Чому так, що діапазон низького струму на амперметрі (200mA) сплавлений, а не діапазон 20A?
Нещодавно я втратив мультиметр, тому що підключив амперметр паралельно до джерела живлення помилково.
У всіх амперметрів у мене немає запобіжника на лінії 20А, навіть у нібито стійких в моїх університетських лабораторіях.
Відповіді:
Як каже пан Летроп, запобіжник збільшує вартість і додаткове падіння напруги. Ще більшою проблемою є те, що запобіжники не дуже добре захищають схему. Для того, щоб розетка запобіжника потужністю 200 мА була корисною, амперметр повинен бути здатний постійно переживати значну перевантаженість у той час, коли він повинен запобігти виходу запобіжника. На діапазоні 200 мА це, мабуть, не надто складно. У діапазоні 10A це набагато складніше. Якщо 10-струмовий шунт не буде інженерно перероблений, він може бути пошкоджений будь-якими умовами перевантаження, достатніми для видування запобіжника 10А. Крім того, більшість лічильників розроблені з філософією, що робити неточні вимірювання гірше, ніж відмовлятися від будь-яких.
Я б здогадався, що на практиці більшість амперметрів внутрішньо запалюються досить добре, що якщо вони підключені безпосередньо до жилої електромережі, вони, як правило, відкриваються, перш ніж загоряються. Далі я не здивуюся, якби схема зчитування та вимірювання напруги була достатньо ізольована від несподіваної умови, щоб вона не була електрично пошкоджена. З іншого боку, якщо поточний шунт фізично не ізольований від усього іншого, інша схема може все-таки пошкодитися розплавленим або випареним матеріалом від шунта. І звичайно, " зазвичай " не означає "надійно".
Мультиметри хорошої якості мають запобіжник та інший захист від перенапруг на всіх своїх нинішніх діапазонах.
Наприклад, мультиметри Fluke можуть нормально переживати при підключенні до 250 В змінного струму через їхні поточні діапазони вимірювань
F87-V
F77-IV Зверніть увагу на окремі запобіжники високої розривної ємності (HRC) для входів 10А та 400 мА.
Деякі дешеві мультиметри опускають ці захисти як міру економії коштів.
Запобіжник може призвести до падіння напруги при великих струмах, і, безумовно, додає вартість. Врахуйте, що вартість - це не тільки сам запобіжник, який насправді досить дешевий, але і власник, якийсь спосіб користувачеві отримати доступ до нього і т. Д. Це в основному компроміс витрат / якості.
Деякі амперметри мають запобіжники на найвищих налаштуваннях струму.
Додавати безпечний та ефективний плавкий запобіжник на метр недешево. Поки ви не отримаєте вище приблизно 100 доларів США за роздрібну вартість лічильника, ви просто не можете дозволити собі це зробити правильно.
Ось такі атрибути, які нам потрібні для належного сплавлення в ручному DMM промислового класу:
Тут ви повинні використовувати дорогий запобіжник HRC , який коштує 6-10 доларів США кожен у кількості 1 к. (ДММ високого класу не є предметами з великим обсягом.) Співвідношення вартості BOM до роздрібної вартості - це коефіцієнт 3-5 для промислових товарів, таких як DMM, тому одна лише ця частина додає $ 20-30 до роздрібної вартості лічильника, зробивши це єдиною найдорожчою частиною, коли ви вирішили додати безпечний та ефективний сплав у DMM.
(Це в світі, де $ 10 DMM серйозно враховують деякі програми.)
Ви не можете використовувати дешевий запобіжник, який ви зазвичай бачите тут, з низки причин:
Дешеві запобіжники не містять високоенергетичного вибуху. Запобіжник не корисний, щоб врятувати лічильник від шипу 100А, якщо він кидає гарячий шлак над друкованою платою, перетинаючи віддалені точки, щоб лічильник випустив свій чарівний дим відразу після заміни невдалого запобіжника.
