Danas je nabavljen multimetar (AVO metar) oznake modela 460 (MX 460), proizvod francuske tvrtke Metrix iz 1950. godine.
Za mjerenje otpora instrument koristi dvije standardne AA baterije od 1,5 V.
Tvrtka Metrix vuče korijene iz 1936. godine kada je Georges Friédrichs osnovao malu tvrtku koja se zvala Cartex. Ova je tvrtka postigla značajan rast tijekom godina gospodarske ekspanzije nakon 2. svjetskog rata. Glavna joj je djelatnost bila proizvodnja prijenosnih ispitivača ispravnosti elektronskih cijevi “tube-testera” za potrebe tada sve više rastuće radio-industrije. S porastom potražnje za električnom i elektroničkom mjernom opremom, Cartex je proširio proizvodnju na mjerače i generatore frekvencija. Godine 1946. Cartex je promijenio ime u “Compagnie Générale de Métrologie” (Opća mjeriteljska tvrtka) i započeo marketing svojih proizvoda pod markom Metrix. Prvi proizvodi tvrtke Metrix bila su mjerna kliješta i osciloskopi, no najveći uspjeh i reputaciju tvrtka je stekla upravo multimetrom MX 460 koji je stavila na tržište 1950. godine i kasnije multimetrom MX 462 zbog kojih je Metrix postalo generičko ime za multimetre u Francuskoj. Tvrtka Metrix se 1997. godine pridružila Chauvin Arnoux grupaciji, jednoj od vodećih evropskih tvrtki za proizvodnju električnim mjernih instrumenata i opreme.
Multimetar MX 460 je vrlo jednostavan instrument kod kojeg se mjerni opsezi mijenjaju ukapčanjem mjernih kablova u odgovarajuću utičnicu. Time je izbjegnuta upotreba složene višepolne rotacijske sklopke kakvu nalazimo kod multimetara sa fiksnim utičnicama za mjerene kablove. Osim utičnica za mjerne kablove MX 460 ima sklopku za odabir vrste mjerenja i potenciometar za kalibraciju kazaljke na nulu prije mjerenja otpora. Točnost multimetra MX 460 je 1,5% na istosmjernim i 2,5% na izmjeničnim mjerenjima, a mjerni opsezi su slijedeći:
- mjerenje otpora u dva mjerna opsega x1 (0-20 kΩ) i x100 (0-2 MΩ)
- mjerenje istosmjernog i izmjeničnog napona 0,5 do 750 V u sedam mjernih opsega
- mjerenje istosmjerne i izmjenične struje do 20 µA do 1,5 A u šest mjernih opsega
S praktične strane gledano možda je mijenjanje mjernih opsega mijenjanjem utičnica za mjerne kablove nešto nespretnije rješenje od sklopke, no sklopka je dosta složeni kontaktni element pa su instrumenti sa istima više podložni kvarovima. Što se pak tiče nenamjernog uništenja instrumenta zbog nepravilno odabranog mjernog opsega, tu postoji gotovo jednaka opasnost i kod instrumenta sa sklopkom i instrumenta sa utičnicama jer jednako možemo zaboravili ili brzopleto pogriješili u odabiru opsega kod oba tipa instrumenta. Popravak tako uništenog instrumenta će svakako biti lakši kod onih sa utičnicama jer će kod njih stradati samo otpornici (u najgorem slučaju i instrument ili ispravljač) dok kod ovih drugih redovno strada i dio kontakata sklopke što je obično teško popraviti.
Shema instrumenta Metrix MX 460 je vrlo jednostavna. Naponski mjerni opsezi dobiveni su spajanjem odgovarajućih mjernih otpornika serijski u krug sa instrumentom. Tako se dobije djelitelj napona, odnosno raspodjela napona na otpornike uključene u mjerni opseg i na otpor samog instrumenta (sa njemu pridodanim kompenzacijskim otpornicima).
Što se tiče mjerenja struje znamo da postoje dva načina. Jedan je pomoću shuntova (precizni otpornici vrlo malog otpora) koji se spajaju serijski u strujni krug i paralelno instrumentu i koji onda na njima mjeri nastali pad napona. Pošto su takvi shuntovi vrlo malog otpora potrebno je voditi računa kod izvedbe načina spajanja istih na instrument kako se zbog pribrajanja prijelaznih otpora spojeva i poveznih vodova ne bi poremetio ukupni otpor shunta na stezaljkama instrumenta čime bi mjerenje bilo netočno. Stoga je najbolje shunt čvrsto vezati izravno na stezaljke instrumenta, no ukoliko želimo više mjernih opsega za što je potrebno više shuntova, onda je ovo teško zadovoljiti zbog potrebe za preklapanjem shuntova za svaki pojedini mjerni opseg.
