Multímetro explotó durante la medición de ACV: ¿qué hice mal?

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Un medidor DT-830B.

Compré un transformador nuevo y estaba tratando de medir el voltaje de salida. Conecté las sondas a 'VΩmA' (no a 10 A) y a COM. y configúrelo en 750 (no estoy 100% seguro si lo pongo en 750 o 200) ACV.

Luego puse mi sonda en el lado derecho de la imagen, que es la salida del transformador, y no obtuve lectura de números.

Luego quise comprobar si la toma funcionaba correctamente y colocar la sonda como la imagen. Mi toma de corriente tiene solo dos salidas, sin etiquetado neutro / caliente, solo dos de ellas y son 60 Hz 220 VAC.

De todos modos, cuando puse las sondas como la imagen, el multímetro hizo ruidos de compresión y no mostró números. Tal vez fue corto en el interior? Lo puse como la imagen otra vez, y el fusible explotó.

¿Hice algo mal? No pensé que necesitaba cambiar a 10A porque (pensé) solo se usa para medir corrientes. Solo quería medir voltajes.

¿Puedes decirme qué hice mal?

• Ah, y realmente puse la sonda en el terminal de medición de voltaje. Dice VΩmA. Puse mi sonda en VΩmA y COM.

Además, no recuerdo dónde lo compré, pero el multímetro dice DT-830B, y no se imprime.

Además, creo que era menos de 10 dólares.

Bueno, algunos de ustedes querían el interior de ese medidor. Así que estoy subiendo algunas de las fotos. El interior parecía más simple de lo que esperaba ...

Ok, primero saquemos algunas cosas del camino que pueden tener que ver con la aplicación incorrecta de un multímetro ...

Dependiendo del tipo exacto de multímetro que use, su kilometraje puede variar, pero aquí está mi suposición sobre lo que sucedió, suponiendo que su multímetro tenga entradas separadas para mediciones de corriente y voltaje, a menudo etiquetadas "[mA] [A] [COM] [V, Ω] "o algo por el estilo ...

No importa cómo configure el dial, si no conecta los cables a la entrada "Voltios" (y a cualquiera de las entradas "Amps" en su lugar), conecta la resistencia de detección de corriente interna (derivación) de su multímetro a la salida de su transformador . Esto significa, en palabras básicas, que está creando una corriente casi corta a través de su transformador, y cualquier corriente (¡por lo general grande!) Que su transformador es capaz de suministrar se precipitará a través de su pobre multímetro.

Hmmm ... considerando sus ediciones / aclaraciones ... El multímetro no debería dañarse si conecta las sondas a "COM" y "V-Ohm-mA" y coloca el dial en cualquiera de las posiciones de "Voltios". Con cualquier otra configuración (ohmios, amperios), coloca la resistencia de detección de corriente del multímetro (derivación) a través de la salida de su transformador (¡malo!), O la fuente de corriente que usa su multímetro para probar las resistencias intentará conducir contra la salida del transformador descubrirá que no hay forma de ganar en esta situación fatalmente desesperada).

Dado que usted menciona (en una edición posterior) que puede descartar cualquiera de estos problemas, por supuesto, existe una posibilidad (algo rara y remota) de falla dentro del multímetro, y estamos viendo esto ahora ... .

El diseño de las trazas, y de cualquier cable y componente dentro del multímetro, por supuesto, debe estar diseñado para soportar los voltajes a los que están expuestos durante el funcionamiento normal y permitir cierto margen de seguridad. Las imágenes que editó en su pregunta parecen que su multímetro en realidad puede haber contenido una pequeña brecha debido a las horribles habilidades de fabricación: uno obtiene lo que paga ...

Aquí hay una imagen de una chispa que puede comprar si necesita propiedades de descomposición controladas:

(Fuente: Wikipedia)

Aquí hay una imagen de una posible brecha de chispa que nadie realmente quiere ;-)

Parece que los tres cables utilizados para conectar la placa principal y la placa base de banana están (i) soldados con una calidad horrible y, lo que es más importante, (ii) deberían haberse cortado antes de colocar el conjunto en el gabinete. Supongo que los dos cables superiores pueden haberse doblado mientras se ensamblaba el instrumento y estaban muy cerca el uno del otro. Una vez que aplicó el voltaje de su transformador a los terminales, probablemente terminó causando chispas entre los cables. Observe cómo el conector [10A] está conectado al conector [COM] mediante la resistencia de derivación (lo más grande que se parece a un cable en forma de U), por lo que el cable del medio puede causar arcos en cualquiera de los dos cables externos. Por lo que parece, tenías chispas entre los cables superior y medio, porque quedan pequeñas bolas del calor del arco (lo siento, no puedo encontrar una palabra en inglés paraSchmelzperle , tal vez alguien pueda editar).

