Multimetro esploso durante la misurazione ACV - Cosa ho fatto di sbagliato?

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Un misuratore DT-830B.

Ho comprato un nuovo trasformatore e stavo cercando di misurare la tensione di uscita. Ho collegato le sonde su 'VΩmA' (non 10 A) e COM. e impostarlo su 750 (non sicuro al 100% se lo metto su 750 o 200) ACV.

Quindi ho messo la mia sonda sul lato destro dell'immagine, che è l'uscita del trasformatore, e non ho ricevuto i numeri.

Quindi volevo verificare se la presa funzionava correttamente e posizionare la sonda come nella figura. La mia presa ha solo due uscite, senza etichettatura neutra / calda, solo due e sono 60 Hz 220 V CA.

Ad ogni modo, mentre posizionavo le sonde come nella foto, il multimetro emise rumori lampo e non mostrava numeri. Forse era in corto dentro? L'ho messo di nuovo come nella foto e la miccia è esplosa.

Ho fatto qualcosa di sbagliato? Non pensavo di dover passare a 10A perché (pensavo) è usato solo per misurare le correnti. Volevo solo misurare le tensioni.

Puoi dirmi cosa ho fatto di sbagliato?

• oh, e in realtà ho messo la sonda sul terminale di misurazione della tensione .. Dice VΩmA. Ho inserito la mia sonda su VΩmA e COM.

Inoltre non ricordo dove l'ho comprato, ma il multimetro dice DT-830B e non viene stampato.

Inoltre, penso che fosse sotto i 10 dollari.

Bene, alcuni di voi volevano l'interno di quel metro. Quindi sto caricando alcune delle immagini. L'interno sembrava più semplice di quanto mi aspettassi ...

Ok, prima togliiamo alcune cose dal modo in cui potrebbero avere a che fare con un'errata applicazione di un multimetro ...

A seconda del tipo esatto di multimetro utilizzato, il chilometraggio può variare, ma ecco la mia ipotesi su ciò che è accaduto, supponendo che il multimetro abbia ingressi separati per misurazioni di corrente e tensione, spesso etichettati "[mA] [A] [COM] [V, Ω] "o qualcosa del genere ...

Indipendentemente da come si imposta il quadrante, se non si collegano i cavi all'ingresso "Volts" (e invece a uno degli ingressi "Amp"), si collega la resistenza di rilevamento corrente interna (shunt) del multimetro attraverso l'uscita del trasformatore . Ciò significa che, in parole semplici, stai creando un corto circuito sul tuo trasformatore e qualsiasi corrente (di solito grande!) Che il tuo trasformatore è in grado di erogare scorrerà attraverso il tuo povero multimetro.

Hmmm ... considerando le tue modifiche / chiarimenti ... Il multimetro non dovrebbe essere danneggiato se si collegano le sonde a "COM" e "V-Ohm-mA" e si posiziona il quadrante su una delle posizioni "Volt". Con qualsiasi altra impostazione (Ohm, Amp), metti il ​​resistore di rilevamento corrente del multimetro (shunt) sull'uscita del tuo trasformatore (cattivo!), O la sorgente corrente che il tuo multimetro usa per testare i resistori proverà a guidare contro l'uscita del trasformatore (e scoprirà che non c'è modo di vincere in questa situazione fatalmente senza speranza).

Dato che menzionate (in una successiva modifica) che potete praticamente escludere uno di questi problemi, c'è ovviamente una possibilità (piuttosto rara e remota) di un guasto all'interno del multimetro, e lo stiamo osservando ora .. .

La disposizione delle tracce e di eventuali fili e componenti all'interno del multimetro deve ovviamente essere progettata per resistere alle tensioni a cui sono esposti durante il normale funzionamento e consentire un certo margine di sicurezza. Le immagini che hai modificato nella tua domanda sembrano davvero che il tuo multimetro abbia effettivamente contenuto un piccolo distacco di scintilla a causa delle orribili capacità di produzione: uno ottiene ciò per cui si paga ...

