Sekering bertiup dalam 12 multimeter dengan nilai 200mA, hanya berukuran 12,5mA. Mengapa?

10

Saya seorang guru elektronik sekolah menengah dan saat melakukan praktikum pada Hukum Ohm, kami baru saja meledakkan sekeringnya dalam 12 dari 18 multimeter digital baru sambil mengukur arus, dan tidak ada meter yang tidak dihubungkan langsung ke sumber tegangan!

Detail: Catu Daya DC 30V baru, 18 Shack Radio baru 22-810 15 Range DMM, Resistor Terkecil 2KOhm

Para siswa menghubungkan resistor dan ammeter secara seri ke catu daya.

Multimeter diberi nilai hingga 200mA dan sekeringnya adalah keramik 315mA 250V.

Tegangan berkisar dari 5V hingga 25V. Bahkan dengan resistor terkecil 2KOhm, arus terbesar yang akan diukur adalah 12.5mA. Bahkan jika para siswa memaksimalkan catu daya hingga 30V saat ini masih hanya 15mA, yang jauh di bawah 200mA dan 250V.

Jadi pertanyaan saya adalah, mengapa sekering meledak pada 12 dari 18 multimeter? Saya langsung mengawasi siswa dan tidak ada yang menghubungkan multimeter ke catu daya tanpa resistor. Saya mencari lonjakan arus dengan menghubungkan multimeter ke catu daya dalam mode tegangan dan tegangan tidak berubah sama sekali. Saya juga mengukur tegangan dengan multimeter analog dan juga padat. Dan saya ragu bahkan akan ada lonjakan saat ini karena catu daya semoga menyaring mereka, dan mereka juga harus terlihat pada meter keluaran catu daya.

Saya menghubungi Radio Shack untuk melihat apakah mungkin ada sekumpulan sekering buruk, dan tentu saja mereka mengatakan tidak dan sekering itu tidak tercakup dalam garansi.

Setelah semua pengecekan yang saya lakukan, apakah Anda akan merekomendasikan membungkus sekering dengan aluminium foil untuk mendapatkan multimeter dan berjalan? Bukannya saya ingin membungkus sekering di panel sumber rumah, mobil, atau pesawat terbang. Hanya pada multimeter yang hanya terhubung ke output catu daya.

Craig
sumber
ada kesimpulan?
Russell McMahon
Apakah Anda yakin bahwa meter ditetapkan untuk mengukur amp ketika semuanya dihidupkan? Saya tidak jelas tentang meter ini, tetapi bagi saya tampaknya jika meter dalam mode yang salah itu bisa melakukan sesuatu yang aneh dan memicu sekering untuk perjalanan.
Michael Kohne
Ini multimeter murah .. Saya meniup tambang ke titik lebur melakukan sesuatu yang serupa .. sekering tidak melakukan apa-apa - saya membukanya dan sekering itu utuh .... £ 3,50 kemudian .... meter baru.
Piotr Kula
Tergantung pada level apa yang Anda ajarkan, mungkinkah mereka mencoba mengukur arus langsung di seluruh catu daya untuk melihat apa yang akan terjadi?
user253751

Jawaban:

9

Sekering meledak ketika arus berlebihan mengalir melalui mereka.

Kemungkinan ini menjadi masalah terkait batch tidak mungkin menurut saya - sebagian besar sekering adalah komponen yang kritis terhadap keselamatan, biasanya dengan penandaan badan pengawas - terutama bagian yang diberi nilai 250V.

Bisakah Anda memposting foto sekring yang gagal? Tutup ujung logam biasanya memiliki tanda yang menunjukkan peringkat, pabrikan, dan informasi pengaturan.

Masalah ini menyajikan kesempatan yang baik untuk mengajar kelas Anda bagaimana melakukan pemecahan masalah secara metodis.