Entonces, sí, existe una posible evidencia de que usó su multímetro de la manera correcta y que realmente observó una falla causada por una mala fabricación.

¿Qué hacer ahora?

Dado que usted es un electricista capacitado (descargo de responsabilidad, descargo de responsabilidad ;-) , puede cortar los cables, arreglar la soldadura defectuosa, volver a ensamblar el multímetro y es probable que siga funcionando, tal vez incluso mejor que nunca ;-)

Sin embargo, podría ser una muy buena idea limitar el uso de su multímetro reparado (o cualquier modelo similar) a mediciones seguras de bajo voltaje, porque vale la pena considerarlo ...

Algunas notas sobre seguridad

Al igual que hay una ruta directa de baja resistencia entre [COM] y [10A], también hay una conexión entre el zócalo del transistor y las tres entradas en la parte inferior derecha. Puede descargar un informe con imágenes impresionantes y un video corto del sitio web de una autoridad alemana . El texto es alemán, pero las imágenes cuentan la historia bastante bien. Como se trata de un informe disponible al público emitido por una agencia gubernamental, he tomado la libertad de copiar dos imágenes.

Una muestra una muy mala idea: no intente intentar esto en ningún momento, ni en casa ni en otro lugar :

Otro muestra una explosión probablemente causada por un fusible barato que no es capaz de romper grandes corrientes. Tenga en cuenta el transformador gigante en el fondo, ese impresionante "boom" generalmente no se puede lograr en una toma de corriente doméstica. Sin embargo, si somete un multímetro a CC (como cuando prueba, por ejemplo, la fuente de alimentación de conmutación de una computadora), los arcos se mantendrán (porque la corriente no tiene un cruce por cero como en CA). Observe cómo su multímetro desarrolló una chispa interna a pesar de que la usó correctamente, ya que carecía del espacio libre y las distancias de fuga adecuadas. Con DC, la chispa puede convertirse en un arco y, de hecho, provocar un incendio, tal vez incluso en la mano que sostiene el medidor.

De nuevo, fotos tomadas del Hessisches Ministerium für Soziales und Integration

Al medir el voltaje, las sondas deben estar conectadas a la toma etiquetada "ACV" y a COM. El multímetro también debe configurarse en "ACV". Cuando conectó una de las sondas al conector de 250 mA y midió a través de 220 V, colocó 220 V directamente a través de la resistencia de derivación utilizada para medir la corriente. Aquí hay un diagrama simple de cómo el multímetro mide la corriente:

Las sondas están representadas por los "puntos" en la parte superior e inferior de la imagen.

$I^2 \times R$$V \times R$) Eso no está sucediendo, y se habría derretido mucho antes. Al medir el voltaje, SIEMPRE asegúrese de que sus sondas estén conectadas a la toma de medición de voltaje. Además, cuando mida la corriente, asegúrese de poner su medidor EN SERIE con la carga, no al otro lado.

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$\frac {V}{R} = \frac {220}{1} = 220 A$ para fluir muy brevemente antes de que se fundiera el fusible. Mientras tanto, la electrónica digital que esperaba ver unos 250 mV a través de la resistencia de 1 Ω (la derivación) habría visto un voltaje casi de red. Es casi seguro que esto dañó la electrónica a menos que sea un medidor de alta calidad con excelente protección.

La Figura 2 muestra lo que debería haber hecho. es decir, cambie el medidor a voltios y use los enchufes V y COM.

^{simular este circuito}

Las figuras 3 y 4 muestran un hipotético circuito multímetro. El medidor está a escala completa cuando se colocan 250 mV en sus terminales.

• Para usarlo como un amperímetro de 250 mA, usamos una resistencia de derivación de 1 Ω, medimos la caída de voltaje a través de la resistencia cuando la corriente fluye a través de ella y la leemos como mA. Colocar 1 Ω a través de la red eléctrica causa que fluya una corriente muy alta.
• Para usarlo como un medidor de 250 V necesitamos dividir el voltaje entre 1000: 1. Esto lo podemos hacer con un par de resistencias. En este caso, he elegido el par para dar una resistencia total de 1 MΩ, similar a muchos medidores digitales. A 250 V a través de las sondas, el voltaje se divide a 250 mV a través del medidor.