Ecco un'immagine di una scintilla che puoi acquistare se hai bisogno di proprietà di ripartizione controllate:

(Fonte: Wikipedia)

Ecco una foto di una possibile scintilla che nessuno vuole davvero ;-)

Sembra che i tre fili utilizzati per collegare la scheda principale e la scheda presa a banana siano (i) saldati con una qualità orribile e, cosa più importante, (ii) avrebbero dovuto essere tagliati prima che l'assemblaggio fosse inserito nella custodia. Immagino che i due fili superiori possano essersi piegati mentre lo strumento era assemblato ed erano molto vicini l'uno all'altro. Una volta applicata la tensione del trasformatore ai terminali, probabilmente hai finito per provocare scintille tra i fili. Notare come il jack [10A] è collegato al jack [COM] dal resistore shunt (la cosa più grande che sembra un filo a forma di U), quindi il filo centrale può causare l'arco a uno qualsiasi dei due fili esterni. A quanto pare, hai avuto scintille tra il filo superiore e quello centrale, perché ci sono piccole palline rimaste dal calore dell'arco (mi dispiace, non riesco a trovare una parola inglese perSchmelzperle , forse qualcuno può modificarlo).

Quindi, sì, c'è una possibile prova che hai usato il multimetro nel modo giusto e che hai effettivamente osservato un guasto causato da una cattiva produzione.

Cosa fare adesso?

Dato che sei un elettricista qualificato (dichiarazione di non responsabilità, dichiarazione di non responsabilità ;-) , potresti tagliare i fili, riparare la saldatura difettosa, riassemblare il multimetro e le probabilità che funzionerà ancora, forse anche meglio che mai ;-)

Potrebbe essere una buona idea, tuttavia, limitare l'uso del multimetro riparato (o qualsiasi modello simile) a misure sicure a bassa tensione, perché vale la pena considerare ...

Alcune note sulla sicurezza

Proprio come esiste un percorso diretto a bassa resistenza tra [COM] e [10A], esiste anche una connessione tra la presa per transistor e i tre ingressi in basso a destra. Puoi scaricare un rapporto con immagini impressionanti e un breve video dal sito Web di un'autorità tedesca . Il testo è tedesco, ma le immagini raccontano abbastanza bene la storia. Dal momento che è un rapporto pubblicamente disponibile pubblicato da un'agenzia governativa, ho preso la libertà di copiare due foto.

Uno mostra una pessima idea: non tentare di provarlo in qualsiasi momento, né a casa né altrove :

Un altro mostra un'esplosione probabilmente causata da un fusibile economico che non è in grado di interrompere grandi correnti. Notare il gigantesco trasformatore in background, un "boom" così impressionante di solito non può essere raggiunto su una presa domestica. Tuttavia, se si sottopone un multimetro a CC (come durante il test, per esempio, l'alimentatore a commutazione di un computer), gli archi sosterranno (perché la corrente non ha attraversamento di zero come in CA). Nota come il tuo multimetro ha sviluppato una scintilla interna anche se l'hai utilizzata correttamente, perché mancava della distanza corretta e delle distanze di dispersione. Con DC, la scintilla potrebbe trasformarsi in un arco e in effetti causare un incendio, forse anche proprio nella tua mano che tiene lo strumento.

Ancora una volta, immagini tratte da Hessisches Ministerium für Soziales und Integration

Quando si misura la tensione, le sonde devono essere collegate al jack etichettato "ACV" e a COM. Anche il multimetro deve essere impostato su "ACV". Quando si collega una delle sonde al jack da 250 mA e si misura attraverso 220 V, si inserisce 220 V direttamente attraverso la resistenza di shunt utilizzata per misurare la corrente. Ecco un semplice diagramma di come il multimetro misura la corrente:

Le sonde sono rappresentate dai "punti" nella parte superiore e inferiore dell'immagine.

