Предохранитель перегорает в 12 мультиметрах, рассчитанных на 200 мА, только при измерении 12,5 мА. Почему?

Я учитель электроники в средней школе, и пока мы работали в лаборатории по закону Ома, мы просто перегорели плавкие предохранители в 12 из 18 новых цифровых мультиметров при измерении тока, и никакие измерители не были подключены напрямую к источнику напряжения!

Детали: 18 Совершенно новые источники питания постоянного тока 30В, 18 Совершенно новый радио-хижина 22-810 15 DMM диапазона, самый маленький резистор 2 кОм

Студенты подключили резистор и амперметр последовательно к источнику питания.

Мультиметр рассчитан на напряжение до 200 мА, а предохранитель изготовлен из керамики 315 мА 250 В.

Напряжения варьировались от 5 до 25 В. Даже с самым маленьким резистором 2 кОм самый большой измеренный ток составляет 12,5 мА. Даже если ученики максимально разогнали источник питания до 30 В, ток все равно будет только 15 мА, что ниже 200 мА и 250 В.

Поэтому мой вопрос: почему перегорел предохранитель на 12 из 18 мультиметров? Я непосредственно контролировал студентов, и никто не подключал мультиметр к источнику питания без резистора. Я искал скачки тока, подключив мультиметр к источнику питания в режиме напряжения, и напряжение не изменилось вообще. Я также измерил напряжение с помощью аналогового мультиметра, и оно также было твердым. И я сомневаюсь, что будут даже скачки тока, потому что, надеюсь, блок питания отфильтрует их, и они также должны быть видны на измерителе мощности блока питания.

Я связался с Radio Shack, чтобы выяснить, не было ли, возможно, партии неисправных предохранителей, и, конечно, они сказали «нет» и что на предохранители гарантия не распространяется.

После всех проверок, которые я сделал, вы бы порекомендовали обернуть предохранители алюминиевой фольгой, чтобы настроить и запустить мультиметры? Это не то, что я хочу обернуть предохранитель в панели источника дома, машины или самолета. Только на мультиметрах, которые подключены только к выходу блока питания.

Предохранители перегорают, когда через них протекает чрезмерный ток.

На мой взгляд, вероятность возникновения проблемы, связанной с партиями, маловероятна - большинство предохранителей являются критически важными для безопасности компонентами, обычно с маркировкой регулирующего органа, особенно с частотой 250 Вольт.

Можете ли вы опубликовать фотографию неисправного предохранителя? Металлические торцевые крышки обычно имеют маркировку с указанием номинальных характеристик, производителя и нормативной информации.

Этот выпуск представляет собой хорошую возможность научить ваш класс методическим методам устранения неполадок.

Попробуй это:

• С помощью хорошего измерителя измерьте резистор, прежде чем устанавливать его последовательно с источником питания.
• Подключите свою цепь - источник питания, последовательно подключенный резистор и хороший (тот, в котором предохранитель не перегорел) последовательно подключенный DVM в миллиамперном диапазоне, в соответствии с вашими экспериментальными критериями.
• Отсоедините положительное соединение источника питания и измерьте сопротивление между положительным положением и отрицательным напряжением источника питания. Вы должны увидеть сопротивление резистора плюс сопротивление шунта внутри DVM (которое должно быть очень маленьким; возможно, даже не видимым). Если вы видите какое-то сопротивление, меньшее, чем значение резистора (то есть ноль), значит что-то не так, и вам нужно проверить настройки.
• Выполните расчет по закону Ома, чтобы установить максимальный ожидаемый ток на основе ожидаемой выходной мощности блока питания и измеренного сопротивления. Также рассчитайте ток наихудшего случая на основе выходной мощности блока питания наихудшего случая.
• Подсоедините положительный источник питания и проведите эксперимент.

Если вы продолжаете взрывать предохранители, на ум приходят две гипотезы:

• Выходная мощность источника питания превысила прогноз наихудшего случая.
• Предохранитель не может справиться с наихудшим током.

Доказательство того, что было причиной, оставлено в качестве упражнения для студентов;)

Учитывая условия, которые вы описали, нет хорошего объяснения тому, что произошло, за исключением того, что предохранители неисправны.

Это указывает либо на то, что предохранители неисправны :-), либо на что-то не так в ваших описанных условиях. Когда такие вещи случаются, хорошей идеей будет спросить «что на самом деле произошло по сравнению с тем, что, я думаю, произошло?». Иногда человеческая ошибка проникает очень тонко, и Мерфи любит смущать нас.

При прочих равных условиях, я думаю, у вас есть некоторые маркированные резисторы, или неправильные резисторы с низкой стоимостью в партии явно высокой стоимости. Увидеть ниже.

Плавкие предохранители на 200 мА, вероятно, не являются проблемой безопасности, а являются защитой счетчика. Скорее всего, цепь может быть повреждена, если используется предохранитель с большей силой тока. Вы могли бы пожертвовать один метр, чтобы увидеть. Не может быть хорошим выбором.

