Bagaimana multimeter melindungi dirinya dari tegangan tinggi?


Saya telah menggunakan multimeter murah untuk mengukur voltase di sirkuit DC sederhana, tetapi saya telah melihat gambar mereka dicolokkan langsung ke listrik dan digunakan untuk mengukur berbagai generator buatan rumah.

Mengapa voltase yang lebih tinggi tidak menggoreng multimeter, dan secara teori, sebuah murahan multimeter kecil dapat digunakan dengan aman untuk mengukur voltase yang sangat tinggi? Jika Anda salah menyetel tombol, apakah ini penting?

Saya tidak berencana untuk memasukkan satu, saya juga tidak akan merekomendasikan siapa pun yang tidak tahu apa yang mereka lakukan untuk melakukan ini, saya hanya ingin tahu bagaimana cara kerjanya.

Jawaban:


PERINGATAN : Perhatikan bahwa beberapa meter murah tidak cocok untuk digunakan dengan listrik AC 230 VAC. Beberapa meter mungkin memiliki rentang tegangan AC yang secara konseptual dapat mengukur jauh di atas tegangan listrik AC TETAPI memiliki komponen internal yang tidak bersertifikat, cocok atau aman pada misalnya 230 VAC. Penggunaan meteran seperti itu untuk mengukur voltase semacam itu lebih mirip permainan "Roulette Rusia" yang lebih aman dari yang biasanya masih berakhir dengan kematian.

_________________

Kegagalan dapat terjadi pada disipasi daya pada komponen atau kerusakan tegangan bahkan ketika disipasi daya berada dalam batas. Rentang tegangan biasanya lebih sedikit stres daripada kebanyakan rentang lain ketika dinilai terlalu tinggi.

Auto-mulai meter mulai pada kisaran tertinggi dan turun sampai pembacaan menjadi persentase tertentu dari skala penuh pada rentang itu. Switching dapat melalui misalnya MOSFET yang digunakan untuk resistor pendek di pembagi atau untuk mengambil tegangan dari titik-titik penyadapan yang tepat.

Dalam meter murah perlindungan terbatas.
Arus jauh lebih dari 200 mA pada rentang arus rendah biasanya akan meledakkan sekering internal.
Arus terlalu tinggi pada kisaran amp tinggi (10A, 20A, akan meniup shunt atau sekering jika dipasang.
Tegangan tinggi pada voltase AC atau DC voltase lebih rendah atau pada rentang arus kadang-kadang akan menghancurkan meteran (Tanyakan saya bagaimana saya tahu :-) ).

Semua yang mengatakan: Over input jarak jauh tidak selalu menekankan selain sirkuit input. Watt resistor input yang lebih tinggi dari minimum yang diperlukan dapat melindungi jangka pendek. Dioda zener atau klem lainnya dapat menghentikan tegangan tinggi yang masuk ke sirkuit dengan benar.
Produsen yang sangat tajam dapat menyediakan sakelar elektronik. Ini bisa sederhana seperti MOSFET tegangan tinggi secara seri dengan input) yang dapat dimatikan saat dibutuhkan. Ini akan menambah beberapa kesalahan karena jatuh tegangan tetapi ini dapat dikontrol dan dirancang untuk.

Jadi misalnya kondisi tegangan berlebih diterapkan pada input saat ini, resistor input mulai membuang daya yang berlebihan, ujung bagian dalam resistor dijepit oleh zener atau TVS (penekan tegangan transien) dan sakelar MOSFET yang cepat dipicu untuk memutuskan sambungan yang berlebihan . Peringkat disipasi daya yang lebih tinggi dari yang diperlukan dari sirkuit input memberikan cukup waktu bagi perlindungan untuk bertindak.


Contoh dunia nyata:

Catatan aplikasi Intersil ini -
AN046 Membangun DVM Auto Ranging yang Dioperasikan dengan Baterai dengan ICL7106 memberikan contoh spesifik dari desain peralatan autoranging dan bagaimana masalah yang terkait ditangani.