$I^2 \times R$$V \times R$). Ciò non sta accadendo e si sarebbe sciolto molto prima. Quando si misura la tensione, assicurarsi SEMPRE che le sonde siano collegate al jack di misurazione della tensione. Inoltre, quando si misura la corrente, assicurarsi di posizionare lo strumento IN SERIE con il carico, non attraverso di esso.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

$\frac {V}{R} = \frac {220}{1} = 220 A$

La Figura 2 mostra cosa avresti dovuto fare. ad esempio, commutare il misuratore su volt e utilizzare le prese V e COM.

^{simula questo circuito}

Le figure 3 e 4 mostrano un ipotetico circuito multimetro. Il misuratore è a fondo scala quando 250 mV sono posizionati sui suoi terminali.

• Per usarlo come un amperometro da 250 mA usiamo un resistore shunt da 1 Ω, misuriamo la caduta di tensione attraverso il resistore quando la corrente scorre attraverso di esso e leggiamo quello come mA. L'inserimento di 1 Ω sulla rete provoca un flusso di corrente molto elevato.
• Per usarlo come un misuratore da 250 V dobbiamo dividere la tensione per 1000: 1. Questo possiamo fare con un paio di resistori. In questo caso ho scelto la coppia per dare una resistenza totale di 1 MΩ - simile a molti misuratori digitali. A 250 V attraverso le sonde la tensione è divisa in 250 mV attraverso il misuratore.

Il circuito della Figura 3 farà saltare il contatore. Il circuito della Figura 4 funzionerà e sopravviverà.

Se il tuo misuratore è del tipo in cui 250 mA e Volt / Ohm sono lo stesso jack (non lo avevi detto, ma lo avevi insinuato nella tua descrizione, e almeno ho familiarità con quel tipo di configurazione) , è solo un misuratore di rifiuti che non è in grado di assorbire 220 Volt, supponendo che in effetti lo abbia già impostato per misurare i volt CA su un intervallo adatto a 220 V CA quando è stato collegato.

Alcuni misuratori "economici" sono anche "economici" in termini di bassa qualità, non adatti al compito. Potresti voler fare acquisti un po 'più attentamente per il tuo prossimo metro.

Editing: ora che hai detto questo, e il numero di modello e la mancanza di marca del misuratore (che Amazon vende per qualcosa come $ 6,30, con ebay probabilmente in calo) sembrerebbe confermare che lo avevi correttamente collegato per misurare la tensione, ed era, in effetti, solo economico (il che in realtà non è economico, se devi acquistarne uno che funzioni dopo la morte della cosa economica).

Le risposte esistenti fanno un buon lavoro nel spiegare perché non dovresti provare a misurare la tensione con i puntali collegati ai jack di corrente (amp) su misuratori con jack dedicati per la misurazione della corrente - lo shunt di corrente è quasi corto, quindi la presenza di una miccia per proteggerla dai momenti blandi di idioti (sono relativamente comuni).

Tuttavia, non spiegano l'altra metà di ciò che è accaduto, ovvero rumori e danni. I contatori economici (qualsiasi cosa al di sotto dei 50 USD al dettaglio, in sostanza, ma soprattutto la categoria inferiore a 25 USD) utilizzano normali micce di vetro 5x20mm o 6.3x32mm (3AG). Questi fusibili sono classificati solo per interrompere le correnti di sovracorrente fino a qualche decina o forse cento ampere a 250 V CA e una presa di rete può fornire diverse centinaia o più ampere fino a quando la miccia di casa non scoppia o gli interruttori di scatto. Il risultato è che l'elemento del fusibile sottovalutato esplode violentemente invece di fondersi silenziosamente, distruggendo il fusibile e forse permettendo anche ad altre parti del misuratore di essere distrutte.