Декілька плавких пристроїв тримаються в руці, поки запобіжник сидить там і вирішує, чи дути чи ні. Коли ви підключите свій 10А ручний метр до пристрою, який збирається вийти з ладу, перекинувши шип 100 А через ваші точки вимірювання, вам справді дуже потрібен запобіжник, щоб швидко та безпечно вийти з ладу.
Дешеві запобіжники призначені для застосувань, коли звичайний стабільний стан струму відомий на передньому плані, і тому, що вам потрібно, це лише трохи переваги над цим значенням, плюс, можливо, трохи потужності перенапруги, щоб забезпечити включення струму напруги в напрузі .
Ми не використовуємо DMM таким чином. Навіть коли ми правильно використовуємо DMM, ми навмисно підключаємо їх до невідомих джерел струму та джерел напруги, оскільки ми використовуємо їх для вивчення цих значень. Коли ми неправильно застосовуємо DMM, наприклад ваш випадок, коли ви скинули поточний лічильник - майже мертвий короткий - через джерело живлення, нам потрібен лічильник, щоб захистити користувача спочатку, а сам - вдруге.
Дешеві запобіжники, як правило, ненадійні. Зрештою, вони покликані зламати.
Існує стара жарт у апаратному дизайні: найдорожча частина плати вийде з ладу першою, щоб захистити запобіжник. Вам потрібно використовувати справді хороші запобіжники, щоб розгорнути цей жарт, щоб отримати правду, з якою ви готові жити.
Затискачі, необхідні для запобіжників HRC, не безкоштовні. Вони коштують близько 30 копійок в кількості за пару, що додає $ 2-3 до роздрібної вартості лічильника, якщо ми додамо другий набір.
Майте на увазі, що тут ми відрізняємося від нижнього кінця, де у магазині обладнання висіли два метри на кілочку, на одному розміщено 9,95 долара, а на іншому 11,95 долара, а перший продає другий, бо так, два доларів!
Запобіжник HRC обмежує кінетичну енергію відмови в корпусі запобіжника, але ми також повинні обмежувати електричну енергію. Вимір лічильника, який має запобіжник HRC або два всередині, оцінюється для випробувань категорії III або IV . Це означає перехідні напруги тисяч вольт і фактично необмежені перехідні струми.
("Ви не запитуєте", запитаєте ви? Якщо ви перекинете мідний стрижень 0 калібру через клеми трансформатора силового полюса, мідь відходить . Це так само близько до "необмеженого", як це має значення для наших цілей тут.)
Простір, необхідний для обмеження цих енергій, збільшує витрати лічильника.
Зрозуміло, додатковий простір друкованої плати та пластик - це не великі витрати, але, знову ж таки, ми створюємо тут відмінність у продуктовому просторі, відокремлюючи нашу нову конструкцію лічильників від 10-20-метрового класу. Те, що ми витрачаємо тут на трохи додаткової площі PCB та простору корпусу - як з точки зору смоли, так і з вищою вартістю більшої форми, необхідної для її формування, - становить значну частку від загальної роздрібної вартості дешевого метра.
Ми також хочемо вирізати кілька прорізів на друкованій платі, щоб забезпечити вибухові екрани, видавлені зі стінки корпусу. (Див. Фото Fluke RedGrittyBrick .) Ці вибухові екрани виконують функцію резервного копіювання в разі виходу з ладу запобіжника HRC або його дуги контактів. Вирізи також замінюють частину матеріалу PCB FR4 повітрям, що є набагато кращим ізолятором.
Вирізи на друкованій платі не є безкоштовними, але найбільша частина витрат припадає на додавання першої, яка нам вже потрібна з інших причин: навколо вхідних гнізд, між вхідною секцією та секцією вимірювання тощо. Є лише невелика кількість додаткові витрати на додавання ще кількох скорочень.
Ці додаткові витрати невеликі; десятки центів.
Все, що сказано, належне сплавлення додає приблизно 30 доларів США до роздрібної вартості лічильника за асортимент. Отже, налаштування з двома запобіжниками, показані у фотографіях Fluke RedGrittyBrick, становить близько 60 доларів від роздрібної вартості.
Тому лічильник "промислового класу" на 50 доларів США не має запобіжника HRC на обох нинішніх діапазонах.