ฟิวส์เป่าใน 12 มัลติมิเตอร์สำหรับ 200mA เพียง 12.5mA ทำไม?


10

ฉันเป็นครูอิเล็คทรอนิคส์ระดับมัธยมปลายและในขณะที่กำลังทำกฎของโอห์มเราเพิ่งเป่าฟิวส์ในมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล 12 จาก 18 มัลติมิเตอร์ขณะทำการวัดกระแสไฟฟ้า

รายละเอียด: 18 แบรนด์ใหม่ 30V DC Power Supply, 18 Brand New Radio Shack 22-810 15 ช่วง DMM ของตัวต้านทานขนาดเล็กที่สุด 2KOhm

นักเรียนเชื่อมต่อตัวต้านทานและแอมป์มิเตอร์เป็นอนุกรมกับแหล่งจ่ายไฟ

มัลติมิเตอร์ได้รับการจัดอันดับสูงสุด 200mA และฟิวส์เป็นเซรามิก 315mA 250V

แรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วงจาก 5V ถึง 25V แม้จะมีตัวต้านทานขนาดเล็กที่สุดที่ 2KOhm กระแสไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถวัดได้คือ 12.5mA แม้ว่านักเรียนจะใช้แหล่งจ่ายไฟสูงสุดถึง 30V กระแสก็จะยังคงเป็นเพียง 15mA ซึ่งเป็นวิธีที่ต่ำกว่า 200mA และ 250V

ดังนั้นคำถามของฉันคือทำไมฟิวส์ถึงระเบิดใน 12 จาก 18 มัลติมิเตอร์? ฉันกำกับดูแลนักเรียนโดยตรงและไม่มีใครเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์กับแหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีตัวต้านทาน ฉันมองหากระแสไฟกระชากโดยเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์กับแหล่งจ่ายไฟในโหมดแรงดันไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าก็ไม่เปลี่ยนแปลงเลย ฉันวัดแรงดันด้วยมัลติมิเตอร์แบบอะนาล็อกและมันก็เป็นของแข็งเช่นกัน และฉันสงสัยว่าจะมีกระแสไฟกระชากเนื่องจากแหล่งจ่ายไฟควรกรองสิ่งเหล่านั้นออกไปและพวกเขาก็ควรจะปรากฏบนมิเตอร์จ่ายไฟออกด้วย

ฉันติดต่อ Radio Shack เพื่อดูว่าอาจมีฟิวส์ที่ไม่ดีหรือไม่และแน่นอนพวกเขาบอกว่าไม่มีและฟิวส์ดังกล่าวไม่ได้อยู่ในการรับประกัน

หลังจากการตรวจสอบทั้งหมดที่ฉันทำเสร็จแล้วคุณจะแนะนำให้ห่อฟิวส์ด้วยอลูมิเนียมฟอยล์เพื่อให้มัลติมิเตอร์ทำงานได้หรือไม่? มันไม่เหมือนที่ฉันต้องการห่อฟิวส์ในแผงแหล่งข้อมูลของบ้านรถยนต์หรือเครื่องบิน เฉพาะในมัลติมิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเท่านั้น


บทสรุปใด ๆ
รัสเซลแม็คมาฮอน

คุณแน่ใจหรือว่าเมตรตั้งค่าเป็นแอมป์เมื่อเปิดทุกอย่าง ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับมิเตอร์เหล่านี้ แต่สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าถ้ามิเตอร์อยู่ในโหมดไม่ถูกต้องมันอาจทำอะไรแปลก ๆ และเหนี่ยวไกฟิวส์ให้ออกเดินทาง
Michael Kohne


มัลติมิเตอร์ราคาถูกเหล่านี้ .. ฉันเป่าไปที่จุดหลอมเหลวทำสิ่งที่คล้ายกัน .. ฟิวส์ไม่ได้ทำอะไรเลย - ฉันเปิดมันและฟิวส์ก็ไม่เสียหาย .... 3.50 ปอนด์ต่อมา .... มิเตอร์ใหม่
Piotr Kula

มันเป็นไปได้หรือไม่ที่พวกเขาพยายามวัดกระแสไฟฟ้าตรงข้ามแหล่งจ่ายไฟเพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น?
user253751

คำตอบ:


