在12个额定200mA的万用表中熔断保险丝,仅可测量12.5mA。为什么?


10

我是一名高中的电子老师,在做欧姆定律实验室时,我们在测量电流时只烧掉了18个全新数字万用表中的12个中的保险丝,而且没有将电表直接连接到电压源!

详细信息:18个全新的30V直流电源,18个全新的Radio Shack 22-810 15量程数字万用表,最小电阻2KOhm

学生将电阻器和电流表串联到电源上。

万用表的额定最大电流为200mA,保险丝为315mA 250V陶瓷。

电压范围为5V至25V。即使使用最小的2KOhm电阻,也可以测量到最大电流12.5mA。即使学生将电源最大设置为30V,电流仍仅为15mA,远低于200mA和250V。

所以我的问题是,为什么保险丝熔断了18个万用表中的12个?我直接指导学生,没有人将万用表连接到没有电阻的电源。我通过在电压模式下将万用表连接到电源来寻找电流浪涌,并且电压完全没有变化。我还用模拟万用表测量了电压,它也很稳定。而且我怀疑甚至会有电流浪涌,因为电源有望将其过滤掉,并且它们也应该在电源输出仪表上可见。

我联系了Radio Shack,以查看是否可能有一批不良的保险丝,当然他们说不,而且保险丝不在保修范围内。

完成所有检查后,您是否建议使用铝箔包裹保险丝以使万用表正常工作?这并不是我想在房屋,汽车或飞机的电源面板中包裹保险丝。仅在仅连接到电源输出的万用表上。


有什么结论吗?
罗素·麦克马洪

您确定在一切都打开后,电表已设置为测量安培吗?我不清楚这些电表,但在我看来,如果电表处于错误的模式,它可能会做一些奇怪的事情并触发保险丝跳闸。
迈克尔·科恩


这些便宜的万用表..我炸了炸至熔点,做类似的事情..保险丝完全没做-我打开保险丝,保险丝完好无损..£3.50以后....一个新的仪表。
Piotr Kula

根据您所教的水平,他们是否有可能尝试直接测量电源上的电流以查看会发生什么情况?
user253751 '18

Answers:


9

当过多的电流流过保险丝时,保险丝会熔断。

在我看来,这不太可能是与批次有关的问题-大多数保险丝都是安全性至关重要的组件,通常带有监管机构的标志-特别是额定电压为250V的部件。

您可以张贴保险丝失效的照片吗?金属端盖通常带有指示等级,制造商和法规信息的标记。

这个问题提供了一个很好的机会来教您的班级如何进行系统的故障排除。

尝试这个:

  • 用优质的电表测量电阻,然后再与电源串联安装。
  • 根据您的实验标准,为电路供电-电源,串联电阻和一个毫安范围内的优质DVM(其中未熔断保险丝)。
  • 断开正极电源连接,并测量正极连接位置与电源负极之间的电阻。您应该看到电阻器的电阻加上DVM内部分流器的电阻(该电阻应该非常小;甚至不可见)。如果看到某个电阻小于电阻值(即零),则说明存在问题,您需要检查设置。
  • 进行欧姆定律计算,以基于预期的电源输出和您测量的电阻来确定最大预期电流。还要根据最坏情况的电源输出来计算最坏情况的电流。
  • 连接正极电源连接并进行实验。

如果您继续使用保险丝,则会想到两个假设:

  • 电源输出超出最坏情况的预测。
  • 保险丝无法处理最坏的情况。

证明是什么原因留给学生练习;)


3
+1-在将问题变成学生的学习经历方面做得很好!
Joel B

7

考虑到您所描述的情况,除了保险丝有故障之外,没有什么好的解释。

这表明保险丝有故障:-)-或您所描述的情况不正确。当发生这种情况时,最好问“与我认为发生的情况相比,实际发生了什么?”。有时人为的错误会潜移默化,墨菲喜欢使我们困惑。

在所有条件都相等的情况下,我猜您在某些明显高价值的电阻中有一些贴错标签的电阻或错误的低价值电阻。见下文。

200 mA保险丝可能不是安全问题,而是仪表保护。如果使用更大的安培数保险丝,电路可能会损坏。您可以牺牲一米才能看到。可能不是一个好选择。

解决问题的一种方法是,在学生无法接触的地方放置一个与电源串联的125欧姆电阻。那么最大可能电流为25V / 125r = 200 mA。100r电阻不会烧断200 mA保险丝。保险丝的额定熔断电流通常为2+ x额定电流。如果在电阻器下游使用外部电压表,则电阻器中的压降并不重要。如果您在PSU中使用仪表,那可能很重要。如果仅在本实验中使用这些按钮(不太可能),则可以在仪表的上游安装内部电阻器。不建议。

另一个选择是将电源设置为200 mA的电流限制(如果可用)。

您可以添加串联恒流限制器,但是这会花费时间和金钱,因此可能并不理想。一个LM317加上一个5.6欧姆的电阻将构成一个223 mA的电流限制器。它需要将一个电阻器焊接到TO220部件上,并焊接2条外部导线。将整个装置用胶带或热收缩包装,并与psu + ve铅芯串联。在正常操作中,IFt将下降2至3伏。

保险丝:仔细检查熔断的保险丝和未熔断的保险丝。他们都一样吗?或至少在熔断和未熔断批次中是否存在基本相同的保险丝混合。明显的物理差异指示保险丝额定值问题。

用放大镜检查保险丝额定值标签。它们是315 mA保险丝还是31 mA保险丝?30 mA范围将非常罕见,但确实存在。保险丝通常会以大约两倍的额定值吹动,但可能会有很大的变化,因此在您的应用中将是很小的。似乎不太可能,但是...