El circuito de la Figura 3 volará el medidor. El circuito de la Figura 4 funcionará y sobrevivirá.

Si su medidor es del tipo donde 250 mA y Voltios / Ohmios son el mismo conector (no lo había dicho, pero lo había implicado en su descripción, y yo, al menos, estoy familiarizado con ese tipo de configuración) , es solo un medidor de basura que no podía tomar 220 voltios, suponiendo que, de hecho, ya lo tenía configurado para medir voltios de CA en un rango adecuado para 220 VCA cuando lo conectó.

Algunos medidores "baratos" también son "baratos" en el sentido de baja calidad, no realmente adecuado para la tarea. Es posible que desee comprar un poco más cuidadosamente para su próximo medidor.

Edición: ahora que ha dicho eso, y el número de modelo y la falta de marca del medidor (que Amazon vende por algo así como $ 6.30, con ebay probablemente bajando) parecería confirmar que lo tuvo correctamente conectado para medir el voltaje, y fue, de hecho, simplemente barato (que no es realmente barato, si tiene que comprar uno que funcione después de que muera lo barato).

Las respuestas existentes hacen un buen trabajo al explicar por qué no debe intentar medir el voltaje con los cables de prueba enchufados en las tomas de corriente (amperios) en medidores con tomas dedicadas para la medición de corriente: la derivación de corriente es casi corta, por lo tanto la presencia de un fusible para protegerlo de los momentos idiotas (son relativamente comunes).

Sin embargo, no explican la otra mitad de lo que sucedió, que son los ruidos y el daño. Los medidores baratos (cualquier cosa por debajo de 50USD minorista, básicamente, pero especialmente la categoría sub-25USD) usan fusibles de vidrio ordinario de 5x20 mm o 6.3x32 mm (3AG). Estos fusibles solo están clasificados para romperse corrientes de sobretensión de hasta unas pocas docenas o quizás cien amperios a 250 VCA, y una toma de corriente puede suministrar varios cientos de amperios o más hasta que el fusible de la casa se queme o el interruptor se dispare. El resultado es que el elemento del fusible subestimado explota violentamente en lugar de derretirse silenciosamente, destruyendo el fusible y tal vez permitiendo que otras partes del medidor también sean destruidas.

Los mejores medidores (normalmente al norte de 75 USD, con un listado auténtico de UL, CSA, TUV o Intertek ETL) tendrán fusibles con cuerpo de cerámica capaces de romper kiloamperios a más de 250 VCA. Estos fusibles a menudo usan un relleno de arena que se convierte en un vidrio aislante alrededor de donde el elemento inicialmente se rompe y se arquea, apagando el arco antes de que pueda consumir todo el elemento violentamente. También tienen otras características de diseño, como protectores internos de plástico y ranuras en la placa de circuito, que evitan que los arcos pasen por alto el fusible, o cualquier falla del fusible dañe otras partes del medidor.

Por cierto: teniendo en cuenta que su medidor es uno de esos productos baratos que multiplexa el sondeo de voltaje y corriente en el mismo conector, utilizando el interruptor de rango para seleccionar entre los multiplicadores y las derivaciones de mA, podría haber sucedido cualquier cantidad de cosas, no solo un fusible explosivo. (Es por eso que no ve ese diseño en un Fluke). Los medidores baratos no solo ahorran en los fusibles, sino que omiten otros componentes de protección de entrada utilizados para evitar que las sobretensiones dañen los bits sensibles del medidor (hay resistencias de alto voltaje, sobretensiones - Varistores y diodos de sujeción, y PTC que se calientan para cortar el exceso de flujo de corriente para proteger las funciones de voltaje y resistencia en un medidor adecuado), y no proporcionan suficiente espacio libre y ancho para pistas que transportan altos voltajes y / o corrientes, lo que lleva a arcos internos.

Un problema con la compra de un medidor como este es que ... no hay una marca detrás, no hay una hoja de datos adecuada, etc. Eso es realmente malo porque no tiene garantías para su seguridad y capacidad para cumplir con sus "especificaciones". De hecho, este "modelo" parece aparecer con menos de media docena de nombres de marca diferentes y, en ocasiones, ningún nombre de marca. Desea saber quién diseñó y fabricó su medidor, o al menos quién lo certifica.

