Bezpiecznik nadmuchuje 12 multimetrów o prądzie znamionowym 200mA, tylko pomiar 12,5mA. Dlaczego?

Jestem nauczycielem elektroniki w liceum i podczas pracy nad prawem Ohma po prostu wysadziliśmy bezpieczniki w 12 z 18 zupełnie nowych multimetrów cyfrowych podczas pomiaru prądu i żadne mierniki nie były podłączone bezpośrednio do źródła napięcia!

Szczegóły: 18 nowiutkich zasilaczy 30 V DC, 18 nowiutkich radioodbiorników 22-810 15 zakresów DMM, najmniejszy rezystor 2KOhm

Uczniowie połączyli rezystor i amperomierz szeregowo z zasilaczem.

Multimetr jest przystosowany do 200 mA, a bezpiecznik to ceramika o napięciu 315 mA 250 V.

Napięcia wahały się od 5 V do 25 V. Nawet przy najmniejszym oporniku 2KOhm największy mierzony prąd wynosi 12,5 mA. Nawet gdyby uczniowie osiągnęli maksymalne napięcie zasilania do 30 V, prąd nadal wynosiłby tylko 15 mA, czyli znacznie poniżej 200 mA i 250 V.

Moje pytanie brzmi: dlaczego bezpiecznik zadziałał na 12 z 18 multimetrów? Bezpośrednio nadzorowałem studentów i nikt nie podłączył multimetru do źródła zasilania bez rezystora. Szukałem skoków prądu, podłączając multimetr do zasilacza w trybie napięcia, a napięcie w ogóle się nie zmieniało. Zmierzyłem również napięcie za pomocą multimetru analogowego i było ono również stałe. I wątpię, by wystąpiły nawet przepięcia prądu, ponieważ mam nadzieję, że zasilacz powinien je odfiltrować, a także powinny być widoczne na mierniku mocy zasilacza.

Skontaktowałem się z Radio Shack, aby sprawdzić, czy może jest partia złych bezpieczników, i oczywiście powiedzieli „nie”, a bezpieczniki nie są objęte gwarancją.

Czy po wszystkich sprawdzeniach, które przeprowadziłem, zaleciłbyś owinięcie bezpieczników folią aluminiową, aby multimetry były gotowe do pracy? To nie tak, że chcę owinąć bezpiecznik w panelu źródłowym domu, samochodu lub samolotu. Tylko w multimetrach, które są podłączone tylko do wyjścia zasilania.

Bezpieczniki wybuchają, gdy przepływa przez nie nadmierny prąd.

Prawdopodobieństwo, że jest to problem związany z partią, jest nieprawdopodobne - moim zdaniem większość bezpieczników to komponenty o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa, zwykle z oznakowaniem urzędowym - zwłaszcza części o napięciu 250 V.

Czy możesz opublikować zdjęcie uszkodzonego bezpiecznika? Metalowe zaślepki mają zwykle oznaczenia wskazujące dane znamionowe, producenta i informacje prawne.

Ten problem stanowi dobrą okazję, aby nauczyć klasę metodycznego rozwiązywania problemów.

Spróbuj tego:

• Przy dobrym mierniku zmierz rezystor przed zainstalowaniem go szeregowo z zasilaczem.
• Podłącz obwód - zasilacz, szeregowo połączony rezystor i dobry (taki, w którym bezpiecznik nie jest przepalony) połączony szeregowo DVM w zakresie miliamperów, zgodnie z twoimi kryteriami eksperymentalnymi.
• Odłącz złącze dodatniego zasilania i zmierz rezystancję między miejscem, w którym znajdowało się połączenie dodatnie, a ujemnym zasilacza. Powinieneś zobaczyć rezystancję rezystora plus rezystancję bocznika wewnątrz DVM (która powinna być bardzo mała; być może nawet niewidoczna). Jeśli zauważysz, że rezystancja jest mniejsza niż wartość rezystora (tj. Zero), coś jest nie tak i musisz sprawdzić ustawienia.
• Wykonaj obliczenia prawa Ohma, aby ustalić maksymalny oczekiwany prąd na podstawie oczekiwanej mocy wyjściowej zasilacza i zmierzonej rezystancji. Oblicz także prąd w najgorszym przypadku na podstawie mocy wyjściowej w najgorszym przypadku.
• Podłącz dodatnie złącze zasilania i wykonaj eksperyment.