9

ฟิวส์จะระเบิดเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

ความเป็นไปได้ที่จะเกิดปัญหาเกี่ยวกับแบทช์นั้นไม่น่าเป็นไปได้ในความคิดของฉันฟิวส์ส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญต่อความปลอดภัยซึ่งมักจะมีเครื่องหมายกำกับดูแลหน่วยงานกำกับดูแล

คุณสามารถโพสต์รูปฟิวส์ที่ล้มเหลวได้หรือไม่? ฝาปิดปลายโลหะมักจะมีเครื่องหมายระบุการให้คะแนนผู้ผลิตและข้อมูลข้อบังคับ

ปัญหานี้นำเสนอโอกาสที่ดีในการสอนชั้นเรียนของคุณถึงวิธีการแก้ไขปัญหาที่เป็นระบบ

ลองสิ่งนี้:

  • ด้วยเครื่องวัดที่ดีให้วัดตัวต้านทานก่อนที่จะติดตั้งเป็นชุดกับแหล่งจ่ายไฟ
  • วางสายวงจรของคุณ - แหล่งจ่ายไฟตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับซีรีย์และดี (อันที่ฟิวส์ไม่ได้เป่า) ชุดที่เชื่อมต่อ DVM ซีรีส์ในช่วง milliamp ตามเกณฑ์การทดลองของคุณ
  • ปลดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเชิงบวกและวัดความต้านทานระหว่างจุดที่การเชื่อมต่อเป็นบวกและค่าลบของแหล่งจ่ายไฟ คุณจะเห็นความต้านทานของตัวต้านทานรวมถึงความต้านทานของการแบ่งใน DVM (ซึ่งควรมีขนาดเล็กมาก; อาจไม่สามารถมองเห็นได้) หากคุณเห็นความต้านทานน้อยกว่าค่าตัวต้านทาน (เช่นศูนย์) มีบางอย่างผิดปกติและคุณต้องตรวจสอบการตั้งค่าของคุณ
  • ทำการคำนวณกฎของโอห์มเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่คาดหวังโดยพิจารณาจากเอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟที่คาดหวังและความต้านทานที่คุณวัดได้ คำนวณกระแสไฟฟ้าที่เลวร้ายที่สุดโดยพิจารณาจากเอาต์พุตพาวเวอร์ซัพพลายที่แย่ที่สุด
  • เชื่อมต่อการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟบวกและทำการทดลองของคุณ

หากคุณยังคงป็อปฟิวส์ต่อมีสมมติฐานสองข้อที่นึกถึง:

  • เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเกินการคาดการณ์ที่เลวร้ายที่สุด
  • ฟิวส์ไม่สามารถจัดการกระแสที่แย่ที่สุดได้

การพิสูจน์ว่าสาเหตุใดถูกทิ้งไว้เป็นแบบฝึกหัดสำหรับนักเรียน;)


3
+1 - งานที่ดีในการเปลี่ยนปัญหาให้เป็นประสบการณ์การเรียนรู้กับนักเรียน!
Joel B

7

เมื่อพิจารณาถึงเงื่อนไขที่คุณอธิบายไว้ไม่มีคำอธิบายที่ดีสำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นยกเว้นว่าฟิวส์นั้นมีข้อบกพร่อง

สิ่งนี้บ่งชี้ว่าฟิวส์มีข้อบกพร่อง :-) - หรือว่ามีบางอย่างไม่ถูกต้องในเงื่อนไขที่คุณอธิบาย เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นความคิดที่ดีที่จะถามว่า "เกิดอะไรขึ้นจริง ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่ฉันคิดว่าเกิดขึ้น" บางครั้งความผิดพลาดของมนุษย์ก็คืบคลานไปอย่างละเอียดและเมอร์ฟีชอบที่จะทำให้เราสับสน

ทุกอย่างเท่ากันฉันคิดว่าคุณมีตัวต้านทาน mislabelled บางตัวหรือตัวต้านทานค่าต่ำผิดในกลุ่มที่มีค่าสูงอย่างเห็นได้ชัด ดูด้านล่าง

ฟิวส์ 200 mA อาจไม่ใช่ปัญหาด้านความปลอดภัย แต่ป้องกันได้หนึ่งเมตร โอกาสที่วงจรจะได้รับความเสียหายหากมีการใช้ฟิวส์ขนาดใหญ่กว่าแอมแปร์ คุณสามารถเสียสละหนึ่งเมตรเพื่อดู อาจไม่ใช่ทางเลือกที่ดี

