定格200mA、たった12.5mAを測定する12のマルチメーターでのヒューズの溶断。どうして？

私は高校の電子工学の教師です。オームの法則に関するラボを実施しているときに、電流を測定しているときに18個の新しいデジタルマルチメーターのうち12個のヒューズを溶かしました。メーターが電圧源に直接接続されていませんでした。

詳細：18の新しい30V DC電源、18の新しいRadio Shack 22-810 15レンジDMM、最小抵抗2KOhm

生徒は抵抗器と電流計を電源に直列に接続しました。

マルチメータの定格は最大200mAで、ヒューズは315mA 250Vセラミックです。

電圧範囲は5Vから25Vです。最小抵抗が2KOhmの場合でも、測定される最大電流は12.5mAです。生徒が電源を30Vに最大化しても、電流はまだ15mAしかなく、これは200mAと250Vをはるかに下回っています。

だから私の質問は、なぜ18のマルチメータのうち12のヒューズが溶断したのですか？私は学生を直接監督していましたが、誰もマルチメータを抵抗なしで電源に接続していませんでした。マルチメータを電源に電圧モードで接続して電流サージを探しましたが、電圧はまったく変化しませんでした。電圧もアナログマルチメーターで測定しましたが、固体でもありました。そして、電源がうまくいけばそれらをフィルターで取り除くはずであり、それらも電源出力メーター上に見えるはずなので、私は電流サージさえあるとは思えません。

私はRadio Shackに連絡して、不良ヒューズのバッチが存在するかどうかを確認しました。もちろん、そうではなく、ヒューズは保証の対象外でした。

私が行ったすべてのチェックの後で、マルチメーターを稼働させるためにヒューズをアルミホイルで包むことをお勧めしますか？家、車、飛行機のソースパネルにヒューズを巻き付けたいわけではありません。電源出力にのみ接続されているマルチメータのみ。

過大な電流が流れるとヒューズが切れます。

これがバッチ関連の問題である可能性は、私の考えではありそうもありません。ほとんどのヒューズは、通常は規制当局のマーキングがある、特に250V定格の安全上重要なコンポーネントです。

故障したヒューズの写真を投稿できますか？金属製のエンドキャップには通常、定格、製造元、規制情報を示すマークが付いています。

この問題は、体系的なトラブルシューティングを行う方法をクラスに教える良い機会です。

これを試して：

• 良いメーターで、抵抗を電源と直列に取り付ける前に測定します。
• 回路を配線します-実験基準に従って、電源、直列接続された抵抗器、およびミリアンペア範囲の良好な（ヒューズが溶断されていない）直列接続されたDVM。
• 正の電源接続を切断し、正の接続があった場所と電源の負の間の抵抗を測定します。抵抗の抵抗とDVM内のシャントの抵抗が表示されます（これは非常に小さいはずです。おそらく表示されていません）。抵抗値よりも小さい抵抗値（つまりゼロ）が表示される場合は、なんらかの問題があり、設定を確認する必要があります。
• オームの法則の計算を行って、予想される電源出力と測定した抵抗に基づいて、予想される最大電流を確立します。また、ワーストケースの電源出力に基づいてワーストケース電流を計算します。
• 正の電源接続を接続して、実験を行います。

ヒューズをポップし続けると、2つの仮説が思い浮かびます。

• 電源出力が最悪の場合の予測を超えました。
• ヒューズは最悪の場合の電流を処理できませんでした。

どちらが原因だったかを証明することは、生徒の練習問題として残されます;）

あなたが述べた条件を考えると、ヒューズが故障していることを除いて、何が起こったかについての良い説明はありません。

これは、ヒューズに欠陥があることを示しています:-)-または、説明されている条件に何か不正確なものがあることを示しています。このようなことが起こった場合、「私が思ったよりも実際に何が起こったのか」と質問することをお勧めします。時々ヒューマンエラーは非常に微妙に忍び寄り、マーフィーは私たちを混乱させるのが大好きです。

すべて等しいこと私はあなたがいくつかの誤ったラベルの付いた抵抗器、または明らかに高い値のもののバッチで間違った低い値の抵抗器を持っていると思います。下記参照。

200 mAヒューズはおそらく安全性の問題ではなく、メーター保護のヒューズです。より大きなアンペア数のヒューズを使用すると、回路が損傷する可能性があります。1メートルを犠牲にして見ることができます。良い選択ではないかもしれません。

問題を回避する1つの方法は、生徒がアクセスできない場所に、電源と直列に125オームの抵抗を配置することです。この場合、最大可能電流は25V / 125r = 200 mAです。100rの抵抗は200 mAのヒューズを飛ばしません。ヒューズは通常、2倍の定格電流で飛ぶように定格されています。抵抗器の下流に外部電圧計が使用されている場合、抵抗器の降下は重要ではありません。PSUでメーターを使用している場合は、問題になる可能性があります。これらのpsusがこの実験でのみ使用される場合は（おそらく）、内部抵抗をメーターの上流に取り付けることができます。助言されません。

