Pourquoi est-ce que la plage à faible courant sur un ampèremètre (200mA) est fusionnée et non la plage 20A?
J'ai récemment perdu un multimètre parce que j'ai connecté l'ampèremètre en parallèle avec une source d'alimentation par erreur.
Tous les ampèremètres dont je dispose n'ont pas de fusible sur la ligne 20A, même ceux supposément résistants dans mes laboratoires universitaires.
Réponses:
Comme le dit M. Lathrop, un fusible ajoute des coûts et une chute de tension supplémentaire. Un problème encore plus important, cependant, est que les fusibles ne sont pas très efficaces pour protéger les circuits. Pour que la prise de fusible de 200 mA soit utile, l'ampèremètre doit être capable de survivre de manière cohérente à une condition de surintensité importante pendant le temps qu'il faut au fusible pour sauter. À la gamme 200mA, ce n'est probablement pas trop difficile. À la gamme 10A, c'est beaucoup plus difficile. À moins que le shunt de courant de 10 A ne soit massivement sur-conçu, il est susceptible d'être endommagé par des conditions de surcharge suffisantes pour faire sauter un fusible de 10 A. De plus, la plupart des compteurs sont conçus avec une philosophie selon laquelle prendre des mesures inexactes est pire que de refuser d'en prendre.
Je suppose que dans la pratique, la plupart des ampèremètres ont un fusible interne suffisamment bien pour que s'ils sont connectés directement au réseau électrique résidentiel, ils se mettent généralement en circuit ouvert avant de prendre feu. De plus, je ne serais pas surpris si les circuits de lecture et de mesure de tension étaient suffisamment isolés de la condition inattendue pour ne pas être endommagés électriquement. D'un autre côté, à moins que le shunt actuel ne soit physiquement isolé de tout le reste, les autres circuits peuvent toujours être endommagés par le matériau fondu ou vaporisé du shunt. Et bien sûr, " habituellement " ne signifie pas "de manière fiable".
Les multimètres de bonne qualité ont un fusible et une autre protection contre les surintensités sur toutes leurs gammes de courant.
Par exemple, les multimètres Fluke peuvent normalement survivre lorsqu'ils sont connectés à 250 VAC sur leurs plages de mesure de courant
F87-V
F77-IV Remarquez les fusibles HRC (High Rupture Capacity) séparés pour les entrées 10A et 400 mA.
Certains multimètres bon marché omettent ces protections comme mesure d'économie.
Voir Multimètres qui ne semblent pas répondre à leurs spécifications de sécurité.
Et explication de la protection par fusible du multimètre EEVBlog
Un fusible peut ajouter une certaine chute de tension à des courants élevés et augmente certainement le coût. Considérez que le coût n'est pas seulement le fusible lui-même, qui est en fait assez bon marché, mais le support, un moyen pour l'utilisateur d'y accéder, etc. Il s'agit essentiellement d'un compromis coût / qualité.
Certains ampèremètres ont des fusibles sur les réglages de courant les plus élevés.
Il n'est pas bon marché d'ajouter un fusible sûr et efficace à un compteur. Tant que vous n'atteignez pas environ 100 $ US pour le prix de détail du compteur, vous ne pouvez tout simplement pas vous permettre de le faire correctement.
Ce sont les attributs dont nous avons besoin pour une fusion appropriée dans un multimètre numérique portable:
Vous devez utiliser un fusible HRC coûteux ici, qui coûte 6 à 10 USD chacun en quantité 1k. (Les multimètres numériques haut de gamme ne sont pas des articles à volume élevé.) Le rapport coût nomenclature au coût de vente au détail est un facteur de 3 à 5 pour les produits industriels comme les multimètres numériques, donc cette partie à elle seule ajoute 20-30 $ au coût de vente au détail du compteur, ce qui en fait la pièce la plus chère lorsque vous envisagez d'ajouter une fusion sûre et efficace à un multimètre numérique.
(Dans un monde où les DMM à 10 $ sont sérieusement pris en compte pour certaines applications.)
Vous ne pouvez pas utiliser le type de fusible bon marché que vous voyez normalement ici, pour plusieurs raisons:
Les fusibles bon marché ne contiendront pas une explosion à haute énergie. Il n'est pas bon pour le fusible de sauver le compteur d'une pointe de 100 A si, ce faisant, il jette des scories chaudes sur le PCB, reliant des points distants afin que le compteur libère sa fumée magique juste après avoir remplacé le fusible défectueux.
