Fusible soufflant dans 12 multimètres de 200 mA, mesurant seulement 12,5 mA. Pourquoi?

Je suis professeur d'électronique au lycée et tout en faisant un laboratoire sur la loi d'Ohm, nous venons de faire sauter les fusibles dans 12 des 18 nouveaux multimètres numériques tout en mesurant le courant, et aucun des compteurs n'était connecté directement à une source de tension!

Détails: 18 nouvelles alimentations 30 V CC, 18 tout nouveaux DMM Radio Shack 22-810 15 gammes, la plus petite résistance 2KOhm

Les étudiants ont connecté la résistance et l'ampèremètre en série à l'alimentation électrique.

Le multimètre est évalué jusqu'à 200mA et le fusible est une céramique 315mA 250V.

Les tensions variaient de 5V à 25V. Même avec la plus petite résistance de 2KOhm, le plus grand courant qui aurait été mesuré est de 12,5mA. Même si les étudiants avaient maximisé l'alimentation à 30 V, le courant ne serait toujours que de 15 mA, ce qui est bien inférieur à 200 mA et 250 V.

Ma question est donc la suivante: pourquoi le fusible a-t-il sauté sur 12 multimètres sur 18? Je supervisais directement les étudiants et personne ne connectait le multimètre à l'alimentation sans la résistance. J'ai cherché des surtensions en connectant le multimètre à l'alimentation en mode tension et la tension n'a pas changé du tout. J'ai également mesuré la tension avec un multimètre analogique et elle était également solide. Et je doute qu'il y ait même des surtensions, car l'alimentation devrait, espérons-le, les filtrer et elles devraient également être visibles sur le compteur de sortie de l'alimentation.

J'ai contacté Radio Shack pour voir s'il y avait peut-être un lot de mauvais fusibles, et bien sûr, ils ont dit non et que les fusibles ne sont pas couverts par la garantie.

Après toutes les vérifications que j'ai faites, recommanderiez-vous d'emballer les fusibles avec du papier d'aluminium pour que les multimètres soient opérationnels? Ce n'est pas comme si je voulais envelopper un fusible dans le panneau source d'une maison, d'une voiture ou d'un avion. Uniquement sur les multimètres qui ne sont connectés qu'à la sortie d'alimentation.

Les fusibles sautent lorsqu'un courant excessif les traverse.

La probabilité que cela soit un problème lié aux lots est improbable à mon avis - la plupart des fusibles sont des composants critiques pour la sécurité, généralement avec le marquage d'un organisme de réglementation - en particulier les pièces classées 250V.

Pouvez-vous publier une photo d'un fusible défectueux? Les embouts métalliques comportent généralement des marquages ​​indiquant les valeurs nominales, les informations du fabricant et les informations réglementaires.

Ce numéro présente une bonne occasion d'enseigner à votre classe comment effectuer un dépannage méthodique.

Essaye ça:

• Avec un bon compteur, mesurez la résistance avant de l'installer en série avec l'alimentation.
• Câblez votre circuit - alimentation, la résistance connectée en série et une bonne DVM connectée en série (dans laquelle le fusible n'est pas grillé) en milliampères, selon vos critères expérimentaux.
• Débranchez la connexion d'alimentation positive et mesurez la résistance entre l'endroit où se trouvait la connexion positive et le négatif de l'alimentation. Vous devriez voir la résistance de la résistance plus la résistance du shunt à l'intérieur du DVM (qui devrait être extrêmement petite; peut-être même pas visible). Si vous voyez une résistance inférieure à la valeur de la résistance (c'est-à-dire zéro), quelque chose ne va pas et vous devez vérifier votre configuration.
• Faites votre calcul de la loi d'Ohm pour établir le courant maximal attendu en fonction de la sortie d'alimentation attendue et de la résistance que vous avez mesurée. Calculez également le courant du pire des cas en fonction de la sortie d'alimentation du pire des cas.
• Connectez la connexion d'alimentation positive et faites votre expérience.

Si vous continuez à faire sauter des fusibles, deux hypothèses vous viennent à l'esprit:

• La sortie de l'alimentation électrique a dépassé la pire prévision.
• Le fusible n'a pas pu gérer le pire des cas.

Prouver qui était la cause est laissé comme exercice pour les étudiants;)

Compte tenu des conditions que vous avez décrites, il n'y a pas de bonne explication à ce qui s'est passé, sauf que les fusibles sont défectueux.

Cela indique soit que les fusibles sont défectueux :-) - soit qu'il y a quelque chose de incorrect dans les conditions décrites. Lorsque de telles choses se produisent, c'est une bonne idée de demander "ce qui s'est réellement passé par rapport à ce que je pense qu'il s'est passé?". Parfois, l'erreur humaine se glisse très subtilement et Murphy aime nous confondre.

Toutes choses étant égales par ailleurs, je suppose que vous avez des résistances mal étiquetées ou de mauvaises résistances de faible valeur dans un lot de résistances apparemment de haute valeur. Voir ci-dessous.

Les fusibles de 200 mA ne sont probablement pas un problème de sécurité mais un problème de protection du compteur. Il y a de fortes chances que le circuit soit endommagé si un fusible beaucoup plus gros est utilisé. Vous pourriez sacrifier un mètre pour voir. Peut ne pas être un bon choix.

Une façon d'essayer de contourner vos problèmes est de placer une résistance de 125 ohms en série avec les alimentations à un point auquel les étudiants ne peuvent pas accéder. Le courant maximum possible est alors de 25V / 125r = 200 mA. Une résistance de 100r ne ferait pas sauter un fusible de 200 mA. Les fusibles sont généralement conçus pour souffler à 2+ x courant nominal. Si un voltmètre externe est utilisé en aval de la résistance, la chute dans la résistance n'a pas d'importance. Si vous utilisez un compteur dans le bloc d'alimentation, cela peut être important. Si ces psus ne sont utilisés que dans cette expérience (peu probable), une résistance interne pourrait être installée en amont du compteur. Non conseillé.

