Вибуховий запобіжник у 12 мультиметрах номінальною потужністю 200 мА, розміром лише 12,5 мА. Чому?


10

Я викладач електроніки середньої школи і, працюючи в лабораторії з Закону Ома, ми просто підірвали запобіжники у 12 з 18 абсолютно нових цифрових мультиметрів під час вимірювання струму, і жодні лічильники не були підключені безпосередньо до джерела напруги!

Деталі: 18 Нові джерела живлення 30 В постійного струму, 18 Нові радіостанції 22-810 15 діапазону ДММ, найменший резистор 2КОм

Учні послідовно підключили резистор та амперметр до джерела живлення.

Мультиметр розрахований до 200 мА, а запобіжник - керамічна плита 250 В 250В.

Напруги коливалися від 5В до 25В. Навіть при найменшому резисторі 2КОм найбільший струм, який було б виміряно, - 12,5 мА. Навіть якби студенти не мали напруги живлення до 30В, струм все одно був би лише 15mA, що до речі, під 200mA і 250V.

Отже, моє запитання: чому запобіжник продув 12 з 18 мультиметрів? Я безпосередньо керував студентами, і ніхто не підключав мультиметр до джерела живлення без резистора. Я шукав сплески струму, підключивши мультиметр до джерела живлення в режимі напруги, і напруга зовсім не змінилося. Я також вимірював напругу за допомогою аналогового мультиметра, і він також був суцільним. І я сумніваюся, що навіть будуть поточні сплески, тому що джерело живлення повинен сподівати їх, і вони також повинні бути видні на лічильнику виходу джерела живлення.

Я зв’язався з Radio Shack, щоб перевірити, чи може бути партія поганих запобіжників, і, звичайно, вони сказали "ні" і що запобіжники не покриваються гарантією.

Після всієї перевірки, яку ви зробили, чи рекомендуєте ви обмотати запобіжники алюмінієвою фольгою, щоб мультиметри ввімкнулися та працювали? Це не так, як я хочу загорнути запобіжник у джерельну панель будинку, машини чи літака. Тільки на мультиметрах, які підключені лише до джерела живлення.


якісь висновки?
Рассел Макмахон

Ви впевнені, що лічильники були встановлені для вимірювання ампер, коли все було включено? Мені незрозуміло щодо цих лічильників, але мені здається, що якщо лічильник був у неправильному режимі, він міг би зробити щось дивне і запустити запобіжник у спрацюванні.
Майкл Коне


Ці дешеві мультиметри .. Я підірвав шахту до температури плавлення, роблячи щось подібне .. запобіжник не зробив абсолютно нічого - я відкрив його, і запобіжник був незайманий .... £ 3,50 пізніше .... новий лічильник.
Пьотр Кула

Залежно від того, на якому рівні ви навчаєте, чи можливо вони намагалися вимірювати струм безпосередньо через джерело живлення, щоб побачити, що буде?
користувач253751

Відповіді:


9

Запобіжники дмуть, коли через них протікає надмірний струм.

На мою думку, ймовірність виникнення проблеми, пов'язаної з партією, є малоймовірною - більшість запобіжників є критично важливими для безпеки компонентами, як правило, з маркуванням регуляторних органів - особливо деталей, що мають 250В.

Чи можете ви опублікувати фото невдалого запобіжника? На металевих торцевих ковпачках зазвичай є маркування із зазначенням рейтингів, інформації про виробника та регуляторної інформації.

Це видання дає гарну можливість навчити свого класу робити методичне усунення несправностей.

Спробуйте це:

  • За допомогою хорошого вимірювача вимірюйте резистор перед тим, як встановлювати його послідовно з джерелом живлення.
  • Підключіть свою схему - джерело живлення, послідовно підключений резистор і хороший (той, в якому запобіжник не продувається), підключений до серії DVM в міліамперному діапазоні, відповідно до ваших експериментальних критеріїв.
  • Відключіть позитивне підключення джерела живлення і виміряйте опір між тим, де було позитивне з'єднання, і мінусом джерела живлення. Ви повинні побачити опір резистора плюс опір шунта всередині DVM (який повинен бути надзвичайно малим; можливо, навіть не видно). Якщо ви бачите опір менший, ніж значення резистора (тобто нуль), щось не так, і вам потрібно перевірити налаштування.
  • Зробіть розрахунок Закону Ома, щоб встановити максимальний очікуваний струм на основі очікуваного виходу електроживлення та вимірюваного опору. Також обчисліть найгірший струм на основі виходу джерела живлення в гіршому випадку.
  • Підключіть позитивне підключення живлення та зробіть свій експеримент.

Якщо ви продовжуєте пускати запобіжники, вам спадають на думку дві гіпотези:

  • Вихід джерела живлення перевищив найгірший прогноз.
  • Запобіжник не міг обробити найгірший струм.