Coba ini:

  • Dengan meteran yang baik, ukur resistor sebelum memasangnya secara seri dengan catu daya.
  • Pasang sirkuit Anda - catu daya, resistor yang terhubung seri, dan DVM yang terhubung baik dengan seri (baik di mana sekring tidak meledak) dalam kisaran miliamp, sesuai kriteria eksperimental Anda.
  • Putuskan sambungan catu daya positif dan ukur resistensi antara tempat sambungan positif itu dan negatif catu daya. Anda harus melihat resistansi resistor plus resistansi shunt di dalam DVM (yang seharusnya sangat kecil; bahkan mungkin tidak terlihat). Jika Anda melihat beberapa resistansi lebih kecil dari nilai resistor (yaitu nol) ada sesuatu yang salah dan Anda perlu memeriksa pengaturan Anda.
  • Lakukan perhitungan Hukum Ohm Anda untuk menetapkan arus maksimum yang diharapkan berdasarkan output catu daya yang diharapkan dan hambatan yang Anda ukur. Juga menghitung arus kasus terburuk berdasarkan pada keluaran catu daya kasus terburuk.
  • Hubungkan koneksi catu daya positif dan lakukan percobaan Anda.

Jika Anda terus melebur, ada dua hipotesis yang muncul di benak Anda:

  • Output catu daya melebihi prediksi kasus terburuk.
  • Sekring tidak dapat menangani arus kasus terburuk.

Membuktikan yang menjadi penyebab dibiarkan sebagai latihan untuk siswa;)

Adam Lawrence
sumber
3
+1 - Pekerjaan yang bagus untuk mengubah masalah menjadi pengalaman belajar dengan siswa!
Joel B
7

Mengingat kondisi yang telah Anda jelaskan, tidak ada penjelasan yang baik untuk apa yang telah terjadi kecuali bahwa sekeringnya salah.

Ini menunjukkan bahwa sekeringnya salah :-) - atau ada sesuatu yang salah dalam kondisi yang Anda jelaskan. Ketika hal-hal seperti ini terjadi, ada baiknya bertanya "apa yang sebenarnya terjadi dibandingkan dengan apa yang saya pikirkan terjadi?". Terkadang kesalahan manusia merayap dengan sangat halus dan Murphy suka membingungkan kita.

Semua hal dianggap sama, saya kira Anda memiliki beberapa resistor yang salah label, atau resistor bernilai rendah yang salah dalam batch yang tampaknya bernilai tinggi. Lihat di bawah.

Sekering 200 mA mungkin BUKAN masalah keamanan tetapi perlindungan meter. Kemungkinan rangkaian mungkin rusak jika sekring ampere yang jauh lebih besar digunakan. Anda bisa mengorbankan satu meter untuk melihat. Mungkin bukan pilihan yang baik.

Salah satu cara untuk mencoba mem-bypass masalah Anda adalah dengan meletakkan resistor 125 ohm katakana bersamaan dengan persediaan pada titik yang tidak dapat diakses siswa. Maka maks yang mungkin saat ini adalah 25V / 125r = 200 mA. Sebuah resistor 100r tidak akan meledakkan sekering 200 mA. Sekering biasanya diberi nilai untuk meniup pada 2+ x arus terukur. Jika voltmeter eksternal digunakan di bagian hilir resistor maka penurunan resistor tidak penting. Jika Anda menggunakan meteran di psu mungkin penting. Jika psus ini hanya digunakan dalam percobaan ini (tidak mungkin) resistor internal dapat dipasang di hulu meter. Tidak disarankan

Alternatif lain adalah mengatur persediaan ke batas saat ini di 200 mA jika fitur itu tersedia.

Anda dapat menambahkan pembatas arus konstan seri tetapi itu membutuhkan waktu dan uang dan mungkin tidak diinginkan. LM317 ditambah resistor 5,6 ohm akan membuat pembatas arus 223 mA. Ini membutuhkan solder satu resistor ke bagian TO220 dan 2 kabel eksternal. Bungkus seluruh unit dalam pita atau heatshrink dan masukkan seri dengan psu + ve lead. IFt akan turun 2 hingga 3 volt dalam operasi normal.

