोग करते हैं, लेकिन एक ज्या तरंगरूप के लिए गणनाकृत वर्ग-मध्य-मूल (आरएमएस) मान के प्रदर्शन के लिए अंशांकित किए जाते हैं; यह शक्ति वितरण में उपयोग की जाने वाली धारा के लिए सही पाठन देता है। ऐसे कुछ मीटरों के लिए उपयोगकर्ता मार्गदर्शक कुछ सरल गैर-ज्या तरंगों के लिए सुधार कारक प्रदान करते हैं, जिससे सही वर्ग-माध्य-मूल (आरएमएस) समकक्ष मान की गणना की जा सके। अधिक महंगे बहुमापियों में एक एसी से डीसी रूपांतरक सम्मिलित होता है, जो कुछ सीमाओं के भीतर तरंग के सही आरएमएस मान को मापता है; मीटर के लिए उपयोगकर्ता नियमावली, शिखर कारक की सीमा और आवृत्ति को इंगित कर सकती है, जिसके लिए मीटर का अंशांकन मान्य है। ऑडियो संकेत और चर-आवृत्ति ड्राइव में पाई जाने वाली गैर-ज्या आवधिक तरंगों पर माप के लिए आरएमएस संवेदन आवश्यक होता है।
डिजिटल मल्टीमीटर (डीएमएम या डीवीओएम)
आधुनिक मल्टीमीटर प्रायः अपनी सटीकता, स्थायित्व और अतिरिक्त सुविधाओं के कारण डिजिटलहोते हैं। एक डिजिटल मल्टीमीटर में परीक्षण के तहत संकेत को विभव में बदल दिया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित लाभ के साथ एक प्रवर्धक संकेत की पूर्व शर्त रखता है। डिजिटल मल्टीमीटर एक संख्या के रूप में मापी गई राशि को प्रदर्शित करता है, जो लंबन त्रुटियों को समाप्त करता है।
आधुनिक डिजिटल मल्टीमीटर में एक अन्तर्निहित कम्प्यूटर हो सकता है, जो सुविधाजनक विशेषताओं की बाहुल्यता प्रदान करता है। उपलब्ध मापन संवर्द्धन में सम्मिलित हैं:
- स्व-सीमितीकरण, जो परीक्षण के तहत राशि के लिए सही श्रेणी का चयन करता है ताकि सबसे महत्वपूर्ण अंकों को प्रदर्शित किया जा सके। उदाहरण के लिए, चार-डिजिटल मल्टीमीटर स्वचालित रूप से 0.012 वोल्ट या अधिभार के स्थान पर 12.34 मिलीवोल्ट प्रदर्शित करने के लिए एक उपयुक्त श्रेणी का चयन करता है। स्व-सीमितीकरण मीटर में सामान्यतः मीटर को एक विशेष सीमा में रखने की सुविधा सम्मिलित होती है, क्योंकि एक माप जो बार-बार सीमा में बदलाव का कारण बनती है, वह उपयोगकर्ता के लिए विचलित करने वाला हो सकता है।
- दिष्ट-धारा पाठन के लिए स्व-ध्रुवीयता प्रदर्शित करता है कि प्रयुक्त विभव धनात्मक (मीटर लीड लेबल से सहमत) है या ऋणात्मक (मीटर लीड के विपरीत ध्रुवीयता)।
- नमूना और पकड़, जो परीक्षण के तहत उपकरण को परिपथ से हटा दिए जाने के बाद परीक्षण के लिए सबसे हाल ही के पाठन को सुरक्षित करता है।
- धारा-सीमित परीक्षण अर्धचालक संधि (पी-एन संधि) में विभव पात का परीक्षण करता है। यह एक उचित ट्रांजिस्टर परीक्षक के लिए प्रतिस्थापन और निश्चित रूप से एक घुमावदार वक्र अनुरेखक प्रकार के स्थान पर डायोड और विभिन्न प्रकार के ट्रांजिस्टर के परीक्षण की सुविधा प्रदान करता है, ।[17]
- एक दंड आरेख के रूप में परीक्षण के तहत राशि का एक ग्राफीय निरूपण। यह जाने/न-जाने के परीक्षण को आसान बनाता है, और तेजी से बढ़ने वाले रुझानों की पहचान करने की भी अनुमति देता है।
- एक कम-बैंडविड्थ वाला दोलनदर्शी ।[18]
- स्वचालित परिपथ परीक्षक, जिसमें स्वचालित और ड्वेल संकेत के परीक्षण सम्मिलित हैं (ड्वेल और इंजन आरपीएम परीक्षण सामान्यतः एक विकल्प के रूप में उपलब्ध है और मूल स्वचालित डीएमएम में सम्मिलित नहीं है)।