Peu d'appareils fondus sont tenus dans la main pendant que le fusible est assis, décidant de sauter ou non. Lorsque vous connectez votre compteur portable 10A à un appareil qui est sur le point de tomber en panne en lançant une pointe de 100A sur vos points de mesure, vous avez vraiment vraiment besoin du fusible pour tomber en panne rapidement et en toute sécurité.
Les fusibles bon marché sont destinés aux applications où le courant normal en régime permanent est connu à l'avance, et de sorte que ce dont vous avez besoin est juste un peu de marge sur cette valeur, plus peut-être un peu de capacité de surtension pour permettre le courant d'appel à la mise sous tension .
Nous n'utilisons pas les multimètres numériques de cette façon. Même lorsque nous utilisons correctement les multimètres numériques, nous les raccordons délibérément à des courants et des sources de tension inconnus , car nous les utilisons pour apprendre ces valeurs. Lorsque nous appliquons mal les multimètres numériques, comme dans le cas où vous avez fait tomber un compteur de courant - presque un court - circuit - sur une alimentation, nous avons besoin du compteur pour protéger l'utilisateur d'abord, et lui-même secondairement.
Les fusibles bon marché ont tendance à être peu fiables. Ils sont, après tout, conçus pour se briser.
Il y a une vieille blague dans la conception du matériel: la partie la plus chère du PCB échouera d'abord afin de protéger le fusible. Vous devez utiliser de très bons fusibles pour retourner cette blague afin d'obtenir une vérité avec laquelle vous êtes prêt à vivre.
Les clips dont vous avez besoin pour les fusibles HRC ne sont pas gratuits. Ils coûtent environ 30 cents par paire, ce qui ajoute 2 à 3 $ au coût de vente au détail du compteur si nous ajoutons un deuxième ensemble.
Gardez à l'esprit que nous nous distinguons du bas de gamme ici, où vous avez deux mètres suspendus à une cheville dans la quincaillerie, l'un marqué 9,95 $ et l'autre 11,95 $, et le premier se vend mieux que le second, car bon, deux dollars!
Un fusible HRC contraint l'énergie cinétique d'une défaillance dans le corps du fusible, mais nous devons également contraindre l'énergie électrique. Le type de compteur qui a un fusible HRC ou deux à l'intérieur est classé pour la catégorie III ou IV tests . Cela signifie des tensions transitoires de milliers de volts et des courants transitoires effectivement illimités.
("Illimité", vous demandez-vous? Si vous déposez une tige de coppper de calibre 0 sur les bornes d'un transformateur de puissance, le cuivre disparaît . C'est aussi proche de "illimité" que ce qui importe pour nous ici.)
L'espace nécessaire pour contraindre ces énergies augmente le coût du compteur.
Certes, l'espace PCB supplémentaire et le plastique ne sont pas élevés coûts élevés, mais encore une fois, nous créons une distinction dans l'espace des produits ici, séparant notre nouvelle conception de compteur de la classe des 10-20 $. Ce que nous dépensons ici pour un peu plus de surface de PCB et d'espace de boîtier - à la fois en termes de résine et du coût plus élevé du moule plus grand nécessaire pour le façonner - représente une fraction importante du coût de vente au détail total d'un mètre bon marché.
Nous voulons également couper certaines fentes dans le PCB pour permettre aux écrans anti-souffle extrudés de la paroi du boîtier. (Voir les photos Fluke de RedGrittyBrick .) Ces boucliers anti- explosion agissent comme une sauvegarde au cas où le fusible HRC échouerait ou que ses contacts tomberaient. Les découpes remplacent également une partie du matériau PCB FR4 par de l'air, qui est un bien meilleur isolant.
Les découpes de circuits imprimés ne sont pas gratuites, mais la plus grande partie du coût vient lors de l'ajout du premier, dont nous avons déjà besoin pour d'autres raisons: autour des prises d'entrée, entre la section d'entrée et la section de mesure, etc. Il n'y a qu'une petite coût supplémentaire pour ajouter quelques coupes supplémentaires.
Ces coûts supplémentaires sont faibles; des dizaines de cents.
Tout compte fait, une fusion appropriée ajoute environ 30 $ US au prix de détail du compteur, par gamme. La configuration à deux fusibles montrée dans les photos Fluke de RedGrittyBrick représente donc environ 60 $ du coût de détail.
C'est pourquoi un compteur de 50 $ de "qualité industrielle" n'a pas de fusible HRC sur les deux gammes de courant.