Sekering: Periksa sekering ditiup dan sekering unblown ERAT . Apakah semuanya identik? Atau setidaknya, apakah ada campuran sekering yang pada dasarnya sama dalam kelompok yang ditiup dan tidak ditiup. Variasi fisik yang jelas menunjukkan masalah peringkat sekering.

Periksa label peringkat sekering dengan kaca pembesar. Apakah mereka sekering 315 mA atau sekering 31 mA? Kisaran 30 mA akan sangat jarang tetapi memang ada. Sekering biasanya akan meledak pada peringkat ganda tetapi variasi yang luas dimungkinkan sehingga akan menjadi marjinal dalam aplikasi Anda. Tampaknya tidak ...

Jika Anda memutuskan untuk menjembatani sekring Anda menggunakan kawat tertipis yang dapat Anda temukan dan menyoldernya ke sekering yang ditiup. Anda tidak mungkin menemukan kawat yang akan melebur di bawah 100's dari mA. Jika Anda meniupnya maka 'summat aglae'.

Anda bisa membeli dan memasang sekering "yang agak besar". Mengetahui apa yang terjadi pada meter Anda pada arus yang lebih besar mungkin baik.

Beberapa meter memiliki hambatan internal yang sangat buruk sehingga menjatuhkan tegangan yang signifikan. Saya mengukur dan memberi label resistansi rentang multimeter murah saat ini untuk menghindari ketahuan. JIKA meter Anda memiliki resistansi lebih dari 3 ohm pada rentang 200 mA, ia akan turun> V = IR = 0,2 x 3 = -> 0,6V. Jadi silikon dioda melintasi meter akan melindunginya dari arus berlebih. Dioda Schottky akan melindungi terhadap tegangan yang lebih rendah. 2 x 1N4148 dioda super murah kembali ke belakang melintasi terminal meter mungkin cukup.

Ambil sekring yang tidak ditiup, letakkan arus kecil (20 mA?) Melaluinya dan ukur penurunan voltase di atasnya. Catat drop dan perlahan-lahan tingkatkan arus. Berapa drop tegangan dan arus saat berhembus? Coba ini dengan sekering 300 mA dari sumber lain.

Ukur resistensi SEMUA resistor yang digunakan siswa. Apakah 2k resistor SEMUA BENAR-BENAR 2k. Apakah ada sekitar 200 ohm di sana. Atau 20 ohm. Atau 2 ohm? :-). Perhatikan bahwa itu mungkin bukan nilai yang dimaksudkan terendah yang salah. 100k yang 100R akan membodohi Anda jika Anda mencari 2k / 20r. Ukur semuanya. Cara cepat adalah dengan mengatur psu tinggi, meletakkan meteran pada rentang misalnya 10 amp kemudian pendek psu melalui resistor dan meter. Jika 2k adalah 2k meter tidak akan bergerak. Jika Anda mendapatkan 200 mA + Anda harus memperhatikannya. Meteran tidak akan terluka pada 10 amp.

Jadi - secara keseluruhan merupakan misteri. Sekeringnya buruk atau ada sesuatu yang tidak seperti yang terlihat. Semoga di atas akan memberikan beberapa petunjuk.

Russell McMahon
sumber
Terima kasih atas balasan yang dipikirkan dengan matang. Aku akan mengecek resistor besok dan memeriksa sekeringnya. Saya juga menyukai ide Anda menambahkan resistor lain ke rangkaian untuk membatasi arus ke 200mA. Saya akan melaporkan kembali.
Craig
@Craig, saya menyarankan untuk menggunakan multimeter yang tidak mungkin menjadi tidak mungkin. Saya bisa memikirkan berbagai cara seseorang bisa menggorengnya ketika mereka berpikir mereka melakukan yang baik.
Kortuk
Tidak boleh digoreng jika sekering diberi nilai dengan benar dan resistor yang benar digunakan dengan benar. Karena itu menyarankan peringkat atau resistor atau penggunaan yang salah.
Russell McMahon
5

Anda dapat mencoba menjalankan percobaan menggunakan rentang multimeter 10 Amps. Jika catu daya memiliki batas saat ini (seharusnya jika itu digunakan dalam pendidikan) Anda seharusnya tidak dapat merusak apa pun tetapi Anda mungkin mendapatkan lebih banyak wawasan tentang situasi.

jpc
sumber
4

Memperbarui:

Terima kasih banyak untuk semua balasannya. Saya mendapat banyak ide pemecahan masalah dan melakukan beberapa pekerjaan investigasi.

