Як мультиметр захищає себе від високих напруг?


13

Я використовував дешевий мультиметр для вимірювання напруг у простих схемах постійного струму, але бачив, як їх фотографії підключені до електромережі та використовувались для вимірювання різних побутових генераторів.

Чому мультиметр не обсмажує більш високу напругу, а також теоретично, чи можна малим мультиметром cheapo безпечно використовувати для вимірювання дуже високих напруг? Якщо ви неправильно встановили налаштування на циферблаті, це має значення?

Я не планую підключати його, і не рекомендував би тим, хто не знає, що вони роблять, робити це, мені просто цікаво, як це працює.

Відповіді:


7

ПОПЕРЕДЖЕННЯ . Зауважте, що деякі дешеві лічильники не підходять для використання із мережею живлення 230 В змінного струму. Деякі лічильники можуть мати діапазони напруги змінного струму, здатні концептуально вимірювати набагато вище напруги змінного струму, АЛЕ внутрішні компоненти не сертифіковані, придатні або безпечні, наприклад, 230 В змінного струму. Використання таких лічильників для вимірювання таких напруг схоже на безпечнішу, ніж звичайна гра «Російська рулетка», яка все ще може закінчитися смертю.

_________________

Можуть виникати збої при розсіюванні електроенергії в компонентах або до перебоїв напруги, навіть коли розсіювання потужності знаходиться в межах. Діапазони напруги зазвичай менш напружені, ніж більшість інших діапазонів при завищенні.

Автометричні лічильники починаються з найвищого діапазону і працюють вниз, поки показання не стануть певним відсотком повного масштабу в цьому діапазоні. Перемикання може здійснюватися, наприклад, через MOSFET, використовувані або для коротких резисторів у роздільниках, або для вибору напруги у відповідних точках постукування.

У дешевих лічильниках захист обмежений.
Струм значно більше 200 мА в діапазонах низького струму, як правило, продуває внутрішній запобіжник.
Занадто високий струм у діапазоні високих амперів (10A, 20A, може підірвати шунт або запобіжник, якщо встановлено.
Висока напруга на напругах змінного або постійного струму чи постійного струму чи на діапазоні струму іноді руйнує вимірювач (запитайте мене, як я знаю :-) ).

Все, що було сказано: Надмірно введені входи не обов'язково будуть напружуватись, крім вхідної схеми. Вища мінімальна необхідна потужність вхідного резистора може захистити короткий термін. Ценерові діоди або інші затискачі можуть зупинити надходження високої напруги в схему.
Дуже захоплені виробники можуть надати електронні комутатори. Вони можуть бути простими як MOSFET високої напруги послідовно із входом), які можна вимкнути за потреби. Це додасть деяку помилку через падіння напруги, але це можна контролювати і розробити.

Так, наприклад, умова перенапруги застосовується до входу струму, вхідний резистор починає розсіювати надмірну потужність, внутрішній кінець резистора затискається ценером або ТВС (придушувач перехідного напруги) і спрацьовує швидкий перемикач MOSFET для відключення перевантаження . Більш високий, ніж необхідний, коефіцієнт розсіювання потужності вхідної схеми забезпечив достатній час для захисту.


Приклад реального світу:

Ця примітка щодо програми Intersil -
AN046 Побудова DVM з автоматичним діапазоном автоматичного діапазону з ICL7106 надає конкретні приклади дизайну обладнання для автоматичного налаштування та способи вирішення цих проблем.

Ось як концептуально виглядає передній кінець:

введіть тут опис зображення

і ось як це закінчується на практиці

введіть тут опис зображення

http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/an04/an046.pdf


1
Занадто великий струм у діапазоні високих амперів запалює дешевий мультиметр. Підсилювач для цих діапазонів - це мідний дріт товщиною 5 см між двома клемами, напруга між вимірюваними клемами (падіння напруги від опору товстого мідного дроту) не злито.
СФ.

Вам не потрібно багато, щоб знищити дешевий мультиметр. Автомобільний акумулятор, коли використовується неправильна установка на лічильнику, повинен зробити свою справу.
Щогли

@SF. Чому вогонь? Чи не просто це провідник плавиться?
neverMind9

1
@ neverMind9: Температура плавлення провідника набагато вище температури запалювання пластикового кожуха, а мідь досить товста, щоб виділити достатню кількість тепла, щоб запалити кожух перед його плавленням.
СФ.

7

Проста відповідь - хороші мультиметри мають хороші захисні кола. Коли джерело вимірювання за межами можливостей лічильника, лічильник видасть повідомлення про відстань.

Існує чотири основні категорії мультиметрів. Вони є

  • Категорія I : використовується там, де обладнання безпосередньо не підключено до електромережі (CAT I)
  • Категорія II : використовується в однофазних підводних ланцюгах мережі (CAT II)
  • Категорія III : використовується на постійно встановлених навантаженнях, таких як розподільні панелі, двигуни та 3-фазні розетки приладів (CAT III)
  • Категорія IV : використовується в місцях, де рівень струму несправності може бути дуже високим, наприклад, входи в службу живлення, основні панелі, лічильники живлення та первинні засоби захисту від перенапруги (CAT IV)

Це відповідальність користувача перед нами відповідним мультиметром за відповідне завдання. Нижче - мультиметр Fluke 87 III. У правому нижньому куті зазначено CAT III

Флюке 87 III

Нижче розміщений мультиметр, який входить до класифікації ель-чеапо, і немає видимих ​​повідомлень про класифікацію категорій мультиметрів. Це ситуація, коли користувач обізнаний дуже важливо .

Метр майстра

Обидва типи мультиметрів відіграють важливу роль у галузі техніки.

Основний захист

Найбільш основною формою захисту є запобіжник. Залежно від ціни та виготовлення цей захист може змінюватись. Високоякісний мультиметр може використовувати запобіжник високої розривної ємності (HRC), коли в якості вимірювача низької якості використовується скляний запобіжник.

Висока ємність розриву (HRC)

HRC запобіжник

Клацніть на зображення, щоб збільшити версію зображення.

Скляний запобіжник

Скляний запобіжник

Попередній захист

Поза базовим захисним ланцюгом існує багато ступенів іншої схеми захисту, що складається з діода, резисторів з дротяних ран, стабілітронів, MOV (варисторів оксиду металу) та термісторів (PTC - позитивний температурний коефіцієнт). Конфігурація цих компонентів залежить від виробництва, категорії мультиметра, ціни та інших факторів. Ці посилання пояснюють кілька попередніх схем мультиметра Fluke 27.

Мультиметри El-cheapo не мають гарного захисту, тому схильні до пошкоджень.

Довідка:


1
Так, будь ласка, додайте більше фактів - наприклад, як змінюється опір відповідно до напруги, не допускаючи великого струму? Що використовується для захисту від перенапруги? і т. д. Я хотів би побачити, як це працює, а не просто "так, щось <магічне> робить це все нормально" :)
jhabbott

Зауважте, що вимірювальний прилад CAT II не є безпечним для використання мережевих мереж, незважаючи на формулювання в наведеній таблиці. Такі лічильники можуть не захищати від електричних шипів / перенапруг / ... що МОЖЕ призводити до виходу з ладу лічильника і, що найгірше, може призвести до смерті користувача - і це зробили.
Рассел Макмахон
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.