Une autre alternative consiste à régler les alimentations sur la limite de courant à 200 mA si cette fonction est disponible.

Vous pouvez ajouter un limiteur de courant constant en série, mais cela prend du temps et de l'argent et peut ne pas être souhaitable. Un LM317 plus une résistance de 5,6 ohms feront un limiteur de courant de 223 mA. Il nécessite de souder une résistance à une pièce TO220 et 2 fils externes. Enveloppez l'unité entière dans du ruban adhésif ou du thermorétractable et mettez-la en série avec du plomb psu + ve. IFt chutera de 2 à 3 volts en fonctionnement normal.

Fusibles: Inspectez les fusibles défectueux et fusibles non soufflé ATTENTIVEMENT . Sont-ils tous identiques? Ou du moins, existe-t-il un mélange de fusibles qui est essentiellement le même dans les lots soufflés et non soufflés. Une variation physique claire indique un problème de calibre des fusibles.

Examinez l'étiquetage du fusible à l'aide d'une loupe. S'agit-il de fusibles de 315 mA ou de 31 mA? La gamme 30 mA serait très rare mais existe. Les fusibles sautent généralement à environ le double calibre, mais une grande variation est possible et serait donc marginale dans votre application. Semble peu probable mais ...

Si vous décidez de ponter vos fusibles, utilisez le fil le plus fin que vous pouvez trouver et soudez-le entre les fusibles grillés. Il est peu probable que vous trouviez un fil qui fusionnera sous 100's de mA. Si vous soufflez cela, alors «summat aglae».

Vous pouvez acheter et installer des fusibles "un peu plus gros". Savoir ce qui arrive à vos compteurs à des courants plus importants peut être une bonne chose.

Certains compteurs ont des résistances internes très désagréables et font donc chuter une tension importante. Je mesure et étiquète les résistances de gamme de courant des multimètres bon marché pour éviter d'être pris. SI votre compteur a une résistance de plus de 3 ohms sur la plage de 200 mA, il chutera> V = IR = 0,2 x 3 = -> 0,6V. Ainsi, une diode en silicium à travers le compteur le protégera des surintensités. Une diode Schottky protège contre les tensions inférieures. 2 x diodes 1N4148 super bon marché dos à dos sur les bornes du compteur peuvent suffire.

Prenez un fusible non grillé, placez-y un petit courant (20 mA?) Et mesurez la chute de tension qui le traverse. Notez la baisse et augmentez lentement le courant. Quelle est la chute de tension et le courant quand il souffle? Essayez ceci avec un fusible de 300 mA provenant d'autres sources.

Mesurez les résistances de TOUTES les résistances utilisées par les élèves. Les résistances 2k TOUS VRAIMENT 2k. Y en a-t-il environ 200 ohms? Ou 20 ohms. Ou 2 ohms? :-). Notez que ce n'est peut-être pas la valeur la plus basse qui est défectueuse. Un 100k qui est un 100R vous trompera si vous cherchez un 2k / 20r. Mesurez-les tous. La manière la plus rapide consiste à régler la puissance élevée, à placer un compteur sur une plage de 10 ampères, par exemple, puis à court-circuiter la résistance et le compteur. Si un 2k fait 2k mètres, il ne bougera guère. Si vous obtenez 200 mA +, vous devriez le remarquer. Le compteur ne sera pas blessé à 10 ampères.

Donc - dans l'ensemble, un mystère. Les fusibles sont mauvais ou quelque chose n'est pas comme il semble. Espérons que ce qui précède fournira quelques pistes.

Vous pouvez essayer d'exécuter l'expérience en utilisant la gamme de multimètres de 10 ampères. Si l'alimentation électrique a une limite de courant (elle devrait si elle est utilisée dans l'enseignement), vous ne devriez pas être en mesure d'endommager quoi que ce soit, mais vous pouvez avoir un meilleur aperçu de la situation.

Mettre à jour:

Merci beaucoup pour toutes les réponses. J'ai eu beaucoup d'idées de dépannage et j'ai fait un travail d'enquête.

Aujourd'hui, j'ai branché le même arrangement qu'avant - alimentation, résistance et multimètre (avec un bon fusible) et mesuré la sortie de l'alimentation avec un oscilloscope pendant plus d'une heure. Tout était solide et la tension n'a pas changé du tout. De plus, toutes les résistances ont été mesurées à nouveau et elles sont toutes dans les tolérances. Le fusible n'a pas sauté dans le multimètre.

Possibilités pour ce qui aurait pu mal tourner: Résistances trop faibles (éliminées) Multimètres mal connectés (éliminés) Mauvais fusibles (très improbable, élément de sécurité et fabriqués selon des tolérances strictes, les étiquettes affichent une cote correcte) Mauvaises alimentations (quelque peu improbable, vérifiées avec un oscilloscope pour plus d'une heure) Mauvaise alimentation électrique de l'école (Très probablement, car des travaux électriques ont été effectués toute la semaine, plus une alimentation électrique a également soufflé le même jour)

Conclusion: La cause la plus probable de la fusion des fusibles du multimètre est une mauvaise alimentation principale lorsque des travaux électriques étaient effectués à l'école. Je sais que le travail est en cours, car le technicien a coupé tout le courant pendant que je travaillais à midi le lendemain. Je pense qu'il est très important pour l'école de nous dire quand ils font des travaux électriques parce que nous utilisons du matériel électrique sensible dans le laboratoire. Transmis au chef de département et à la haute direction ...