Misuratori migliori (a nord di 75 USD in genere, con un elenco autentico di UL, CSA, TUV o Intertek ETL) avranno fusibili con corpo in ceramica in grado di rompere i chiloamper a ben oltre 250VAC. Queste micce spesso usano un riempitivo di sabbia che si trasforma in un vetro isolante attorno al punto in cui l'elemento inizialmente si rompe e si inarca, spegnendo l'arco prima che possa consumare l'intero elemento violentemente. Hanno anche altre caratteristiche di design, come schermi di plastica interni e fessure nel circuito stampato, che impediscono agli archi di bypassare il fusibile o eventuali guasti del fusibile che danneggiano altre parti del misuratore.

A proposito: considerando che il tuo misuratore è uno di quelli economici che multiplexano il sondaggio di tensione e corrente sullo stesso jack, usando l'interruttore di gamma per selezionare tra i moltiplicatori e gli shunt mA - qualsiasi cosa potrebbe essere accaduta, non solo un fusibile che esplode. (È per questo che non vedi quel design su un Fluke.) Misuratori economici non solo economici sui fusibili, ma omettono altri componenti di protezione di ingresso utilizzati per evitare che le sovratensioni danneggino i bit sensibili dei misuratori (ci sono resistori ad alta tensione, sovratensioni varistori e diodi di serraggio e PTC che si riscaldano per arrestare il flusso di corrente in eccesso per proteggere le funzioni di tensione e resistenza su un misuratore adeguato) e non forniscono spazio e larghezza sufficienti per i binari che portano alte tensioni e / o correnti, portando ad arco interno.

Un problema con l'acquisto di un misuratore come questo è che ... non c'è nessun marchio dietro, nessun foglio dati adeguato, ecc. Questo è davvero un male perché non hai garanzie sulla sua sicurezza e capacità di soddisfare le sue "specifiche". In effetti, questo "modello" sembra apparire sotto una mezza dozzina di nomi di marchi diversi e, occasionalmente, nessun marchio. Vuoi sapere chi ha progettato e prodotto il tuo misuratore o almeno chi lo sta certificando.

C'è un manuale disponibile per quello che sembra essere un modello molto simile. Noterai che afferma:

CAT I-Measurement Categoria I è per le misurazioni eseguite su circuiti non direttamente collegati alla rete. (Esempi sono le misurazioni su circuiti non derivati ​​dalla rete e circuiti derivati ​​MAINS appositamente protetti (interni). In quest'ultimo caso, le sollecitazioni transitorie sono variabili; per tale motivo, è necessario che sia realizzata la capacità di resistere ai transitori delle apparecchiature noto all'utente.). Non utilizzare l'apparecchiatura per la misurazione nelle categorie di misurazione II, III e IV.

Questo multimetro (che può essere o non essere uguale al tuo nonostante lo stesso numero "modello") è classificato solo per uso non di rete e non è progettato per far fronte a transitori elevati (brevi picchi di tensione), né con alimentazioni a bassa impedenza ! A seconda della qualità della fornitura e dell'ambiente locale, i transitori nella gamma di chilovolt possono verificarsi decine di volte all'anno .

Ora, a questo punto è pura speculazione se il tuo multimetro sia stato fatto saltare in aria da un transitorio coincidente per tempo o a causa di un altro errore, ma resta il fatto che non dovresti usare un multimetro al di fuori di quello per cui sono classificati comunque.

Altri hanno menzionato come ottenere un multimetro migliore. Probabilmente ti farà bene leggere prima le classificazioni delle categorie di misuratori e la sicurezza : non è un documento particolarmente lungo ed è abbastanza facile da leggere.

Tieni presente che i segni di valutazione non significano necessariamente nulla: chiunque può stampare un paio di frammenti di testo. Inoltre, le marcature CE sono egualmente autotestate (ha ...). Se è stato testato esternamente da un gruppo rispettabile, ad esempio elencato UL, di solito è possibile trovare la certificazione dal certificatore (non fidarsi solo degli adesivi / stampa sul misuratore) in modo da sapere che è correttamente testato.