如果决定桥接保险丝,请使用最细的电线,并将其焊接在熔断的保险丝上。您不太可能找到会在100 mA以下的保险丝熔断的导线。如果你吹那个,那'summat aglae'。

您可以购买并安装“稍大”的保险丝。了解大电流情况下电表会发生什么情况可能会很好。

有些电表的内部电阻非常讨厌,因此会降低大量电压。我测量并标记便宜的万用表电流范围电阻,以免被卡住。如果您的仪表在200 mA范围内电阻超过3欧姆,它将下降> V = IR = 0.2 x 3 =-> 0.6V。因此,仪表两端的硅二极管将保护它免受过电流的影响。肖特基二极管可以防止较低的电压。仪表两端背靠背安装2个超级便宜的1N4148二极管就足够了。

取一条未吹净的保险丝,在其中流过一个小电流(20 mA?),然后测量其两端的压降。注意下降并缓慢增加电流。爆炸时的电压降和电流是多少?尝试使用其他来源的300 mA保险丝。

测量学生使用的所有电阻器的电阻。是2K电阻ALL 真的 2K。那里有大约200欧姆的电阻吗?或20欧姆。还是2欧姆?:-)。请注意,它可能不是有缺陷的最低预期值。如果您正在寻找2k / 20r,那么100k即100R会让您迷惑。衡量所有。最快的方法是将psu设置为高电平,将仪表放在10 amp范围内,然后通过电阻和仪表短路psu。如果2k是2k,则几乎不会退缩。如果您获得200 mA +,则应注意。仪表在10安培时不会受到伤害。

所以-总的来说还是个谜。保险丝是坏的,或者看起来不是什么。希望以上内容可以提供一些线索。


谢谢您的深思熟虑的答复。明天,我将仔细检查电阻器并检查保险丝。我也喜欢您的想法,即在电路中增加另一个电阻以将电流限制为200mA。我会报告。
克雷格

@Craig,我建议不要对万用表进行不当使用。我可以想到有人在认为自己做得很好时可以用多种方法煎炸。
2011年

如果保险丝额定值正确且使用正确的电阻器,则不应油炸。因此建议使用不正确的额定值或电阻或用法。
罗素·麦克马洪

5

您可以尝试使用10 Amps万用表范围运行实验。如果电源有电流限制(如果在教育中使用,则应该有电流限制),那么您应该不会损坏任何东西,但您可以对情况有更多了解。


4

更新:

非常感谢您的所有答复。我有很多故障排除的想法,并做了一些调查工作。

今天,我采用了与以前相同的布置,即电源,电阻器和万用表(保险丝良好),并用示波器测量了一个多小时的电源输出。一切都很稳定,电压完全没有变化。同样,再次测量所有电阻,它们都在公差范围内。保险丝未在万用表中烧断。

可能发生错误的可能性:电阻太低(消除)万用表连接错误(消除)保险丝不良(极不可能,安全项目,并按严格的公差制造,标签显示正确的额定值)电源不良(不太可能,用示波器检查了)超过一个小时)学校供电不良(很可能是整周都在做电力工作,而且同一天电源也没电了)

结论:在学校进行电气工作时,最有可能导致万用表保险丝烧断的原因是主电源不良。我知道工作肯定会完成,因为技术人员在第二天午餐时间关闭了所有电源。我认为学校告诉我们他们什么时候进行电气工作非常重要,因为我们正在实验室中使用敏感的电气设备。传给部门主管和高层管理人员...


6
市电电源异常对我来说似乎不太可能。现在,我不希望对您的优秀学生进行麻木,但我想知道他们的年龄段。我可以写一本关于同班同学和我的科学老师扮演的许多诡计的书(向我保证,他完全康复了:-)
MikeJ-UK 2011年

1
这是迈克的一个好观点。我的朋友和我在实验室中也做过同样的事情。我的学生是9年级的学生,我在上面忘了提到我今天下午有第二个房间的学生在同一实验室做实验。在检查完电源后,我用铝箔包裹了所有的保险丝,以使仪表正常工作,直到可以更换保险丝为止,这没有一个单一的问题。没有一个万用表被炸。我还应该提到我在泰国,如果您对这里的电源有任何了解,那么电源问题将是令人难以置信的!
克雷格

我还要补充一点,这是该国排名第二的高中,尽管泰国的标准通常很低,但我们的一些学生却是世界一流的大学(斯坦福大学,哈佛大学,剑桥大学)。去年,我12年级的两个学生中有两个很早就被斯坦福大学录取,另一个学生在世界数学奥林匹克运动会上获得了金牌,是的,我的学生很聪明。在这里教完书后,我再也不想回国了!
克雷格(Craig)

1
@Craig-您可以测量电阻了吗?锡箔保险丝旁路会掩盖问题,因为它可能适合10A +。
罗素·麦克马洪

6
@Craig-有时最聪明的学生是您必须留意的学生!;-)
Radian
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.