Hay un manual disponible para lo que parece ser un modelo muy similar. Notarás que dice:

CAT I-Medida La categoría I es para mediciones realizadas en circuitos no conectados directamente a la red eléctrica. (Los ejemplos son mediciones en circuitos no derivados de la red eléctrica y circuitos derivados de la RED PRINCIPAL especialmente protegidos. En este último caso, las tensiones transitorias son variables; por esa razón, es necesario que se realice la capacidad de resistencia transitoria del equipo conocido por el usuario). No utilice el equipo para medir dentro de las Categorías de medición II, III y IV.

Este multímetro (que puede o no ser el mismo que el suyo a pesar del mismo número de "modelo") solo está clasificado para uso que no sea de red y no está diseñado para hacer frente a transitorios altos (picos de voltaje breves) ni a suministros de baja impedancia ! Dependiendo de la calidad de su suministro y su entorno local, los transitorios en el rango de kilovoltios pueden ocurrir docenas de veces al año .

Ahora, en este punto, es pura especulación si su multímetro fue explotado por un transitorio coincidentemente oportuno o debido a otra falla, pero el hecho es que no debe usar un multímetro fuera de lo que están clasificados de todos modos.

Otros han mencionado obtener un mejor multímetro. Probablemente sea bueno leer primero las clasificaciones de categoría de medidor y la seguridad : no es un documento particularmente largo y es bastante fácil de leer.

Tenga en cuenta que las marcas de calificación no necesariamente significan nada: cualquiera puede imprimir un par de bits de texto. Además, las marcas CE son igualmente autoevaluadas (ha ...). Si ha sido probado externamente por un grupo de buena reputación, por ejemplo, en la lista UL, entonces generalmente puede encontrar la certificación del certificador (no solo confíe en las etiquetas adhesivas / impresión en el medidor) para que sepa que está debidamente probado.

También tengo un DT-830B, pero el mío es diferente. También es para mediciones de CAT II y tiene un fusible de plomo en el interior:

No puedo ver un fusible de plomo en su DT-830b y comparto la opinión / respuesta de Bobs.

El problema parece estar con su DMM.

En un multímetro con terminales separadas para el amperímetro y otras funciones, el terminal del amperímetro está conectado al terminal común a través de una ruta de baja impedancia, mientras que el otro terminal está conectado a una ruta de mayor impedancia. A partir de su pregunta, se conectó al terminal de alta impedancia, lo que sugiere que el medidor no pudo hacer frente a la entrada de 220VCA.

Si la sonda se conectó al terminal del amperímetro de baja impedancia, probablemente habría una chispa masiva en las sondas cuando las conectó y todo el medidor (¡no solo el fusible!) Probablemente se habría incendiado o explotado, porque habría sería de solo miliohmios de impedancia y tendría miles o decenas de miles de amperios pasando por el medidor. No hay forma de que un pequeño fusible del tipo utilizado en los DMM pueda absorber y cortar ese tipo de corriente. Dado que este no era el caso, el medidor probablemente estaba defectuoso. El amperímetro está diseñado para conectarse en serie con el dispositivo bajo prueba, no en paralelo como lo haría con un voltímetro. ¡Nunca use el amperímetro en una fuente de energía de baja impedancia!

En el futuro, sería una buena idea invertir en un multímetro de alta calidad de la talla de Extech, Fluke o Keysight (anteriormente Agilent); es posible que deba gastar más de $ 100 por uno bueno, aunque Extech tiene algunos los sólidos por un poco menos. Los DMM baratos pueden fallar bajo altos voltajes de manera peligrosa. Me las arreglé para soplar la función de micro / miliamperímetro en mi Craftsman DMM conectándolo a una fuente de 330VDC (condensador de flash), ¡aunque el medidor se especificó para hasta 500V sobre la tierra! (Afortunadamente, no hubo explosión ni fuego o incluso ruido cuando eso sucedió).

Acabo de notar su edición y definitivamente parece que no hay un portafusibles donde debería estar. Hay grandes almohadillas de cobre en la PCB que no tienen nada y simplemente están en cortocircuito. Esto es claramente un peligro para la seguridad, y no usaría este tipo de medidor para nada más alto que 24V, incluso si eso fuera así.