วิธีหนึ่งในการพยายามหลีกเลี่ยงปัญหาของคุณคือการวางตัวต้านทาน 125 โอห์มเป็นชุดพร้อมอุปกรณ์สิ้นเปลืองที่นักเรียนไม่สามารถเข้าถึงได้ จากนั้นกระแสสูงสุดที่เป็นไปได้คือ 25V / 125r = 200 mA ตัวต้านทาน 100r จะไม่ระเบิดฟิวส์ 200 mA โดยทั่วไปแล้วฟิวส์จะถูกจัดอันดับให้เป่าที่กระแส 2+ x ซึ่งเป็นอันดับ หากใช้โวลต์มิเตอร์ภายนอกดาวน์สตรีมของตัวต้านทานดังนั้นการลดลงของตัวต้านทานจะไม่สำคัญ หากคุณกำลังใช้มิเตอร์ใน psu มันอาจสำคัญ ถ้า psus เหล่านี้ถูกใช้ในการทดลองนี้เท่านั้น (ไม่น่าเป็นไปได้) ตัวต้านทานภายในอาจถูกติดตั้งไว้ด้านบนของมิเตอร์ ไม่แนะนำ

อีกทางเลือกหนึ่งคือการตั้งค่าอุปกรณ์สิ้นเปลืองให้เป็นขีด จำกัด ปัจจุบันที่ 200 mA หากคุณสมบัตินั้นพร้อมใช้งาน

คุณสามารถเพิ่มตัว จำกัด กระแสคงที่แบบอนุกรม แต่ต้องใช้เวลาและเงินและอาจไม่เป็นที่ต้องการ ตัวต้านทาน LM317 บวกตัวต้านทาน 5.6 โอห์มจะทำให้ตัว จำกัด กระแส 223 mA มันต้องการการบัดกรีหนึ่งตัวต้านทานไปยังส่วน TO220 และ 2 สายภายนอก ห่อหน่วยทั้งหมดในเทปหรือ heatshrink และใส่ในชุดที่มีตะกั่ว psu + ve IFt จะลดลง 2 ถึง 3 โวลต์ในการทำงานปกติ

ฟิวส์:ตรวจสอบฟิวส์และฟิวส์เป่า unblown อย่างใกล้ชิด พวกเขาเหมือนกันทั้งหมดหรือไม่ หรืออย่างน้อยก็มีการผสมผสานของฟิวส์ที่เหมือนกันในชุดเป่าและไม่เป่า การแปรปรวนทางกายภาพที่ชัดเจนชี้ไปที่ปัญหาการจัดอันดับฟิวส์

ตรวจสอบการจัดระดับฉลากฟิวส์ด้วยแว่นขยาย พวกเขา 315 mA ฟิวส์หรือ 31 mA ฟิวส์ ช่วง 30 mA นั้นหายากมากแต่มีอยู่จริง โดยทั่วไปแล้วฟิวส์จะมีอัตราขยายสองเท่า แต่มีความหลากหลายมากดังนั้นจึงเป็นเรื่องเล็กน้อยในใบสมัครของคุณ ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ แต่ ...

หากคุณตัดสินใจที่จะเชื่อมฟิวส์ของคุณให้ใช้เส้นลวดที่บางที่สุดคุณสามารถค้นหาและประสานกับฟิวส์ที่ถูกเป่า คุณไม่น่าจะพบสายไฟที่จะหลอมรวมที่ต่ำกว่า 100 mA หากคุณเป่านั่น 'summat aglae'

คุณสามารถซื้อและใส่ฟิวส์ขนาดใหญ่ขึ้น การรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับมิเตอร์ของคุณที่กระแสใหญ่อาจจะดี

บางเมตรมีความต้านทานภายในที่น่ารังเกียจและลดแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญ ฉันวัดและทำเครื่องหมายมัลติมิเตอร์ต้านทานช่วงปัจจุบันราคาถูกเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกจับ หากเครื่องวัดของคุณมีความต้านทานมากกว่า 3 โอห์มในช่วง 200 mA มันจะลดลง> V = IR = 0.2 x 3 = -> 0.6V ดังนั้นซิลิคอนไดโอดในตัวมิเตอร์จะป้องกันกระแสเกิน ไดโอด Schottky จะป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 2 x ไดโอด 1N4148 ราคาถูกสุดกลับไปด้านหลังเทอร์มินัลมิเตอร์อาจเพียงพอ