Ho anche un DT-830B, ma il mio è diverso. È anche per misure CAT II e ha un fusibile interno:

Non riesco a vedere un fusibile principale nel tuo DT-830b e condivido l'opinione / risposta di Bob.

Il problema sembra essere con il tuo DMM.

Su un multimetro con terminali separati per l'amperometro e altre funzioni, il terminale dell'amperometro è collegato al terminale comune tramite un percorso a bassa impedenza, mentre l'altro terminale è collegato a un percorso a impedenza superiore. Dalla tua domanda, ti sei collegato al terminale ad alta impedenza, il che suggerisce che il misuratore non era in grado di gestire l'ingresso a 220 V CA.

Se la sonda fosse collegata al terminale dell'amperometro a bassa impedenza, probabilmente ci sarebbe stata una forte scintilla sulle sonde quando le si collegava e l'intero contatore (non solo il fusibile!) Avrebbe probabilmente preso fuoco o esploso, perché ci sarebbe essere solo milliohm di impedenza e avresti migliaia o decine di migliaia di amplificatori che attraversano il contatore. Non è possibile che un piccolo fusibile del tipo utilizzato nei DMM possa assorbire e tagliare quel tipo di corrente. Dato che non era così, lo strumento era probabilmente difettoso. L'amperometro deve essere collegato in serie con il dispositivo in prova, non in parallelo come si farebbe con un voltmetro. Non utilizzare mai l'amperometro su una fonte di alimentazione a bassa impedenza!

In futuro, sarebbe una buona idea investire in un multimetro di alta qualità come Extech, Fluke o Keysight (precedentemente Agilent), potrebbe essere necessario spendere fino a $ 100 per uno buono, sebbene Extech abbia quelli solidi per un po 'meno. I DMM economici possono fallire ad alta tensione in modo pericoloso. Sono riuscito a far saltare la funzione micro / milliamperometro sul mio artigiano DMM collegandolo a una sorgente da 330 V CC (condensatore di flash), anche se il misuratore è stato specificato per un massimo di 500 V sopra la terra! (Per fortuna, non ci sono state esplosioni o incendi o persino rumori quando è successo.)

Ho appena notato la tua modifica e sembra che non ci sia portafusibili dove si dovrebbe essere. Sul PCB ci sono grandi cuscinetti in rame che non hanno nulla e sono semplicemente in corto. Questo è chiaramente un pericolo per la sicurezza e non userei questo tipo di misuratore per qualcosa di più alto di 24 V, anche se questo.

Anche il mio economico artigiano DMM ha due fusibili: uno per le misurazioni di volt / ohm / capacità / milli / microammeter a basso amperaggio, un altro per l'amperometro da 10A. Quel misuratore ha visto diverse misurazioni dell'alta tensione e, salvo i guasti al milli / microammeter sopra descritti, ha funzionato in sicurezza negli ultimi cinque anni. Anche un marchio di negozi come Craftsman ha alle spalle un'importante azienda (Sears) e ciò fornisce un livello minimo di garanzia che lo strumento soddisfi determinati standard di sicurezza. Non mi fiderei per il lavoro professionale, ma almeno so che non mi farà esplodere nell'uso quotidiano (principalmente come tester per batterie). Ho anche un misuratore tascabile economico di Craftsman, e sebbene quell'unità sia notevolmente meno accurata (sembra leggere un po 'in alto), ha anche una miccia. Entrambi i contatori hanno certificazioni di sicurezza sulla confezione: UL per il contatore più grande ed ETL per il contatore più piccolo; entrambi sono classificati secondo CAT II, ​​a 600 V per il primo e a 300 V per il secondo.