Incluso mi DMM Craftsman barato tiene dos fusibles: uno para las mediciones de bajo amperaje volt / ohm / capacitance / milli / microammeter, otro para amperios de 10A. Ese medidor ha visto varias mediciones de alto voltaje y, salvo por la falla de mili / microamperímetro descrita anteriormente, ha estado trabajando de manera segura durante los últimos cinco años. Incluso una marca de tienda como Craftsman tiene una importante empresa detrás (Sears) y eso proporciona un nivel mínimo de seguridad de que el medidor cumple con ciertos estándares de seguridad. No confiaría en él para un trabajo profesional, pero al menos sé que no me explotará en el uso diario (principalmente como un probador de batería). También tengo un medidor de bolsillo barato de Craftsman, y aunque esa unidad es notablemente menos precisa (parece leer un poco alto), también tiene un fusible. Ambos medidores tienen certificaciones de seguridad en el embalaje: UL para el medidor más grande y ETL para el medidor más pequeño; ambos están clasificados para CAT II, ​​a 600V para el primero y 300V para el segundo.

Hazte un favor y obtén un medidor decente de una marca conocida. Extech sería un buen lugar para comenzar: tienen algunos buenos medidores que no son demasiado caros. Asegúrese de que tenga marcas de certificación de seguridad (y asegúrese de verificar si son reales), que está fusionado y si tiene un amperímetro de 10 A o similar, que tiene un fusible separado de alto amperaje.

Creo que la explicación es bastante simple. Aunque la mayoría de las respuestas aquí cubren (muy bien) todos los aspectos que involucran este tipo de medición, se perdió un punto.

Ese tipo de multímetro NO tiene una escala de 250 ACV.

En realidad, si observa de cerca la imagen, no hay escala 250 en ninguna unidad. Estos multímetros se basan en el ICL 7101, que tiene un controlador de pantalla de 3 y 1/2 dígitos, por lo que el número más alto que puede mostrar es 199.9.

Si lo hubiera establecido en 750 ACV, habría una posibilidad de supervivencia. Utilice siempre una escala superior a la que espera leer.

Los medidores baratos nunca deben usarse cerca de la tensión de red por las razones discutidas.

Incluso mi medidor relativamente caro (IDM65) tuvo problemas con los voltajes que se acercaban al máximo, posiblemente porque también especifica un tipo de batería. Si revisa otros elementos como detectores de humo, dicen "use la batería especificada solamente" por una buena razón. Coloque una batería diferente y funcionó bien hasta + 599V DC.

Por cierto, ese medidor sufrió problemas de calibración, pero determiné que fue causado por la exposición al agua años antes que corroía todos los dispositivos SMD.

Preguntarse por qué

Creo que las ediciones del OP publicadas mientras escribía mi respuesta original, pero para el futuro, recuerde que su medidor DT-830B tiene entradas y configuraciones que dicen específicamente "10ADC" y el dial de rango dice "DCA". Su medidor solo puede medir corriente DC .

En cualquier caso, no puede estar muerto. Incluso los medidores baratos tienen fusibles de protección contra sobrecorriente, y eso puede ser todo lo que está mal. (El verano pasado compré algunos artículos baratos de un vendedor ambulante en Serei Saophoan, Camboya para una clase que impartí en la Universidad de Bantey Meanchey)

POR FAVOR, hazte un favor y lee el artículo de SparkFun sobre cómo usar un multímetro .

Finalmente, lea mi advertencia a @ Xen2050 sobre la seguridad de 220VAC.

Finalmente, una nota sobre la seguridad de 220V.

Estados Unidos usa 110V porque es más seguro que 220v-240v que el resto del mundo. Solo se necesitan 100 mA para detener su corazón y matarlo, y 220v es suficiente para superar la resistencia de su piel seca. Si la corriente viaja a través de tus brazos opuestos (y por lo tanto, a través de tu corazón, puedes ser asesinado. Aquí hay una referencia que pediste ).

Recibí una descarga sorpresa de 220v en la mano porque estaba probando uno de estos medidores chinos baratos en el mercado callejero de Camboya, con la tapa trasera apagada. ($ 4 US, hecho en china, ¡un gran medidor analógico grande!)

No me di cuenta de que las puntas de las sondas estaban expuestas en la parte trasera. Lo probé conectando los cables de prueba a una toma de corriente disponible con una mano, mientras sostenía el medidor en la otra. Ahora Camboya hacía calor en junio, hacía más de 100F la mayoría de los días, y mis manos estaban sudorosas. Agradable y conductor, mucha menos resistencia que la piel seca estadounidense normal.

A pesar de que me sorprendió solo con una mano (espacio de 2 "longitudinal a través de mi músculo del pulgar, abductor pollicis brevis), no solo me asustó, sino que me dolió el codo izquierdo espasmódicamente y me dolió mucho durante unas tres semanas.