Inilah tampilan ujung depan secara konseptual:

masukkan deskripsi gambar di sini

dan inilah akhirnya dalam praktiknya

masukkan deskripsi gambar di sini

http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/an04/an046.pdf


1
Arus terlalu tinggi pada kisaran amp tinggi akan membuat multimeter murah terbakar. Amp-meter untuk kisaran ini adalah sekitar 5 cm kawat tembaga tebal antara dua terminal, dengan tegangan antara terminal yang diukur (drop-off tegangan dari resistansi kawat tembaga tebal), tidak digunakan.
SF.

Anda tidak perlu banyak menghancurkan multimeter murah. Aki mobil ketika menggunakan pengaturan yang salah pada meteran harus melakukan trik.
Mast

@ SF. Mengapa menembak? Bukankah itu hanya membuat konduktor meleleh?
neverMind9

1
@ neverMind9: Temperatur lebur konduktor jauh lebih tinggi daripada suhu pengapian casing plastik, dan tembaga cukup tebal untuk memberikan cukup banyak panas untuk menyalakan casing sebelum meleleh.
SF.

Jawaban sederhana adalah multimeter yang baik memiliki sirkuit perlindungan yang baik. Ketika sumber pengukur di luar meter kemampuan meter, meter akan memberikan pesan di luar jangkauan.

Ada empat kategori multimeter utama. Mereka

  • Kategori I : digunakan di mana peralatan tidak terhubung langsung ke listrik (CAT I)
  • Kategori II : digunakan pada sub-sirkuit akhir induk fase tunggal (CAT II)
  • Kategori III : digunakan pada muatan yang dipasang secara permanen seperti panel distribusi, motor, dan outlet alat 3-fase (CAT III)
  • Kategori IV : digunakan pada lokasi di mana level gangguan saat ini bisa sangat tinggi, seperti pintu masuk layanan pasokan, panel utama, meter pasokan, dan peralatan perlindungan tegangan berlebih primer (CAT IV)

Merupakan tanggung jawab pengguna kepada kami multimeter yang sesuai untuk tugas yang sesuai. Di bawah ini adalah multimeter Fluke 87 III. Di sudut kanan bawah menyatakan CAT III

Kebetulan 87 III

Di bawah ini adalah mulitmeter yang ada dalam klasifikasi el-cheapo dan tidak ada pemberitahuan yang jelas tentang klasifikasi kategori multimeter. Ini adalah situasi di mana pengguna sadar sangat penting .

Pengrajin Meter

Kedua jenis multimeter ini memainkan peran penting dalam bidang teknik.

Perlindungan Dasar

Sebagian besar bentuk perlindungan dasar adalah sekering. Tergantung pada titik harga dan pembuatan perlindungan ini dapat bervariasi. Multimeter berkualitas tinggi mungkin menggunakan sekering High Rupture Capacity (HRC) di mana sebagai meter kualitas rendah akan menggunakan sekering kaca.

Kapasitas Ruptur Tinggi (HRC)

Sekering HRC

Klik pada gambar untuk versi gambar yang lebih besar.

Kaca Fuse

Sekering kaca

Perlindungan Lanjutan

Di luar rangkaian perlindungan dasar ada banyak tahapan sirkuit perlindungan lainnya yang terdiri dari dioda, Resistor Luka Kawat, Dioda Zener, MOV (Varistor Oksida Logam) dan termistor (PTC - Koefisien Suhu Positif). Konfigurasi komponen-komponen ini tergantung pada manufaktur, kategori multimeter, titik harga faktor lainnya. Tautan ini menjelaskan beberapa rangkaian lanjutan multimeter Fluke 27.

Multimeter El-cheapo tidak memiliki perlindungan yang baik sehingga rentan terhadap kerusakan.

Referensi:


1
Ya tolong tambahkan lebih banyak fakta - seperti bagaimana resistensi berubah agar sesuai dengan tegangan tanpa membiarkan banyak arus? Apa yang digunakan untuk perlindungan tegangan berlebih? dll. Saya ingin melihat cara kerjanya daripada hanya "yeah some <magic> membuat semuanya ok" :)
jhabbott

Perhatikan bahwa meteran CAT II tidak aman untuk penggunaan pengukuran listrik meskipun ada kata-kata dalam tabel yang disediakan. Meter seperti itu mungkin tidak melindungi terhadap paku listrik / lonjakan / ... yang MUNGKIN mengakibatkan kegagalan meter dan, kasus terburuk, dapat mengakibatkan kematian pengguna - dan telah melakukannya.
Russell McMahon
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.