Jeśli nadal będziesz wyrzucać bezpieczniki, przychodzą na myśl dwie hipotezy:

• Moc wyjściowa przekroczyła najgorsze przewidywanie.
• Bezpiecznik nie był w stanie obsłużyć prądu najgorszego przypadku.

Udowodnienie, która była przyczyną, pozostało ćwiczeniem dla uczniów;)

Biorąc pod uwagę warunki, które opisałeś, nie ma dobrego wyjaśnienia tego, co się stało, poza tym, że bezpieczniki są uszkodzone.

Oznacza to, że bezpieczniki są uszkodzone :-) - lub że coś jest nie tak z opisanymi warunkami. Kiedy takie rzeczy się zdarzają, warto zapytać „co się naprawdę wydarzyło w porównaniu z tym, co myślę, że się wydarzyło?”. Czasami ludzki błąd wkrada się bardzo subtelnie, a Murphy uwielbia nas mylić.

Wszystkie rzeczy są równe. Sądzę, że masz kilka źle oznakowanych rezystorów lub niewłaściwych rezystorów niskiej wartości w partii najwyraźniej wysokiej. Patrz poniżej.

Bezpieczniki 200 mA prawdopodobnie NIE stanowią problemu bezpieczeństwa, ale zabezpieczenia licznika. Istnieje prawdopodobieństwo, że obwód może zostać uszkodzony, jeśli zastosowany zostanie bezpiecznik o znacznie większym natężeniu. Możesz poświęcić jeden metr, aby zobaczyć. Może nie być dobrym wyborem.

Jednym ze sposobów na ominięcie problemów jest umieszczenie szeregowego opornika 125 Ω szeregowo z zasilaniem w punkcie, do którego studenci nie mają dostępu. Wtedy maksymalny możliwy prąd wynosi 25 V / 125r = 200 mA. Rezystor 100r nie przepali bezpiecznika 200 mA. Bezpieczniki są zazwyczaj przystosowane do przepalania przy prądzie znamionowym 2+ x Jeśli za rezystorem zostanie zastosowany zewnętrzny woltomierz, wówczas spadek rezystora nie będzie ważny. Jeśli używasz miernika w psu, może to mieć znaczenie. Jeśli te psus są używane tylko w tym eksperymencie (mało prawdopodobne), wewnętrzny opornik mógłby być zamontowany przed miernikiem. Nie jest zalecane

Inną alternatywą jest ustawienie zasilania na limit prądu na 200 mA, jeśli ta funkcja jest dostępna.

Możesz dodać szeregowy ogranicznik prądu, ale wymaga to czasu i pieniędzy i może nie być pożądany. LM317 plus rezystor 5,6 oma stanowią ogranicznik prądu 223 mA. Wymaga lutowania jednego rezystora do części TO220 i 2 przewodów zewnętrznych. Owiń całe urządzenie taśmą lub folią termokurczliwą i połącz szeregowo ołówkiem psu + ve. IFt spadnie o 2 do 3 woltów podczas normalnej pracy.

Bezpieczniki: Sprawdzić przepalone bezpieczniki i unblown bezpieczniki ŚCIŚLE . Czy wszystkie są identyczne? A przynajmniej, czy istnieje mieszanka bezpieczników, która jest zasadniczo taka sama w wydmuchiwanych i nie dmuchanych partiach. Wyraźna zmienność fizyczna wskazuje na problem z bezpiecznikiem.

Sprawdź etykietę bezpiecznika za pomocą lupy. Czy są to bezpieczniki 315 mA lub 31 mA? Zakres 30 mA byłby bardzo rzadki, ale istnieje. Bezpieczniki zwykle przepalają się z podwójną wartością znamionową, ale możliwa jest duża zmienność, więc byłyby marginalne w twojej aplikacji. Wydaje się mało prawdopodobne, ale ...

Jeśli zdecydujesz się zmostkować swoje bezpieczniki, użyj najcieńszego drutu, jaki możesz znaleźć, i przylutuj go do przepalonych bezpieczników. Jest mało prawdopodobne, aby znaleźć drut, który będzie bezpiecznikował poniżej 100 mA. Jeśli to rozwalisz, to „podsumuj aglae”.