Доведення, що було причиною, залишається як вправа для студентів;)


3
+1 - Приємна робота по перетворенню проблеми на навчання учням!
Джоель Б

7

Враховуючи описані вами умови, немає хорошого пояснення того, що сталося, крім того, що запобіжники несправні.

Це вказує або на те, що запобіжники несправні :-) - або що в описаних вами умовах щось неправильно. Коли такі випадки трапляються, корисно запитати "що насправді сталося порівняно з тим, що, на мою думку, сталося?". Іноді людська помилка дуже тонко повзає, і Мерфі любить нас бентежити.

При рівних умовах, я б здогадувався, у вас є кілька неправильно позначених резисторів або неправильні резистори низької вартості в партії, мабуть, високоцінних. Дивись нижче.

Запобіжники на 200 мА - це, мабуть, НЕ питання безпеки, а захисний прилад. Цілком ймовірно, що ланцюг може бути пошкоджена, якщо використовується набагато більший силовий запобіжник. Ви могли пожертвувати одним метром, щоб побачити. Можливо, це не вдалий вибір.

Одним із способів спробувати обійти свої проблеми є розміщення послідовного резистора 125 Ом послідовно з приладдям у точку, до якої студенти не можуть отримати доступ. Тоді максимально можливий струм - 25В / 125р = 200 мА. Резистор 100р не продув би запобіжник 200 мА. Зазвичай запобіжники продувають при 2+ х номінальному струмі. Якщо зовнішній вольтметр використовується нижче від резистора, то падіння резистора є неважливим. Якщо ви використовуєте лічильник в psu, це може мати значення. Якщо ці пса використовуються лише в цьому експерименті (навряд чи) внутрішній резистор може бути встановлений вище за метр вимірювача. Не радить.

Іншою альтернативою є встановлення межі струму в 200 мА, якщо ця функція доступна.

Ви можете додати постійний обмежувач струму, але це вимагає часу та грошей, і це може бути не бажаним. LM317 плюс резистор 5,6 Ом зробить обмежувач струму 223 мА. Для нього потрібна пайка одного резистора до деталі TO220 та 2 зовнішніх проводів. Загорніть весь пристрій в стрічку або радіатор і поставте послідовно з psu + ve відведенням. Якщо в звичайній роботі IFt впаде від 2 до 3 вольт.

Запобіжники: Огляньте видувні запобіжники та незаплавлені запобіжники КЛАСНО . Чи всі вони однакові? Або, принаймні, чи є суміш запобіжників, яка по суті однакова у здутих та нерозмитих партіях. Чітка фізична різниця вказує на питання щодо запобіжника.

Вивчіть мітку запобіжника лупою. Це запобіжники 315 мА або запобіжники 31 мА? Діапазон 30 мА був би дуже рідкісним, але вони існують. Запобіжники, як правило, дмухнуть приблизно в подвійному значенні, але можливі широкі зміни, тому це буде маргінальним у вашому застосуванні. Здається, малоймовірно, але ...

Якщо ви вирішили з’єднати запобіжники, використовуйте найтонший дріт, який ви зможете знайти і припаяти через роздуті запобіжники. Ви навряд чи знайдете дріт, який розплавиться менше 100 мА. Якщо ви дуєте це, то 'summat aglae'.

Можна було придбати та встановити "дещо більші" запобіжники. Знаючи, що відбувається з вашими лічильниками при великих струмах, може бути добре.

Деякі лічильники мають дуже неприємні внутрішні опори і тому падають значну напругу. Я вимірюю і маркую дешеві мультиметрові опори струму, щоб не потрапляти. Якщо ваш метр має опір більше 3 Ом в діапазоні 200 мА, він знизиться> V = ІЧ = 0,2 х 3 = -> 0,6 В. Так діод кремнію через метр захистить його від надмірного струму. Діод Шотткі захистить від зниження напруги. 2 х супердешевих діодів 1N4148 назад до спини через клемні метра можуть бути достатніми.

Візьміть розмитий запобіжник, покладіть через нього невеликий струм (20 мА?) І виміряйте перепад напруги на ньому. Зверніть увагу на падіння і повільно збільшуйте струм. Що таке падіння напруги та струму, коли воно дме? Спробуйте це з запобіжником на 300 мА з інших джерел.

Виміряйте опір ВСІХ резисторів, якими користувалися учні. Чи резистори 2k ВСІ СПРАВНО 2К. Є там близько 200 Ом. Або 20 Ом. Або 2 Ом? :-). Зверніть увагу, що це може бути не найменше призначене значення, яке є несправним. 100k, що є 100R, обдурить вас, якщо ви шукаєте 2k / 20r. Виміряйте їх усіх. Швидкий спосіб встановити високий рівень psu, поставити вимірювальний пристрій, наприклад, в діапазон 10 А, потім короткий ПСУ через резистор і метр. Якщо 2 к 2 кілометра навряд чи зрушиться з місця. Якщо ви отримаєте 200 мА +, ви повинні це помітити. Метр не зашкодить на 10 ампер.

