Warum ist der Niedrigstrombereich eines Amperemeter (200 mA) abgesichert und nicht der 20A-Bereich?
Ich habe kürzlich ein Multimeter verloren, weil ich das Amperemeter versehentlich parallel zu einer Stromquelle geschaltet habe.
Allen Amperemeter fehlt mir eine Sicherung an der 20A-Leitung, selbst den angeblich belastbaren in meinen Universitätslabors.
Antworten:
Wie Herr Lathrop sagt, erhöht eine Sicherung die Kosten und den zusätzlichen Spannungsabfall. Ein noch größeres Problem ist jedoch, dass Sicherungen die Schaltkreise nicht sehr gut schützen können. Damit eine 200-mA-Sicherungsbuchse nützlich ist, muss das Amperemeter in der Lage sein, einen erheblichen Überstrom während der Zeit, die die Sicherung zum Durchbrennen benötigt, konstant zu überstehen. Bei 200mA ist das wahrscheinlich nicht allzu schwer. Im 10A-Bereich ist es viel schwieriger. Wenn der 10A-Stromshunt nicht massiv überarbeitet wird, wird er wahrscheinlich durch Überlastbedingungen beschädigt, die ausreichen, um eine 10A-Sicherung durchzubrennen. Darüber hinaus basieren die meisten Messgeräte auf der Philosophie, dass ungenaue Messungen schlechter sind als die Verweigerung von Messungen.
Ich würde vermuten, dass in der Praxis die meisten Amperemeter intern so gut abgesichert sind, dass sie, wenn sie direkt an das Stromnetz eines Wohngebäudes angeschlossen werden, normalerweise kurzgeschlossen werden, bevor sie Feuer fangen. Außerdem wäre ich nicht überrascht, wenn die Auslesungs- und Spannungsmessschaltung ausreichend von dem unerwarteten Zustand isoliert wäre, dass sie nicht elektrisch beschädigt würde. Wenn andererseits der Stromshunt nicht physisch von allem anderen isoliert ist, kann die andere Schaltung dennoch durch geschmolzenes oder verdampftes Material vom Shunt beschädigt werden. Und natürlich bedeutet " normalerweise " nicht "zuverlässig".
Gute Multimeter verfügen über eine Sicherung und einen anderen Überstromschutz für alle Strombereiche.
Beispielsweise können Fluke-Multimeter normalerweise überleben, wenn sie über ihre aktuellen Messbereiche an 250 VAC angeschlossen werden
F87-V
F77-IV Beachten Sie die separaten HRC-Sicherungen (High Rupture Capacity) für 10A- und 400-mA-Eingänge.
Einige billige Multimeter lassen diesen Schutz aus Kostengründen weg.
Siehe Multimeter, die anscheinend nicht den Sicherheitsspezifikationen entsprechen.
Eine Sicherung kann bei hohen Strömen einen gewissen Spannungsabfall verursachen und sicherlich die Kosten erhöhen. Bedenken Sie, dass die Kosten nicht nur die Sicherung selbst sind, die eigentlich ziemlich billig ist, sondern auch der Halter, eine Möglichkeit für den Benutzer, darauf zuzugreifen usw. Dies ist im Grunde ein Kompromiss zwischen Kosten und Qualität.
Einige Amperemeter haben Sicherungen mit den höchsten Stromeinstellungen.
Es ist nicht billig, einem Messgerät eine sichere und effektive Sicherung hinzuzufügen. Bis Sie über 100 US-Dollar für die Einzelhandelskosten des Messgeräts hinausgehen, können Sie es sich einfach nicht leisten, es richtig zu machen.
Dies sind die Eigenschaften, die wir für eine ordnungsgemäße Verschmelzung in einem handgehaltenen DMM in Industriequalität benötigen:
Sie müssen hier eine teure HRC-Sicherung verwenden , die jeweils 6 bis 10 US-Dollar in der Menge 1k kostet. (High-End-DMMs sind keine großvolumigen Artikel.) Das Verhältnis von Stücklistenkosten zu Einzelhandelskosten beträgt für Industrieprodukte wie DMMs den Faktor 3-5. Allein dieser Teil erhöht die Einzelhandelskosten des Zählers um 20 bis 30 USD. Dies ist das teuerste Teil, wenn Sie einem DMM eine sichere und effektive Fixierung hinzufügen möchten.
(Dies in einer Welt, in der 10-Dollar-DMMs für einige Anwendungen ernsthaft in Betracht gezogen werden.)
Sie können die billige Sicherung, die Sie normalerweise hier sehen, aus verschiedenen Gründen nicht verwenden:
Billige Sicherungen enthalten keine energiereiche Explosion. Es ist nicht gut für die Sicherung, das Messgerät vor einer 100-A-Spitze zu schützen, wenn sie dabei heiße Schlacke über die Leiterplatte wirft und entfernte Punkte überbrückt, sodass das Messgerät seinen magischen Rauch sofort nach dem Ersetzen der ausgefallenen Sicherung freisetzt .