別の代替方法は、電源を200 mAの電流制限に設定することです。その機能が利用可能なことです。

シリーズの定電流リミッターを追加することもできますが、これには時間と費用がかかり、望ましくない場合があります。LM317に5.6オームの抵抗を加えると、223 mAの電流リミッターになります。1つの抵抗をTO220部品と2つの外部ワイヤにはんだ付けする必要があります。ユニット全体をテープまたはヒートシュリンクで包み、psu + veリードと直列に配置します。IFtは通常の動作で2〜3ボルト低下します。

ヒューズ：溶断したヒューズと溶断していないヒューズを綿密に検査しますます。それらはすべて同じですか？または、少なくとも、ブローされたバッチとブローされていないバッチで本質的に同じヒューズが混在していますか？明確な物理的変動は、ヒューズ定格の問題を示しています。

虫眼鏡でヒューズ定格のラベルを調べます。315 mAヒューズですか、それとも31 mAヒューズですか？30 mAレンジは非常にまれですが、存在します。通常、ヒューズは約2倍の定格で溶断しますが、幅広いバリエーションが可能であるため、アプリケーションでは限界に達します。ありそうにないが...

ヒューズをブリッジする場合は、最も細いワイヤーを使用して、切れたヒューズ全体にはんだをはんだ付けしてください。100 mA未満で溶断するワイヤを見つけることはほとんどありません。あなたがそれを吹くなら、 'summat aglae'。

「やや大きい」ヒューズを購入して取り付けることができます。大電流でメーターに何が起こるかを知ることは良いことかもしれません。

一部のメーターは非常に厄介な内部抵抗を持っているため、かなりの電圧を下げます。安価なマルチメータの電流範囲の抵抗を測定してラベルを付け、引っ掛かりを回避します。IF > 0.6V -あなたメートル200 MA上に3つの以上のオーム抵抗を有する>が低下するV = IR = 0.2×3 =の範囲です。したがって、メーター全体のシリコンダイオードは、過電流からメーターを保護します。ショットキーダイオードは、低電圧から保護します。メーター端子全体で2 x超安価な1N4148ダイオードを背中合わせにすれば十分です。

切れていないヒューズを取り、小さな電流（20 mA？）を流して、両端の電圧降下を測定します。降下に注意し、電流をゆっくりと増加させます。それが吹いたときの電圧降下と電流は何ですか？他のソースからの300 mAヒューズでこれを試してください。

学生が使用したすべての抵抗器の抵抗を測定します。2kの抵抗であるALL REALLY 2kが。そこに200オームのものはありますか？または20オーム。または2オーム？:-)。誤っているのは、意図した最低値ではない可能性があることに注意してください。2K / 20Rを探している場合、100Rの100Kはあなたをだまします。それらをすべて測定します。手っ取り早い方法は、psuを高く設定し、メーターを例えば10アンペアの範囲に置いてから、抵抗器とメーターを介してpsuを短絡させることです。2kが2kメーターの場合、ほとんど動揺しません。200 mA +を取得した場合は、それに気付くはずです。メーターは10アンペアで害はありません。

だから-全体的に謎。ヒューズが悪いか、見た目が悪い。うまくいけば、上記はいくつかのリードを提供します。

10アンペアのマルチメーター範囲を使用して実験を実行してみてください。電源に電流制限がある場合（教育で使用されている場合は必要があります）、何も損傷させることはできませんが、状況を詳しく知ることができます。

更新：

返信ありがとうございます。多くのトラブルシューティングのアイデアを得て、調査作業を行いました。

今日、私は以前の電源、抵抗器、およびマルチメーター（良好なヒューズを備えたもの）と同じ配置を接続し、電源の出力をオシロスコープで1時間以上測定しました。すべてがしっかりしていて、電圧はまったく変化しませんでした。また、すべての抵抗が再度測定され、すべて許容範囲内です。ヒューズがマルチメーターで切れませんでした。

何が問題だったかの可能性：抵抗が低すぎる（除去）マルチメータが正しく接続されていない（除去）不良ヒューズ（非常に可能性が低い、安全項目であり、厳格な許容範囲で製造され、ラベルが正しい定格を示している）不良電源（やや可能性が低い、オシロスコープでチェック1時間以上）学校からのBad Mains Power（おそらく1週間電気工事が行われていたことに加えて、電源も同じ日に故障した）

結論：マルチメーターヒューズが飛ぶ最も可能性の高い原因は、学校で電気工事が行われていたときの主電源の不良です。翌日の昼食時に技術者がすべての電源を切ったので、仕事が確実に行われていることはわかっています。ラボでは敏感な電気設備を使用しているため、学校が電気作業をしていることを学校に知らせることは非常に重要だと思います。部門長と上級管理職に渡される...