- एक निश्चित अवधि में अधिकतम और न्यूनतम पाठन दर्ज करने या निश्चित अंतराल पर कई नमूने लेने के लिए सरल डेटा अधिग्रहण सुविधाएँ।[19]
- सतह-आरोहित तकनीक के लिए चिमटी के साथ एकीकरण।[20][better source needed]
- छोटे आकार के एसएमडी और थ्रू-होल घटकों के लिए एक संयुक्त एलसीआर मीटर।[21]
आधुनिक मीटरों को अवरक्त आंकड़ा संघ (आईआरडीए) लिंक, आरएस-232 संयोजन, यूएसबी या आईईईई-488 जैसे उपकरण बस द्वारा व्यक्तिगत कम्प्यूटर के साथ जोड़ा जा सकता है। अंतर्पृष्ठ कंप्यूटर को माप दर्ज करने की अनुमति देता है, जिस कारण वे बनाए जाते हैं। कुछ डीएमएम माप को संगृहीत कर सकते हैं और उन्हें कंप्यूटर पर अपलोड कर सकते हैं।[22]
पहला डिजिटल मल्टीमीटर वर्ष 1955 में गैर-रैखिक प्रणालियों द्वारा निर्मित किया गया था।[23][24] यह दावा किया जाता है कि पहले हाथ में पकड़े जाने वाले डिजिटल मल्टीमीटर को वर्ष 1977 में इंट्रो इलेक्ट्रॉनिक्स के फ्रैंक बिशप द्वारा विकसित किया गया था,[25] जिसने उस समय क्षेत्र में मरम्मत और दोष को खोजने के लिए एक बड़ी सफलता प्रस्तुत की।
एनालॉग मल्टीमीटर
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एक मल्टीमीटर को धारामापी मीटर गति या कभी-कभी दंड आरेख या बनावटी संकेतक जैसे द्रव क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) या निर्वात प्रतिदीप्ति डिस्प्ले के साथ लागू किया जा सकता है।[citation needed] एनालॉग मल्टीमीटर सामान्य उपकरण थे; एक गुणवत्ता वाले एनालॉग उपकरण की कीमत लगभग डीएमएम के समान ही होती है। एनालॉग मल्टीमीटर में ऊपर वर्णित शुद्ध और सटीक पाठन सीमाएँ थीं, और इसलिए इन्हें डिजिटलउपकरणों के समान सटीकता प्रदान करने के लिए निर्मित नहीं गया था।
किसी विशेष क्षण में प्राप्त सटीक मान की तुलना में माप की प्रवृत्ति अधिक महत्वपूर्ण होने पर एनालॉग मल्टीमीटर सहज थे। डिजिटलअध्ययन के मान में बदलाव की तुलना में कोण या अनुपात में बदलाव की व्याख्या करना आसान था। इस कारण से, कुछ डिजिटल बहुमापियों में सामान्यतः प्राथमिक पाठन के लिए उपयोग किए जाने की तुलना में अधिक तेजी से नमूनाकरण दर के साथ अतिरिक्त रूप से दूसरे डिस्प्ले के रूप में एक दंड आरेख होता है। इन तेज़ नमूनाकरण दर दंड आरेखों में एनालॉग मल्टीमीटर के भौतिक सूचक की तुलना में बेहतर प्रतिक्रिया होती है, जो पुरानी तकनीक को अप्रचलित कर देता है। तेजी से उतार-चढ़ाव वाले डीसी, एसी या दोनों के संयोजन के साथ, उन्नत डिजिटलमापी एनालॉग मल्टीमीटर की तुलना में उतार-चढ़ाव को बेहतर तरीके से पता लगाने और प्रदर्शित करने में सक्षम थे, साथ ही डीसी और एसी घटकों को अलग करने और एक साथ प्रदर्शित करने की क्षमता भी रखते थे।[26]