Nur wenige abgesicherte Geräte werden in der Hand gehalten, während die Sicherung dort sitzt und entscheidet, ob sie durchbrennt oder nicht. Wenn Sie Ihr 10-A-Handmessgerät an ein Gerät anschließen, das kurz vor dem Ausfall steht, indem Sie einen 100-A-Dorn über Ihre Messpunkte werfen, muss die Sicherung wirklich sehr schnell ausfallen.
Günstige Sicherungen sind für Anwendungen gedacht, bei denen der normale stationäre Strom von vornherein bekannt ist. Sie benötigen also nur einen kleinen Spielraum über diesem Wert sowie möglicherweise ein wenig Stoßkapazität, um den Einschalt-Einschaltstrom zu berücksichtigen .
Wir verwenden DMMs nicht so. Selbst wenn wir DMMs richtig verwenden, schließen wir sie absichtlich an unbekannte Ströme und Spannungsquellen an, weil wir sie verwenden, um diese Werte zu lernen. Wenn wir DMMs falsch anwenden, z. B. in Ihrem Fall, in dem Sie einen Stromzähler - fast einen toten Punkt - über ein Netzteil fallen ließen, benötigen wir den Zähler, um den Benutzer zuerst und sich selbst zweitens zu schützen.
Billige Sicherungen sind in der Regel unzuverlässig. Sie sind immerhin entworfen zu brechen.
Es gibt einen alten Witz im Hardware-Design: Das teuerste Teil auf der Platine fällt zuerst aus, um die Sicherung zu schützen. Sie müssen wirklich gute Sicherungen verwenden, um diesen Witz herumzudrehen und eine Wahrheit zu erhalten, mit der Sie leben möchten.
Die Clips, die Sie für die HRC-Sicherungen benötigen, sind nicht kostenlos. Sie kosten ungefähr 30 Cent pro Paar, was die Einzelhandelskosten des Zählers um 2-3 US-Dollar erhöht, wenn wir einen zweiten Satz hinzufügen.
Denken Sie daran, dass wir uns hier vom unteren Ende unterscheiden, wo zwei Meter an einem Stift im Baumarkt hängen, einer mit 9,95 USD und der andere mit 11,95 USD, und der erste verkauft den zweiten, weil hey, zwei Geld!
Eine HRC-Sicherung beschränkt die kinetische Energie eines Ausfalls im Sicherungskörper, aber wir müssen auch die elektrische Energie einschränken. Die Art des Messgeräts mit einer oder zwei HRC-Sicherungen ist für Tests der Kategorie III oder IV ausgelegt . Dies bedeutet transiente Spannungen von Tausenden von Volt und effektiv unbegrenzte transiente Ströme.
( „Unlimited“ , fragen Sie? Wenn Sie eine Drop - Spur 0 coppper Stange über einen Polklemmen Transformatorleistung, die Kupfer weggeht . Das ist so nah „unbegrenzt“ wie die Dinge für unsere Zwecke hier.)
Der Raum, der benötigt wird, um diese Energien einzuschränken, erhöht die Kosten des Messgeräts.
Zugegeben, der zusätzliche Leiterplattenraum und Kunststoff sind keine hohen Kosten, aber auch hier schaffen wir eine Unterscheidung im Produktraum, indem wir unser neues Zählerdesign von der 10-20-Dollar-Zählerklasse trennen. Was wir hier für ein bisschen mehr Leiterplattenfläche und Gehäusefläche ausgeben - sowohl in Bezug auf das Harz als auch auf die höheren Kosten der größeren Form, die zum Formen benötigt wird - macht einen erheblichen Bruchteil der gesamten Einzelhandelskosten eines billigen Messgeräts aus.
Wir möchten auch einige Schlitze in die Leiterplatte schneiden, um aus der Gehäusewand extrudierte Explosionsschutzschilde zu ermöglichen. (Siehe Fluke-Bilder von RedGrittyBrick .) Diese Explosionsschutzschilde dienen als Backup für den Fall, dass die HRC-Sicherung ausfällt oder ihre Kontakte überlaufen. Die Ausschnitte ersetzen auch einen Teil des FR4- Leiterplattenmaterials durch Luft, was ein viel besserer Isolator ist.
PCB-Ausschnitte sind nicht kostenlos, aber der größte Teil der Kosten entsteht beim Hinzufügen des ersten, den wir bereits aus anderen Gründen benötigen: um die Eingangsbuchsen herum, zwischen dem Eingangsbereich und dem Messabschnitt usw. Es gibt nur einen kleinen zusätzliche Kosten für das Hinzufügen einiger weiterer Schnitte.
Diese zusätzlichen Kosten sind gering; Dutzende Cent.
Alles in allem erhöht eine ordnungsgemäße Fixierung die Einzelhandelskosten des Messgeräts pro Bereich um etwa 30 US-Dollar. Das in den Fluke-Bildern von RedGrittyBrick gezeigte Setup mit zwei Sicherungen macht daher etwa 60 US-Dollar der Einzelhandelskosten aus.
Aus diesem Grund verfügt ein 50-Dollar-Messgerät in Industriequalität in beiden Strombereichen nicht über eine HRC-Sicherung.