Отже - загальна загадка. Запобіжники погані або щось не так, як здається. Сподіваємось, що вищесказане забезпечить певні результати.


Дякую за добре продуману відповідь. Я завтра двічі перевірю резистори, а також огляну запобіжники. Мені також подобається ваша ідея додати в ланцюг ще один резистор, щоб обмежити струм 200 мА. Я звітую.
Крейг

@Craig, я б запропонував унеможливити неправильне використання мультиметра. Я міг би придумати кілька способів, коли хтось може його обсмажити, коли вважає, що робить добро.
Кортук

Не слід піддавати смаженню, якщо плавкий запобіжник та правильні резистори використовуються правильно. Тому передбачає неправильну оцінку чи резистори чи використання.
Рассел Макмахон

5

Ви можете спробувати запустити експеримент, використовуючи мультиметр 10 Ампер. Якщо джерело живлення має обмеження по струму (це повинно бути, якщо воно використовується в освіті), ви не зможете нічого пошкодити, але ви можете отримати більш глибоке розуміння ситуації.


4

Оновлення:

Дякую за всі відповіді. Я отримав багато ідей щодо усунення несправностей і провів деяку слідчу роботу.

Сьогодні я підключив таку ж схему, що і до джерела живлення, резистора та мультиметра (з хорошим запобіжником) і вимірював вихід джерела живлення за допомогою осцилографа протягом години. Все було міцно, і напруга зовсім не змінювалося. Крім того, всі резистори були виміряні знову, і всі вони знаходяться в межах допуску. У мультиметрі запобіжник не продув.

Можливості того, що могло піти не так: Резистори занадто низькі (Видалено) Мультиметри підключені неправильно (Усунуто) Погані запобіжники (Навряд чи, захисний елемент і виготовлений із суворими допусками, етикетки показують правильну оцінку) Погане джерело живлення (Дещо малоймовірно, перевіряється осцилографом на понад годину) Bad Mains Power від школи (Дуже ймовірно, що електротехнічні роботи проводилися цілий тиждень, плюс джерело живлення також вибухнув того ж дня)

Висновок: Найбільш вірогідною причиною видування запобіжників мультиметра є погана основна потужність, коли в школі проводились електромонтажні роботи. Я знаю, що робота виконується точно, бо технік відключив усі сили, коли я працював в обідній день наступного дня. Я думаю, що школі дуже важливо сказати нам, коли вони роблять електромонтажні роботи, оскільки ми використовуємо в лабораторії чутливе електричне обладнання. Перейшов до керівника відділу та вищого керівництва ...


6
Аномалії живлення в мережі здаються мені малоймовірною причиною. Зараз я б не припускав, що викидатимете на ваш прекрасний корпус учнів, але мені цікаво, яка їх вікова група. Я міг написати книгу про безліч хитрощів моїх однокласників, і я зіграв на нашому вчителі з природознавства (який досяг повного одужання, я впевнений :-)
MikeJ-UK

1
Це хороший момент, Майк. Ми з друзями зробили те ж саме і в наших лабораторіях. Мої студенти перебувають у 9 класі, і я забув сказати вище, що я мав 2-у кімнату студентів, що роблять ту саму лабораторію пізно сьогодні вдень. Після перевірки джерел живлення я обернув усі запобіжники алюмінієвою фольгою, щоб лічильники функціонували, поки я не зможу замінити запобіжники, і не було жодної проблеми. Не один мультиметр засмажився. Я також повинен згадати, що я в Таїланді, і якщо ви маєте уявлення про те, що таке влада тут, проблеми з мережею були б цілком правдоподібними!
Крейг

Я також повинен додати, що це 2-а вища середня школа в країні, і хоча стандарти в Таїланді, як правило, низькі, деякі наші студенти відвідують найкращі університети світу (Стенфорд, Гарвард, Кембридж). Двоє мого учня 12 класу минулого року потрапили до раннього вступу до Стенфорда, а інший студент виграв золоту медаль на Всесвітній Олімпіаді з математики, так що так, мої учні досить яскраві. Після викладання тут я не хочу вчити знову додому ніколи!
Крейг

1
@Craig - у вас вийшло виміряти резистори? Байпас запобіжника tinfoil приховав би проблему, оскільки це, ймовірно, добре для 10A +.
Рассел Макмахон

6
@Craig - іноді найяскравіші студенти - це те, за ким потрібно стежити! ;-)
Радіан
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.