एनालॉग मल्टीमीटर की गतिविधियाँ डिजिटल मापी की तुलना में भौतिक और विद्युत रूप से अधिक संवेदनशील होती हैं। कई एनालॉग बहुमापियों में परिवहन के दौरान मीटर की गति को सुरक्षित रखने के लिए "ऑफ" के रूप में चिह्नित एक सीमा स्विच स्थिति की सुविधा होती है, जो मीटर की गतिविधि में कम प्रतिरोध रखता है, जिसके परिणामस्वरूप गतिशील ब्रेकिंग होती है। मीटर की गति को अलग-अलग घटकों के रूप में उसी तरह से संरक्षित किया जा सकता है, जैसे उपयोग में न होने पर सिरों के बीच शॉर्टिंग या जम्पर तार को जोड़कर किया जाता है। संपूर्ण वक्र पर एक पार्श्वपथ की सुविधा प्रदान करने वाले मीटर, जैसे अमीटर को पार्श्वपथ के कम प्रतिरोध के कारण मीटर सुई के अनियंत्रित आंदोलनों को रोकने के लिए और अधिक प्रतिरोध की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
चल संकेतक एनालॉग बहुमापियों में मीटर की गतिविधि, व्यावहारिक रूप से सदैव डी' आर्सोन्वल के प्रकार की चल-कुंडल धारामापी होती है, जो चल-कुंडल को समर्थित करने के लिए या तो जड़ित धुरी या तने हुए बैंड का उपयोग करता है। एक बुनियादी एनालॉग मल्टीमीटर में कुंडल और संकेतक को मापे जा रहे परिपथ से विक्षेपित करने के लिए धारा खींची जाती है; यह सामान्यतः परिपथ से खींची गई धारा को कम करने का संवेदनशील तंत्र के समान एक लाभ है। एक एनालॉग मल्टीमीटर की संवेदनशीलता ओम प्रति वोल्ट की इकाइयों में निरूपित की जाती है। उदाहरण के लिए, 1,000 Ω/V की संवेदनशीलता वाला एक अत्यंत कम लागत वाला मल्टीमीटर पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण पर एक परिपथ से 1 mA धारा खींचेगा। अधिक महंगे (और यांत्रिक रूप से अधिक संवेदनशील) बहुमापियों में सामान्यतः 20,000 ओम प्रति वोल्ट या कभी-कभी इससे अधिक लगभग 50,000 ओम प्रति वोल्ट (पूर्ण पैमाने पर 20 माइक्रोएम्पियर खींचना) की संवेदनशीलता होती है, जो वहनीय, सामान्य उद्देश्य, गैर-प्रवर्धित एनालॉग मल्टीमीटर के लिए उच्च सीमा होती है।
मीटर की गति द्वारा खींची गई धारा द्वारा मापे गए परिपथ को लोड होने से बचाने के लिए, कुछ एनालॉग मल्टीमीटर मापे गए परिपथ और मीटर की गति के बीच लगे प्रवर्धक का उपयोग करते हैं। हालांकि इससे मीटर का खर्च और जटिलता बढ़ जाती है, निर्वात-नली या क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके इनपुट प्रतिरोध को मीटर की गति-कुंडल को संचालन हेतु आवश्यक धारा से बहुत उच्च और स्वतंत्र बनाया जा सकता है। ऐसे प्रवर्धित बहुमापियों को निर्वात नली विभवमापी (वीटीवीएम),[29] ट्रांजिस्टर विभवमापी (टीवीएम), एफईटी-वीओएम और अन्य इसी तरह के नामों से जाना जाता है।
साधारण एनालॉग मल्टीमीटर प्रवर्धन की अनुपस्थिति के कारण सामान्यतः रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप के लिए कम संवेदनशील होते हैं, और इसलिए अधिक सटीक और लचीले इलेक्ट्रॉनिक बहुमापियों के क्षेत्र में भी कुछ क्षेत्रों में एक प्रमुख स्थान बना रहता है।[30]
जाँच
एक मल्टीमीटर परीक्षण के तहत परिपथ या उपकरण से जोड़ने के लिए कई अलग-अलग परीक्षण जांच का उपयोग कर सकता है। इन उपकरणों के तीन सबसे सामान्य प्रकार मगरमच्छ क्लिप, वापस लेने योग्य हुक क्लिप और नुकीले जांच उपकरण हैं। मोचनी (ट्वीज़र) जाँच का उपयोग सतह-आरोहित उपकरण जैसे बारीकी से दूरी वाले परीक्षण बिंदुओं के लिए किया जाता है। संयोजक लचीले और समुचित रूप से विद्युत-रोधी लीड से जुड़े होते हैं जो मीटर के लिए उपयुक्त संयोजक के एक सिरे से जुड़े होते हैं। ये जाँच वहनीय मीटर से, सामान्यतः ढके हुए या आले के समान केलारूपी संयोजकों द्वारा जुड़े होते हैं, जबकि बेंच मीटर केलेरूपी जैक या बीएनसी संयोजक का उपयोग कर सकते हैं। कभी-कभी इसके लिए 2 मिमी प्लग और बाइंडिंग पोस्ट का भी उपयोग किया गया है, लेकिन आजकल सामान्यतः कम उपयोग किया जाता है। दरअसल, सुरक्षा दर-निर्धारण के लिए अब ढके हुए केलेरूपी जैक की आवश्यकता होती है।