Możesz kupić i zamontować „nieco większe” bezpieczniki. Dobrze wiedzieć, co dzieje się z licznikami przy większych prądach.

Niektóre mierniki mają bardzo nieprzyjemne wewnętrzne rezystancje i dlatego spadają znaczne napięcie. Mierzę i opisuję tanie rezystancje zakresu prądu multimetrów, aby nie dać się złapać. JEŻELI licznik ma rezystancję większą niż 3 omy w zakresie 200 mA, spadnie> V = IR = 0,2 x 3 = -> 0,6 V. Tak więc dioda krzemowa w poprzek miernika ochroni go przed przetężeniem. Dioda Schottky'ego chroni przed niższymi napięciami. Wystarczą 2 x super tanie diody 1N4148 w poprzek zacisków miernika.

Weź nie przepalony bezpiecznik, umieść przez niego mały prąd (20 mA?) I zmierz spadek napięcia na nim. Uwaga spadek i powoli zwiększać prąd. Jaki jest spadek napięcia i prąd, gdy wieje? Wypróbuj z bezpiecznikiem 300 mA z innych źródeł.

Zmierz rezystancje WSZYSTKICH rezystorów używanych przez studentów. Czy rezystory 2k WSZYSTKO NAPRAWDĘ 2k. Czy jest tam jakieś 200 omów? Lub 20 omów. Lub 2 omy? :-). Należy pamiętać, że może nie być to najniższa zamierzona wartość, która jest wadliwa. 100k, czyli 100R, oszuka Cię, jeśli szukasz 2k / 20r. Zmierz je wszystkie. Szybkim sposobem jest ustawienie wysokiego psu, umieszczenie miernika na np. 10 amperów, a następnie krótkie psu przez rezystor i miernik. Jeśli 2k to 2k, metr prawie się nie ruszy. Jeśli otrzymasz 200 mA +, powinieneś to zauważyć. Miernik nie zostanie zraniony przy 10 amperach.

A więc - ogólnie tajemnica. Bezpieczniki są złe lub coś nie jest takie, jak się wydaje. Mam nadzieję, że powyższe dostarczy kilka wskazówek.

Możesz spróbować przeprowadzić eksperyment, używając zakresu multimetru 10 Amperów. Jeśli zasilacz ma limit prądu (powinien, jeśli jest stosowany w edukacji), nie powinieneś być w stanie niczego uszkodzić, ale możesz uzyskać lepszy wgląd w sytuację.

Aktualizacja:

Dziękuję bardzo za wszystkie odpowiedzi. Dostałem wiele pomysłów na rozwiązywanie problemów i wykonałem trochę dochodzenia.

Dzisiaj podłączyłem ten sam układ co wcześniej - zasilacz, rezystor i multimetr (z dobrym bezpiecznikiem) i przez ponad godzinę mierzyłem moc zasilacza za pomocą oscyloskopu. Wszystko było solidne, a napięcie w ogóle się nie zmieniało. Ponadto wszystkie rezystory zostały ponownie zmierzone i wszystkie mieszczą się w tolerancji. Bezpiecznik nie zadziałał w multimetrze.

Możliwości tego, co mogło pójść nie tak: zbyt niskie rezystory (wyeliminowane) Błędne podłączenie mierników uniwersalnych (wyeliminowane) Złe bezpieczniki (bardzo mało prawdopodobne, element bezpieczeństwa i wyprodukowany zgodnie z ścisłymi tolerancjami, etykiety mają prawidłową ocenę) Złe zasilacze (nieco mało prawdopodobne, sprawdzone za pomocą oscyloskopu ponad godzina) Złe zasilanie sieciowe ze szkoły (bardzo prawdopodobne, ponieważ prace elektryczne były wykonywane przez cały tydzień, a zasilacz również wybuchł tego samego dnia)

Wniosek: Najbardziej prawdopodobną przyczyną przepalenia bezpieczników multimetrowych jest zła główna moc podczas prac elektrycznych w szkole. Wiem, że praca jest wykonywana na pewno, ponieważ technik wyłączył całą moc, kiedy pracowałam w porze lunchu następnego dnia. Myślę, że bardzo ważne jest, aby szkoła powiedziała nam, kiedy wykonują prace elektryczne, ponieważ w laboratorium używamy wrażliwego sprzętu elektrycznego. Przekazany kierownikowi działu i wyższej kadrze zarządzającej ...