นำฟิวส์ที่ไม่ได้เป่าวางกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก (20 mA) ผ่านมันและวัดแรงดันตกคร่อม หมายเหตุหล่นและค่อยๆเพิ่มกระแส แรงดันตกและกระแสไฟฟ้าเมื่อมันระเบิดคืออะไร? ลองทำสิ่งนี้ด้วยฟิวส์ 300 mA จากแหล่งอื่น

วัดความต้านทานของตัวต้านทานทั้งหมดที่นักเรียนใช้ เป็น 2k ต้านทานALL จริงๆ 2k มี 200 โอห์มอยู่ในนั้นไหม หรือ 20 โอห์ม หรือ 2 โอห์ม :-) โปรดทราบว่ามันอาจไม่ใช่ค่าต่ำสุดที่ตั้งใจซึ่งเป็นความผิดพลาด 100k นั่นคือ 100R จะหลอกคุณหากคุณกำลังมองหา 2k / 20r วัดพวกเขาทั้งหมด วิธี Quickish คือการตั้งค่า psu สูงใส่เมตรในช่วง 10 แอมป์แล้ว psu สั้นผ่านตัวต้านทานและเมตร ถ้า 2k เป็น 2k meter แทบจะเคลื่อนที่ไม่ได้ หากคุณได้ 200 mA + คุณควรสังเกต มิเตอร์จะไม่เจ็บที่ 10 แอมป์

ดังนั้น - ความลึกลับโดยรวม ฟิวส์ไม่ดีหรือบางอย่างไม่เป็นอย่างที่เห็น หวังว่าข้างต้นจะให้โอกาสในการขายบ้าง


ขอบคุณสำหรับคำตอบที่ดี ฉันจะตรวจสอบตัวต้านทานอีกครั้งในวันพรุ่งนี้รวมทั้งตรวจสอบฟิวส์ ฉันชอบความคิดของคุณในการเพิ่มตัวต้านทานตัวอื่นเข้ากับวงจรเพื่อ จำกัด กระแสให้เป็น 200mA ฉันจะรายงานกลับ
Craig

@ Craig ฉันอยากจะแนะนำให้ใช้มัลติมิเตอร์ที่ไม่เหมาะสม ฉันคิดหลายวิธีที่ใครบางคนสามารถทอดมันได้เมื่อพวกเขาคิดว่าพวกเขาทำได้ดี
Kortuk

ไม่ควรทอดหากฟิวส์ได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้องและใช้ตัวต้านทานที่ถูกต้องอย่างถูกต้อง แนะนำการจัดอันดับหรือตัวต้านทานหรือการใช้งานที่ไม่ถูกต้อง
รัสเซลแม็คมาฮอน

5

คุณอาจลองใช้การทดสอบโดยใช้ช่วงมัลติมิเตอร์ 10 แอมป์ หากแหล่งจ่ายไฟมีขีด จำกัด ในปัจจุบัน (ควรใช้ในการศึกษา) คุณไม่ควรสร้างความเสียหาย แต่อย่างใด แต่คุณอาจได้รับข้อมูลเชิงลึกมากขึ้นเกี่ยวกับสถานการณ์


4

ปรับปรุง:

ขอบคุณมากสำหรับคำตอบทั้งหมด ฉันได้รับแนวคิดการแก้ไขปัญหาจำนวนมากและทำงานสืบสวนบางอย่าง

วันนี้ฉันขอต่อข้อตกลงเดียวกันกับแหล่งจ่ายไฟตัวต้านทานและมัลติมิเตอร์ (พร้อมฟิวส์ที่ดี) และวัดเอาท์พุทของแหล่งจ่ายไฟด้วยออสซิลโลสโคปเป็นเวลากว่าหนึ่งชั่วโมง ทุกอย่างมั่นคงและแรงดันไฟฟ้าก็ไม่เปลี่ยนแปลงเลย นอกจากนี้ตัวต้านทานทั้งหมดจะถูกวัดอีกครั้งและพวกเขาทั้งหมดอยู่ในความอดทน ฟิวส์ไม่ได้ระเบิดในมัลติมิเตอร์

