Perché la gamma a bassa corrente su un amperometro (200mA) è fusa e non la gamma 20A?
Di recente ho perso un multimetro perché ho collegato per errore l'amperometro in parallelo con una fonte di alimentazione.
Tutti gli amperometri che mi mancano nella miccia sulla linea 20A, anche quelli apparentemente resistenti nei miei laboratori universitari.
Risposte:
Come dice Mr. Lathrop, una miccia aggiunge costo e ulteriore caduta di tensione. Un problema ancora più grande, tuttavia, è che i fusibili non sono molto bravi a proteggere i circuiti. Affinché la presa per fusibile da 200 mA sia utile, l'amperometro deve essere in grado di sopravvivere costantemente a una condizione di sovracorrente sostanziale durante il tempo in cui il fusibile si brucia. Alla portata di 200 mA, probabilmente non è troppo difficile. Alla gamma 10A, è molto più difficile. A meno che lo shunt di corrente da 10A non sia eccessivamente ingegnerizzato, è probabile che venga danneggiato da eventuali condizioni di sovraccarico sufficienti a bruciare un fusibile da 10A. Inoltre, la maggior parte dei misuratori sono progettati con una filosofia secondo cui fare misurazioni imprecise è peggio che rifiutarsi di prenderne una.
Immagino che in pratica la maggior parte degli amperometri siano fusi internamente abbastanza bene che se collegati direttamente alla rete di alimentazione residenziale di solito aprono il circuito prima di prendere fuoco. Inoltre, non sarei sorpreso se il circuito di lettura e misurazione della tensione fosse sufficientemente isolato dalle condizioni impreviste da non essere danneggiato elettricamente. D'altra parte, a meno che lo shunt corrente non sia fisicamente isolato da tutto il resto, gli altri circuiti potrebbero comunque essere danneggiati da materiale fuso o vaporizzato dallo shunt. E, naturalmente, "di solito " non significa "in modo affidabile".
I multimetri di buona qualità hanno fusibili e altre protezioni da sovracorrente su tutte le loro gamme attuali.
Ad esempio, i multimetri Fluke possono normalmente sopravvivere essendo collegati a 250 V CA attraverso i loro campi di misura attuali
F87-V
F77-IV Annotare i fusibili ad alta capacità di rottura (HRC) separati per gli ingressi da 10 A e 400 mA.
Alcuni multimetri economici omettono queste protezioni come misura di risparmio.
Vedi Multimetri che non sembrano soddisfare le specifiche di sicurezza.
E spiegazione sulla protezione dei fusibili del multimetro EEVBlog
Un fusibile può aggiungere una caduta di tensione a correnti elevate e sicuramente aumenta i costi. Considera che il costo non è solo la miccia stessa, che in realtà è piuttosto economica, ma il titolare, un modo per l'utente di accedervi, ecc. Questo è fondamentalmente un compromesso costo / qualità.
Alcuni amperometri hanno fusibili con le impostazioni di corrente più elevate.
Non è economico aggiungere fusioni sicure ed efficaci a un metro. Fino a quando non supererai i $ 100 circa per il costo al dettaglio del contatore, semplicemente non puoi permetterti di farlo correttamente.
Questi sono gli attributi necessari per una corretta fusione in un DMM portatile di livello industriale:
È necessario utilizzare un costoso fusibile HRC qui, che costa US $ 6-10 ciascuno in quantità 1k. (I DMM di fascia alta non sono articoli di volume elevato.) Il rapporto tra costo della distinta base e costo al dettaglio è un fattore di 3-5 per prodotti industriali come i DMM, quindi questa parte da sola aggiunge $ 20-30 al costo al dettaglio del contatore, rendendola la parte più costosa quando si decide di aggiungere una fusione sicura ed efficace a un DMM.
(Questo in un mondo in cui DMM da $ 10 prendono in seria considerazione alcune applicazioni.)
Non è possibile utilizzare il tipo economico di miccia che normalmente vedi qui, per una serie di motivi:
I fusibili economici non contengono esplosioni ad alta energia. Non va bene per il fusibile salvare il misuratore da un picco di 100A se in tal modo getta scorie calde sul PCB, gettando un ponte su punti distanti in modo che il misuratore rilasci il suo fumo magico subito dopo aver sostituito il fusibile guasto.