Hari ini, saya memasang pengaturan yang sama seperti catu daya sebelumnya, resistor, dan multimeter (dengan sekering yang baik) dan mengukur output catu daya dengan osiloskop selama lebih dari satu jam. Semuanya padat dan tegangan tidak berubah sama sekali. Juga, semua resistor diukur lagi dan mereka semua dalam toleransi. Sekring tidak meledak di multimeter.

Kemungkinan untuk apa yang salah: Resistor terlalu rendah (Eliminasi) Multimeter terhubung salah (Eliminasi) Bad Fuse (Sangat tidak mungkin, item keselamatan dan diproduksi dengan toleransi ketat, label menunjukkan peringkat yang benar) Catu Daya Buruk (Agak tidak mungkin, diperiksa dengan osiloskop untuk lebih dari satu jam) Listrik Buruk dari sekolah (Sangat mungkin karena pekerjaan listrik sedang dilakukan sepanjang minggu, ditambah catu daya juga meledak pada hari yang sama)

Kesimpulan: Penyebab paling mungkin untuk meniup sekering multimeter adalah kekuatan utama yang buruk ketika pekerjaan listrik sedang dilakukan di sekolah. Saya tahu pekerjaan sedang dilakukan pasti karena teknisi mematikan semua daya karena saya bekerja saat makan siang pada hari berikutnya. Saya pikir sangat penting bagi sekolah untuk memberi tahu kami ketika mereka melakukan pekerjaan listrik karena kami menggunakan peralatan listrik yang sensitif di lab. Melewati kepala departemen dan manajemen tingkat atas ...

Craig
sumber
6
Anomali daya listrik sepertinya bukan penyebab bagi saya. Sekarang saya tidak akan berani memberikan aspirasi pada tubuh siswa Anda yang baik-baik saja, tetapi saya ingin tahu apa kelompok usia mereka. Saya bisa menulis buku tentang banyak trik licik yang dilakukan teman-teman sekelas saya dan saya bermain dengan guru sains kami (yang membuat pemulihan total saya yakin :-)
MikeJ-UK
1
Itu poin bagus Mike. Teman-teman saya dan saya juga melakukan hal yang sama di laboratorium kami. Murid-murid saya berada di kelas 9, dan saya lupa menyebutkan di atas bahwa saya memiliki ruang 2 siswa melakukan lab yang sama sore ini. Setelah catu daya diperiksa, saya membungkus semua sekering dengan aluminium foil untuk mendapatkan meteran fungsional sampai saya bisa mengganti sekering, dan tidak ada masalah tunggal. Tidak satu multimeter yang digoreng. Saya juga harus menyebutkan bahwa saya di Thailand, dan jika Anda tahu seperti apa kekuatannya di sini, masalah listrik akan cukup dapat dipercaya!
Craig
Saya juga harus menambahkan bahwa ini adalah sekolah menengah ke-2 teratas di negara ini, dan walaupun standar umumnya rendah di Thailand, beberapa siswa kami pergi ke universitas terbaik di dunia (Stanford, Harvard, Cambridge). Dua dari siswa kelas 12 saya diterima lebih awal di Stanford tahun lalu dan siswa lain memenangkan medali emas di Olimpiade Matematika Dunia, jadi ya, murid-murid saya cukup cerdas. Setelah mengajar di sini saya tidak ingin mengajar di rumah lagi!
Craig
1
@Craig - apakah Anda bisa mengukur resistor? Bypass sekering kertas timah akan menyembunyikan masalah karena mungkin baik untuk 10A +.
Russell McMahon
6
@Craig - terkadang siswa paling cerdas adalah yang harus Anda perhatikan! ;-)
Radian