ความเป็นไปได้สำหรับสิ่งที่อาจผิดพลาด: ตัวต้านทานต่ำเกินไป (ตัดออก) มัลติมิเตอร์เชื่อมต่อผิด (กำจัด) ฟิวส์ไม่ดี (ไม่น่าเป็นไปได้สูง, รายการความปลอดภัยและผลิตตามความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด มากกว่าหนึ่งชั่วโมง) พลังไฟไม่ดีจากโรงเรียน (เป็นไปได้มากว่ามีการทำงานไฟฟ้าตลอดทั้งสัปดาห์รวมทั้งแหล่งจ่ายไฟก็ระเบิดในวันเดียวกัน

สรุป: สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการเป่าฟิวส์มัลติมิเตอร์เป็นพลังงานหลักที่ไม่ดีเมื่อทำงานไฟฟ้าที่โรงเรียน ฉันรู้ว่างานกำลังดำเนินการอย่างแน่นอนเพราะช่างปิดไฟทั้งหมดเนื่องจากฉันทำงานในเวลาอาหารกลางวันในวันถัดไป ฉันคิดว่ามันสำคัญมากที่โรงเรียนจะบอกเราเมื่อพวกเขากำลังทำงานไฟฟ้าเพราะเรากำลังใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อนในห้องปฏิบัติการ ส่งผ่านไปยังหัวหน้าแผนกและผู้บริหารระดับสูง ...


6
ความผิดปกติของกำลังไฟหลักดูเหมือนจะเป็นสาเหตุของฉัน ตอนนี้ฉันจะไม่ทึกทักว่าจะส่งนักเรียนไปสู่ร่างกายที่ดีของนักเรียน แต่ฉันสงสัยว่ากลุ่มอายุของพวกเขาคืออะไร ฉันสามารถเขียนหนังสือเกี่ยวกับกลอุบายคดเคี้ยวมากมายที่เพื่อนร่วมชั้นของฉันและฉันเล่นกับอาจารย์วิทยาศาสตร์ของเรา (ผู้
ที่ทำการ

1
นั่นเป็นจุดที่ดีสำหรับไมค์ เพื่อนของฉันและฉันก็ทำสิ่งเดียวกันในห้องแล็บของเราด้วย นักเรียนของฉันอยู่ในเกรด 9 และฉันลืมพูดถึงข้างต้นว่าฉันมีห้องที่สองของนักเรียนที่ทำห้องปฏิบัติการเดียวกันปลายบ่ายนี้ หลังจากตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟฉันห่อฟิวส์ทั้งหมดด้วยอลูมิเนียมฟอยล์เพื่อให้มิเตอร์ทำงานได้จนกว่าฉันจะสามารถแทนที่ฟิวส์ได้และไม่มีปัญหาใด ๆ เลย ไม่ได้ทอดมัลติมิเตอร์ ฉันควรจะพูดถึงว่าฉันอยู่ในประเทศไทยและถ้าคุณมีความคิดใด ๆ ว่าอำนาจเป็นอย่างไรที่นี่ปัญหาไฟจะน่าเชื่อถือมาก!
Craig

ฉันควรจะเพิ่มนี่เป็นโรงเรียนมัธยมชั้นนำอันดับสองในประเทศและถึงแม้ว่ามาตรฐานโดยทั่วไปจะต่ำในประเทศไทยนักเรียนของเราบางคนไปที่มหาวิทยาลัยชั้นนำของโลก (Stanford, Harvard, Cambridge) นักเรียนเกรด 12 สองคนของฉันได้เข้าเรียนที่สแตนฟอร์ดเมื่อปีที่แล้วและนักเรียนอีกคนได้รับรางวัลเหรียญทองในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกคณิตศาสตร์โลกดังนั้นใช่นักเรียนของฉันค่อนข้างสดใส หลังจากสอนที่นี่ฉันไม่ต้องการสอนกลับบ้านอีกเลย!
Craig

1
@Craig - คุณได้รับการวัดตัวต้านทานหรือไม่ บายพาสฟิวส์เหล็กวิลาดจะซ่อนปัญหาเพราะมันอาจจะดีสำหรับ 10A +
รัสเซลแม็คมาฮอน

6
@Craig - บางครั้งนักเรียนที่ฉลาดที่สุดคือคนที่คุณต้องจับตามอง! ;-)
เรเดียน
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.