Один из способов обойти ваши проблемы - это поместить резистор, скажем, 125 Ом, последовательно с блоками питания в точку, к которой студенты не могут получить доступ. Тогда максимально возможный ток 25В / 125р = 200 мА. Резистор 100r не перегорел бы предохранитель на 200 мА. Предохранители обычно рассчитаны на срабатывание при 2+ х номинальный ток. Если после резистора используется внешний вольтметр, то падение резистора не имеет значения. Если вы используете счетчик в блоке питания, это может иметь значение. Если эти псус используются только в этом эксперименте (маловероятно), внутренний резистор может быть установлен выше по потоку от счетчика. Не рекомендуется

Другая альтернатива - установить ограничение тока источника питания на 200 мА, если эта функция доступна.

Вы можете добавить ограничитель постоянного тока серии, но это требует времени и денег и может быть нежелательным. LM317 плюс резистор 5,6 Ом создаст ограничитель тока 223 мА. Требуется припаять один резистор к части TO220 и 2 внешних провода. Оберните весь блок в ленту или термоусадочную пленку и поместите последовательно с psu + ve свинцом. IFt упадет от 2 до 3 вольт при нормальной работе.

Предохранители: Проверьте перегоревшие предохранители и предохранители нераспустившегося БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ . Они все одинаковые? Или, по крайней мере, есть смесь плавких предохранителей, которые по существу одинаковы в раздувных и нераздувных партиях. Четкие физические отклонения указывают на проблему с предохранителями.

Проверьте маркировку предохранителей с помощью увеличительного стекла. Это предохранители 315 мА или 31 мА? Диапазон 30 мА будет очень редким, но существует. Плавкие предохранители обычно перегорают с удвоенной номинальной мощностью, но возможны широкие вариации, поэтому они будут незначительными в вашем приложении. Кажется маловероятным, но ...

Если вы решите соединить свои предохранители, используйте самый тонкий провод, который вы можете найти, и припаяйте его к перегоревшим предохранителям. Вы вряд ли найдете провод, который будет перегорать при 100 мА. Если вы взорвете это, то «Summat Aglae».

Вы можете купить и установить «несколько большие» предохранители. Знание того, что происходит с вашими приборами при больших токах, может быть полезным.

Некоторые измерители имеют очень неприятные внутренние сопротивления и поэтому падают значительные напряжения. Я измеряю и маркирую дешевые сопротивления токовых диапазонов мультиметров, чтобы избежать их попадания. Если ваш измеритель имеет сопротивление более 3 Ом в диапазоне 200 мА, он упадет> V = IR = 0,2 x 3 = -> 0,6 В. Таким образом, кремниевый диод поперек метра защитит его от перегрузки по току. Диод Шоттки защитит от более низких напряжений. Может потребоваться 2 x супер дешевых диода 1N4148 вплотную к клеммам счетчика.

Возьмите не перегоревший предохранитель, пропустите через него небольшой ток (20 мА?) И измерьте падение напряжения на нем. Заметьте падение и медленно увеличивайте ток. Что такое падение напряжения и ток, когда он дует? Попробуйте это с предохранителем на 300 мА из других источников.

Измерьте сопротивление ВСЕХ резисторов, которые использовали учащиеся. Есть 2К резисторы ВСЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО 2К. Есть ли там 200-омные. Или 20 Ом. Или 2 Ом? :-). Обратите внимание, что это может быть не самое низкое целевое значение, которое является ошибочным. 100k, то есть 100R, обманут вас, если вы ищете 2k / 20r. Мера их всех. Самый быстрый способ - установить высокое значение psu, установить измеритель на диапазон, например, 10 А, затем короткое psu через резистор и измеритель. Если 2к это 2к метров, то вряд ли сдвинется с места. Если вы получаете 200 мА +, вы должны это заметить. Метр не повредит на 10 ампер.

Так что - в целом загадка. Плавкие предохранители плохие или что-то не так, как кажется. Надеюсь, что выше приведут некоторые выводы.

Вы можете попробовать провести эксперимент, используя диапазон амперметра 10 Ампер. Если блок питания имеет ограничение по току (должно быть, если он используется в образовании), вы не сможете повредить что-либо, но вы можете лучше понять ситуацию.

Обновить:

Большое спасибо за все ответы. Я получил много идей по устранению неполадок и провел некоторые следственные работы.

Сегодня я подключил то же устройство, что и раньше - источник питания, резистор и мультиметр (с хорошим предохранителем) и более часа измерял выход источника питания с помощью осциллографа. Все было твердо, и напряжение не изменилось вообще. Кроме того, все резисторы были измерены снова, и все они находятся в пределах допуска. Предохранитель не перегорел в мультиметре.

Возможности того, что могло пойти не так: слишком низкие резисторы (устранены) Неправильно подключены мультиметры (устранены) Неисправные предохранители (маловероятно, что элемент безопасности и изготовлены в строгих допусках, этикетки показывают правильный рейтинг) Неисправные источники питания (несколько маловероятно, проверены с помощью осциллографа для более часа) Плохое электроснабжение от школы (очень вероятно, что в течение всей недели проводились электромонтажные работы, плюс в тот же день отключился источник питания)

Вывод: наиболее вероятной причиной перегорания мультиметровых предохранителей является плохое питание, когда в школе проводились электромонтажные работы. Я знаю, что работа выполняется наверняка, потому что техник отключил всю электроэнергию, когда я работал в обед на следующий день. Я думаю, что для школы очень важно сообщить нам, когда они выполняют электромонтажные работы, потому что мы используем чувствительное электрооборудование в лаборатории. Перешли на начальника отдела и высшего руководства ...