Iz navedenih razloga za proširenje strujnih mjernih opsega ampermetra najčešće se koristi višestruki shuntni spoj koji uključuje otpornike većih vrijednosti otpora. Ovakav spoj se ponegdje naziva univerzalni shunt ili Ayrton shunt (nazvan po engleskom fizičaru i elektroinženjeru William Edward Ayrtonu). Radi se o neizravnoj metodi mjerenja struje gdje su svi mjerni otpornici povezani u seriju. Na donjoj shemi izdvojili smo i pojednostavnili krug za mjerenje struje kod multimetra MX 460. Čitav krug je proračunat s obzirom na interni otpor mjernog instrumenta i serijski mu pridodanog kompenzacijskog otpornika (2000+500 Ω) te na struju potrebnu za puni otklon kazaljke (88 µA). Postoje gotovi kalkulatori za izračun ovih mreža tako da mi ovdje nećemo izvlačiti pojedinačne formule za svaki krug, no dovoljno je znati da se računa sa raspodjelom struja na paralelno-serijskoj otporničkoj mreži koja nastaje s obzirom na mjesto dovođenja struje i u kojoj uvijek sudjeluju svi mjerni otpornici i otpor mjernog instrumenta. Pri tome je pad napona na dvije paralelne grane (grana sa mjernim otpornicima i grana sa mjernim instrumentom) uvijek isti.
Pojednostavljena shema kruga za mjerenje struje kod multimetra MX 460.
Može se primijetiti da što je mjerni opseg veći to se struja provodi kroz manje otpornika nižih vrijednosti. Tako je u našem slučaju ukupni otpor ampermetra (shunta) na najvišem opsegu 2 Ω, a na najnižem opsegu je 35 kΩ. Unutarnji otpor ampermetra sa klasičnim shuntovima je uvijek puno manji. Ova strujna mreža iskorištena je i za neizravno mjerenje otpora. U sva tri slučaja mjerenja (napon, struja, otpor) instrument zapravo mjeri struju (Ohmov zakon), pri čemu unutarnji otpor instrumenta predstavlja konstantu otpora. S obzirom da je otpor bakrenog svitka mjernog instrumenta temperaturno promjenjiv (porast temperature od 1°C povećati će otpor za cca 0,4%) ovo je na neki način svakako potrebno kompenzirati. Kod multimetra Metrix MX 460 u seriju sa instrumentom dodan je kompenzacijski otpornik zanemarivog temperaturnog koeficijenta (R1) tako da je otpor te serijske kompenzacije praktično temperaturno neovisan. Za naponske opsege stavlja se također temperaturno stabilni predotpornik za temperaturnu kompenzaciju (ili NTC) koji ovdje mora biti nekoliko puta veći od otpora svitka (R3 + R5). Potrebno je uskladiti i razliku struja na instrumentu koja nastaju kod istosmjernih mjerenja i izmjeničnih mjerenja preko ispravljačkog mosta za što služe otpornici R2 i R4. Vidimo da naš instrument nema nikakvih kalibracijskih promjenjivih otpornika što pojeftinjuje proizvodnju, no s obzirom na toleranciju fiksnih otpornika ograničava ukupnu točnost na 1,5-2,5%.
Diodni ispravljački most, mosni ispravljač, punovalni ispravljač, Graetzov most ili ispravljač, sve su to nazivi za spoj četiri diode na koje dovodimo izmjenični napon da bi na izlazu dobili punovalno ispravljeni istosmjerni napon. Ovakav ispravljački spoj prvi je patentirao poljski elektrotehničar Karol Pollak 1895. godine. Dvije godine kasnije sličan most nezavisno je publicirao njemački fizičar Leo Graetz te je po njemu most dobio ime. U početku su se naravno koristile međusobno spojene zasebne četiri diode, a tek u 1950-tim godinama počeli su se proizvoditi gotovi spojevi četiri dioda u jednom kućištu kao jedan elektronički element sa četiri izvoda. Na slici vidimo jedan od prvih primjeraka takvih gotovih ispravljačkih mostova sa oznakom M11P.
Instrumenti kojima se mjerni opsezi mijenjaju promjenom utičnog mjesta mjernih kablova davno su izašli iz mode. Današnji multimetri imaju puno različitih mjernih opsega i bilo bi nepraktično raspoređivati veliki broj utičnica po ploči instrumenta. Već i kod jednostavnog AVO metra poput našeg MX 460 vidimo da se neka utična mjesta koriste za više mjerenja i treba dobro paziti na postavljanje ispravne kombinacije sklopke i utičnih mjesta za svako pojedino mjerenje. Kad imamo fiksna mjesta za mjerene kablove onda se oni mogu montirati bilo gdje na tijelu instrumenta (na prednjoj ili na bočnim pločama) pa je i sam instrument praktičniji za rad i pregledniji za rukovanje.
Multimetar Metrix Model 460 (MX 460) vrlo je lijepo dizajniran kompaktan mjerni instrument sa širokom skalom koji je zasigurno pokrivao većinu potrebnih AVO mjerenja u svakoj elektroničkoj radionici tako da i ne čudi njegova popularnost u 1950-tim godinama. U kompletu instrumenta nalazi se još i kožna torba, dokumentacija te mjerni kablovi, no iako je naš primjerak nabavljen bez svega toga dobro je što je ostao očuvan i ispravan kao pokazni primjerak budućim generacijama elektroničara od kojih oni najmlađi sasvim sigurno i ne znaju da su nekad postojali multimetri sa tolikim brojem utičnica 🙂