Fatti un favore e ottieni un metro decente da un marchio noto. Extech sarebbe un buon punto di partenza: hanno dei buoni contatori che non sono troppo costosi. Assicurati che sia dotato di marchi di certificazione di sicurezza (e assicurati di verificare se sono reali), che è fuso e se ha un amperometro da 10 A o simile, che ha un fusibile separato per alto amperaggio.

Credo che la spiegazione sia abbastanza semplice. Sebbene la maggior parte delle risposte qui copra (molto bene) tutti gli aspetti che coinvolgono questo tipo di misurazione, un punto è stato perso.

Questo tipo di multimetro NON ha una scala da 250 ACV.

In realtà, se dai un'occhiata da vicino alla foto, non ci sono 250 scale in nessuna unità. Questi multimetri si basano sull'ICL 7101, che ha un driver di visualizzazione a 3 e 1/2 cifre, quindi il numero più alto che può visualizzare è 199,9.

Se lo avessi impostato su 750 ACV, ci sarebbe una possibilità di sopravvivenza. Usa sempre una scala superiore a quella che ti aspetti di leggere.

I misuratori economici non dovrebbero mai essere usati in nessun luogo vicino alla tensione di rete per i motivi discussi.

Anche il mio misuratore relativamente costoso (IDM65) ha avuto problemi con tensioni che si avvicinano al massimo probabilmente perché specifica anche un tipo di batteria. Se controlli altri elementi come i rilevatori di fumo, dicono "usa solo la batteria specificata" per una buona ragione. Inserire una batteria diversa e ha funzionato bene fino a + 599 V CC.

Per inciso, quel misuratore ha sofferto di problemi di calibrazione, ma ho determinato che era causato dall'esposizione all'acqua anni prima che corrodeva tutti i dispositivi SMD.

Mi chiedo perché

Credo che le modifiche dell'OP siano state pubblicate mentre creavo la mia risposta originale, ma per il futuro, ricorda che il tuo misuratore DT-830B ha input e impostazioni che specificano in modo specifico "10ADC" e che il quadrante del range dice "DCA". Il misuratore può misurare solo la corrente continua .

In ogni caso, potrebbe non essere morto. Anche i contatori economici hanno micce di protezione da sovracorrente e potrebbe essere tutto ciò che non va. (L'estate scorsa ho comprato dei veri e propri economici da un venditore ambulante a Serei Saophoan, in Cambogia, per un corso che ho insegnato alla Bantey Meanchey University)

PER FAVORE, fatevi un favore e leggete l'articolo di SparkFun su come usare un multimetro .

Infine, leggi il mio avviso a @ Xen2050 sulla sicurezza a 220 V CA.

Infine, una nota sulla sicurezza 220V.

Gli Stati Uniti usano 110 V perché è più sicuro di 220 V-240 V che utilizza il resto del mondo. Ci vogliono solo 100mA per fermare il tuo cuore e ucciderti, e 220v è abbastanza per superare la resistenza della tua pelle secca. Se la corrente viaggia attraverso le tue braccia opposte (e quindi, proprio attraverso il tuo cuore, puoi essere uccisa. Ecco un riferimento che hai chiesto .)

Ho avuto una sorpresa a 220V attraverso la mano perché stavo testando uno di questi contatori cinesi a buon mercato nel mercato di strada in Cambogia - con la sua copertura posteriore off. ($ 4 US, made in china, bel misuratore analogico grande!)

Non mi ero reso conto che le punte della sonda fossero esposte sul retro. L'ho provato collegando i puntali in una presa disponibile con una mano, tenendo il misuratore nell'altra. Ora la Cambogia è calda a giugno, era quasi 100F quasi tutti i giorni e le mie mani erano sudate. Bella e conduttiva, resistenza molto meno della normale pelle secca americana.

Anche se sono rimasto scioccato solo in una mano (2 "spazio longitudinale attraverso il muscolo del pollice, abduttore pollicis brevis), non solo mi ha spaventato, ma il mio gomito sinistro ha modificato spasmodicamente e poi ha fatto molto male per circa tre settimane.