Comment fonctionne la gamme automatique dans un multimètre? Quel est le circuit?

J'étais curieux de savoir comment cela se faisait. Il semble que vous deviez faire varier la tension et le courant pour mesurer la résistance de 1ohm à 10Mohm.

— BSEE
source

Le multimètre fait exactement la même chose que ce que vous feriez manuellement avec un compteur sans plage automatique. Supposons que vous ayez un compteur à 3 1/2 chiffres, donc 1999 est votre lecture maximale.

Le multimètre commence dans la plage la plus élevée (*), et si la lecture est inférieure au seuil de 199,9, il passe à 1 décade plus bas, et le répète jusqu'à ce que la lecture se situe entre 200 et 1999. Cela va très vite car il n'a pas pour afficher quoi que ce soit au cours de cette procédure, il apparaît donc qu'il obtient la bonne plage la première fois.

Ou, s'il comprend suffisamment de logique, il peut prendre la première mesure sur la plage la plus élevée, puis sélectionner directement la plage inférieure la plus appropriée pour ce niveau de tension.

Par exemple:
1re lecture, à 1,999 MΩ: <199,9
2e lecture, à 199,9 kΩ: <199,9
3e lecture, à 19,99 kΩ:> 199,9
C'est donc la plage que nous voulons.

Faire la mesure réelle: 472

Cette valeur se situe entre 200 et 1999, c'est donc la meilleure résolution possible. Si elle descendait encore d'une décennie, elle déborderait. La résistance est donc de 4,72 kΩ.

Notez que lors des premières lectures, il ne mesure pas vraiment la résistance réelle, il vérifie simplement si elle est supérieure ou inférieure à 199,9.

Alternativement, le multimètre peut avoir un ensemble de comparateurs qui peuvent tous fonctionner simultanément, chacun vérifiant une plage supérieure suivante. Vous obtenez le résultat plus rapidement, mais cela nécessite plus de matériel et ne se fera probablement que dans des compteurs plus chers.

(*) Pas le plus bas, comme l'a suggéré "Mary" aka TS. Ceux qui sont aussi vieux que moi ont travaillé avec des multimètres analogiques. Si vous commenciez à mesurer dans la plage la plus sensible, l'aiguille frapperait fortement la bonne butée. On pouvait l' entendre dire "Aïe". Passez à la position suivante, encore une fois "bang!". Si vous vous souciez de votre multimètre en tant que bon père de famille ("bonus pater familias"), vous commencez à la plage la moins sensible.

— stevenvh
source

Quelles parties composent le circuit? Par exemple, utilisent-ils un uC et un potentiomètre numérique?

— BSEE

@BSEE - Oui, un microcontrôleur, probablement sur mesure. Mais pas un potmètre numérique; ceux-ci ont beaucoup plus de positions que les 4 nécessaires, et sont donc trop chers. Ils utilisent une échelle de résistance, comme par exemple 9 M + 900 k + 90 k + 10 k. Cela vous donne un total de 10 M et tape à 1:10, 1: 100 et 1: 1000. Celles-ci existent dans les réseaux à un seul composant, avec des tolérances relatives strictes (plus importantes que la tolérance absolue).

— stevenvh

Imo, ils utilisent des multiplexeurs analogiques câblés à différents diviseurs de résistance ou, comme @stevenvh l'a dit, une échelle de résistance. Ces multiplexeurs alimentent un seul ADC. Si vous faites l'un de ces circuits, vous voudrez peut-être jeter un œil à certaines puces 74HCxxxx. Comme vous avez besoin de temps pour commuter le multiplexeur, n'oubliez pas de protéger l'ADC contre les surtensions.

— CopperMaze