Pochi dispositivi fusi sono tenuti in mano mentre il fusibile è seduto lì a decidere se bruciare o meno. Quando si collega il tuo 10A metro palmare fino a un dispositivo che sta a fallire lanciando un picco 100A attraverso i vostri punti di misura, è davvero davvero davvero bisogno il fusibile a fallire modo rapido e sicuro.
I fusibili economici sono destinati ad applicazioni in cui la corrente normale allo stato stazionario è nota in anticipo e quindi ciò di cui hai bisogno è solo un po 'di margine su quel valore, oltre a forse un po' di capacità di sovraccarico per consentire la corrente di spunto all'accensione .
Non usiamo i DMM in questo modo. Anche quando usiamo correttamente i DMM, li stiamo volutamente agganciando a correnti sconosciute e fonti di tensione, perché li stiamo usando per apprendere questi valori. Quando abbiamo misapply multimetri digitali, come ad esempio il vostro caso in cui si caduto un misuratore di corrente - quasi un breve morto - attraverso un alimentatore, abbiamo bisogno del metro per proteggere l'utente in primo luogo, e si secondariamente.
I fusibili economici tendono ad essere inaffidabili. Dopotutto, sono progettati per rompersi.
C'è una vecchia battuta nel design dell'hardware: la parte più costosa sul PCB fallirà prima per proteggere il fusibile. Devi usare micce davvero buone per capovolgere quella battuta per ottenere una verità con cui sei disposto a convivere.
Le clip necessarie per i fusibili HRC non sono gratuite. Costano circa 30 centesimi in quantità per coppia, il che aggiunge $ 2-3 al costo al dettaglio del contatore se aggiungiamo un secondo set.
Tieni presente che qui ci distinguiamo dalla fascia bassa, dove hai due metri appesi su un piolo nel negozio di ferramenta, uno contrassegnato $ 9,95 e l'altro $ 11,95, e il primo supera il secondo, perché hey, due dollari!
Una miccia HRC limita l'energia cinetica di un guasto all'interno del corpo della miccia, ma dobbiamo anche limitare l'energia elettrica. Il tipo di misuratore con un fusibile HRC o due all'interno è classificato per i test di categoria III o IV . Ciò significa tensioni transitorie di migliaia di volt e correnti transitorie effettivamente illimitate.
("Illimitato", chiedi? Se lasci cadere un'asta di rame calibro 0 attraverso i terminali di un trasformatore del polo di potenza, il rame scompare . Questo è vicino a "Illimitato" quanto conta per i nostri scopi qui.)
Lo spazio necessario per limitare queste energie aumenta il costo del misuratore.
Certo, lo spazio aggiuntivo per PCB e la plastica non sono costi elevati , ma di nuovo, stiamo creando una distinzione nello spazio del prodotto qui, separando il nostro nuovo design del misuratore dalla classe di $ 10-20 metri. Ciò che spendiamo qui per un po 'di spazio aggiuntivo per PCB e spazio sull'involucro - sia in termini di resina sia per il costo più elevato dello stampo più grande necessario per modellarlo - equivale a una frazione significativa del costo totale al dettaglio di un contatore economico.
Vogliamo anche tagliare alcune fessure nel PCB per consentire la protezione da esplosioni estruse dalla parete del case. (Vedi le foto Fluke di RedGrittyBrick .) Queste protezioni anti- esplosione fungono da backup nel caso in cui il fusibile HRC si rompa o i suoi contatti si chiudano. I ritagli sostituiscono anche parte del materiale del PCB FR4 con l'aria, che è un isolante molto migliore.
I ritagli del PCB non sono gratuiti, ma il costo maggiore viene aggiunto quando si aggiunge il primo, di cui abbiamo già bisogno per altri motivi: attorno alle prese di ingresso, tra la sezione di ingresso e la sezione di misurazione, ecc. C'è solo un piccolo costo aggiuntivo per l'aggiunta di qualche altro taglio.
Questi costi extra sono piccoli; decine di centesimi.
Tutto sommato, un'adeguata fusione aggiunge circa US $ 30 al costo al dettaglio del contatore, per intervallo. La configurazione a due fusibili mostrata nelle foto Fluke di RedGrittyBrick rappresenta quindi circa $ 60 del costo al dettaglio.
Questo è il motivo per cui un misuratore da $ 50 "industriale" non ha un fusibile HRC su entrambe le gamme di corrente.