केलेरुपी जैक को सामान्यतः 3⁄4 in (19 mm) की मानकीकृत केंद्र-से-केंद्र दूरी के साथ रखा जाता है, ताकि मानक अनुकूलक या उपकरण जैसे विभव गुणक या ताप-युग्म जांच को लगाया जा सके।
मीटर को परिपथ के साथ श्रृंखला में संयोजित की आवश्यकता के बिना या धातु संपर्क बनाने की आवश्यकता के बिना मापने के लिए एक धारावाही चालक के चारों ओर क्लैंप मीटर क्लैंप को क्लैंप किया जाता है। एसी मापन के लिए ट्रांसफार्मर सिद्धांत का उपयोग किया जाता हैं; जिसमें अल्प धारा या दिष्ट धारा के मापन हेतु क्लैंप-ऑन मीटर के लिए अधिक अनोखे संवेदकों की आवश्यकता होती है, जैसे; हॉल प्रभाव आधारित तंत्र जो धारा-निर्धारण के लिए अपरिवर्तनीय चुंबकीय क्षेत्र को मापते हैं।
सुरक्षा सुविधाएँ
अधिकांश बहुमापियों में एक फ्यूज या दो फ़्यूज़ सम्मिलित होते हैं, जो कभी-कभी उच्चतम धारा सीमा पर धारा अधिभार से मल्टीमीटर को होने वाले नुकसान को रोकते हैं। (अतिरिक्त सुरक्षा के लिए, निर्मित फ़्यूज़ के साथ परीक्षण लीड भी उपलब्ध हैं।) मल्टीमीटर का संचालन करते समय एक सामान्य त्रुटि, मीटर को प्रतिरोध या धारा को मापने के लिए व्यवस्थित करके सीधे कम-अवरोध विभव स्रोत से जोड़ना है। प्रायः ऐसी त्रुटियों से फ्यूज़हीन मीटर जल्दी नष्ट हो जाते हैं; जबकि फ्यूजसहित मीटर प्रायः कार्यरत रहते हैं। मीटर में उपयोग किए जाने वाले फ़्यूज़ में उपकरण का अधिकतम मापन प्रवाह होना चाहिए, लेकिन यदि संचालक त्रुटि मीटर को कम-प्रतिबाधा दोष के लिए उजागर करती है तो ये इसे वियोजित करने का प्रयोजन करते हैं। अपर्याप्त या असुरक्षित फ्यूज़िंग वाले मीटर असामान्य नहीं थे; इस स्थिति ने मीटर की सुरक्षा और मजबूती का मूल्यांकन करने के लिए आईईसी61010 माप श्रेणियों का निर्माण किया है।
डिजिटल मीटर को उनके इच्छित अनुप्रयोग के आधार पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है, जैसा कि आईईसी 61010-1[27] द्वारा निर्धारित किया गया है और देश और क्षेत्रीय मानक समूहों जैसे सीएन ईएन61010 मानक द्वारा प्रतिध्वनित किया गया है।[28]
- श्रेणी I: इसका उपयोग वहाँ किया जाता है, जहाँ उपकरण सीधे मुख्य फेज़ से नहीं जुड़ा होता है
- श्रेणी II: इसका उपयोग एकल फेज मुख्य परिणामी उप-परिपथों पर किया जाता है
- श्रेणी III: इसका उपयोग स्थायी रूप से स्थापित लोड जैसे वितरण पैनल, मोटर और तीन-चरण उपकरण आउटलेट पर किया जाता है
- श्रेणी IV: इसका उपयोग उन स्थानों पर किया जाता है जहाँ दोष धारा का स्तर बहुत अधिक हो सकता है, जैसे आपूर्ति सेवा प्रवेश द्वार, मुख्य पैनल, आपूर्ति मीटर और प्राथमिक अति-विभव सुरक्षा उपकरण
प्रत्येक श्रेणी, रेटिंग मीटर में चयनित माप श्रेणियों के लिए अधिकतम सुरक्षित क्षणिक विभव भी निर्दिष्ट करती है।[29][30] श्रेणी-निर्धारित मीटरों में अति-वर्तमान दोषों से सुरक्षा की सुविधा भी होती है।[31] कंप्यूटर के साथ इंटरफेसिंग की अनुमति प्रदान करने वाले मीटरों पर मापे गए परिपथ में उच्च विभव के विरुद्ध संलग्न उपकरणों की सुरक्षा के लिए प्रकाशिक अलगाव का उपयोग किया जा सकता है।
श्रेणी II और उससे ऊपर के मानकों को पूर्ण करने के लिए बनाए गए उच्च गुणवत्ता वाले बहुमापियों में उच्च विच्छेदन क्षमता (HRC) वाले चीनी-मिट्टी फ़्यूज़ सम्मिलित हैं जिन्हें सामान्यतः 20 एम्पियर से अधिक क्षमता पर निर्धारित किया गया है; इनमें अधिक सामान्य काँच फ़्यूज़ की तुलना में विस्फोटक रूप से विफल होने की संभावना बहुत कम होती है। इनमें बहुस्विच के रूप में उच्च ऊर्जा अति-विभव धातु ऑक्साइड विभव आधारित प्रतिरोधक (एमओवी) सुरक्षा और परिपथ अति-धारा सुरक्षा भी सम्मिलित होते हैं।[citation needed]
खतरनाक क्षेत्रों में विद्युत्-उपकरणों के परीक्षण के लिए या विस्फोटक परिपथ पर उपयोग के लिए मीटर को अपनी सुरक्षा दर-निर्धारण को बनाए रखने के लिए एक निर्माता-निर्दिष्ट बैटरी के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है।[citation needed]
डीएमएम विकल्प
एक गुणवत्तापूर्ण सामान्य-उद्देश्य वाले इलेक्ट्रॉनिक्स, डीएमएम को सामान्यतः 1 mV या 1 μA से अधिक या लगभग 100 MΩ से नीचे के संकेत स्तरों पर माप के लिए पर्याप्त माना जाता है; ये मान संवेदनशीलता की सैद्धांतिक सीमाओं से बहुत दूर हैं, और कुछ परिपथ संरचना स्थितियों में काफी रुचि रखते हैं। अन्य उपकरण-अनिवार्य रूप से समान, लेकिन उच्च संवेदनशीलता के साथ-बहुत छोटी या बड़ी राशि के सटीक माप के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनमें नैनोविभवमापी, विद्युतमापी (बहुत कम धाराओं के लिए, और बहुत उच्च स्रोत प्रतिरोध वाले विभव, जैसे कि 1 TΩ) और पिकोअमीटर सम्मिलित हैं। अधिक विशिष्ट मल्टीमीटर के लिए सहायक उपकरण इनमें से कुछ मापों की भी अनुमति देते हैं। इस तरह के माप उपलब्ध तकनीक और अंततः अंतर्निहित थर्मल ध्वनि द्वारा सीमित हैं।
विद्युत आपूर्ति
एनालॉग मीटर परीक्षण परिपथ से विद्युत का उपयोग करके विभव और धारा को मापा जा सकता है, लेकिन प्रतिरोध परीक्षण के लिए एक पूरक आंतरिक विभव स्रोत की आवश्यकता होती है, जबकि इलेक्ट्रॉनिक मीटर को सदैव अपने आंतरिक परिपथ तंत्र को चलाने के लिए आंतरिक विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता होती है। हाथ से पकडे जाने वाले मीटर, बैटरी का उपयोग करते हैं, जबकि बेंच मीटर सामान्यतः मुख्य शक्ति का उपयोग करते हैं; या तो व्यवस्था, मीटर को उपकरणों का परीक्षण करने की अनुमति देती है। परीक्षण के लिए प्रायः यह आवश्यक होता है कि परीक्षण के तहत घटक को उस परिपथ से अलग किया जाए जिसमें वे लगे होते हैं, अन्यथा पथभ्रष्ट या धारा पथ रिसाव मापन को विकृत कर सकते हैं। कुछ मामलों में, मल्टीमीटर का विभव सक्रिय उपकरणों को चालू कर सकता है, माप को विकृत कर सकता है, या चरम मामलों में जाँच किए जा रहे परिपथ में एक तत्व को भी हानि पहुँचा सकता है।
यह भी देखें
- इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरण
- विद्युत-मापी
संदर्भ
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