以优利德UT136B+为例，谈谈输入过压保护/电蚊拍冲击测试

dayibalang

最近看到不少坛友聊到夏天电蚊拍损坏万用表的情况。这次就聊聊万用表输入的过压保护。
以我个人为例，我能接触到的最高电压也就是家里的220v，也只有配电盘输入部分是cat3，除此以外都是cat2。我曾经分析过UT136b+总的来说可以满足cat2 250v的使用要求。因此改造以满足250-300v以下电压为准。考虑这是块4000字的表，为了使用方便改造以保证400V以下交直流精度准，1000v量程只作为参考不考虑精度。
刚刚写一半开会去了。继续，先贴个直接测电蚊拍的结果。可以看到压敏电阻把输入电压钳位限制到了650v。此时ptc已经动作，这个值并不是电蚊拍的实际电压。

400v以上配合100：1高压分压器，可以实现40kV以内电压测试。这个电蚊拍电压不高，1.8kV左右

改造以尽可能减少对原机的影响为前提。
简单分析ut136B+的输入电路可以看到电阻档的输入可以实现1000v峰值的输入保护。但电压档并无输入保护。修改可以简单的借助电阻档已有的ptc，在ptc后对地加一压敏电阻即可，我的打算是保留400v档的精度，因此选择的是620v压敏电阻。这样可以保证AC380v/DC500v测试。在压敏电阻相变的极限ptc压降约1v左右，此时误差不到0.2%。可见在400V档以下可以保证足够的精度。
下面讨论下这个改动的其它影响，除了1000V档不再准确只作为参考外，首先是引入了额外的寄生电容，这个电容大约有几十pf，由于是接在ptc之后，一定程度上降低了寄生电容的影响，其实这个影响正是我需要的，我需要过补偿的电容档，这个寄生电容大小正好在我的表上同时补偿了电容档。第二这个改动并不意味着任何高于钳位电压的情况都可以做到安全无虞。压敏电阻的响应时间约几十纳秒，再考虑到ptc的响应时间，这个改动可以扛住1000V以上的电压是有条件的，也就是S/R不能太高，100v/us的没问题。1000V/us的就难说了。所以提醒一下，这个还是防不住打火机的压电晶体的。
实际上我这块表还做了进一步的修改以期实现1000v/us的脉冲保护，但因未进行试验，暂不公布，待实验后分享给大家。
下面有朋友还提到了放电管。我倾向于不用放电管，首先放电管有从启辉到放电的过程，导致了响应速度比压敏电阻慢得多。有可能防不住1000v以上，比100v/us更快的脉冲。第二我需要个适度的寄生电容，放电管的有点小。第三钳位模式不同，有可能造成误判。安捷伦和日置喜欢用放电管，也是要有响应的电路来匹配。实际上我更喜欢用雪崩二极管但在这个位置载流余量不足只能舍弃

dayibalang

jswxll 发表于 2022-7-21 16:44
电蚊拍还是用老式指针表吧，比如500型，2500V档，抗过载能力还是比较强的~

总的来说指针表抗过载能力远不如数字表

dayibalang

不会闪现 发表于 2022-7-21 16:41
是打算加压敏电阻和放电管嘛

加压敏电阻

dayibalang

jswxll 发表于 2022-7-21 17:27
愿闻其详~~

你对比下基本档的差异和扩展档的外围就可以了

dayibalang

rush 发表于 2022-7-21 18:08
我觉得3位半那种表保护更彻底，位数越高的表越不能安装各种保护元件影响精度 ...

不是这样，而是量程越大保护电路越难。
我这表相当于改成了最大量程400v，用减小测量范围换保护能力。如果不减小测量范围我恐怕要改的地方就很多了。那还不如自己重新设计了。

dayibalang

我是不会修 发表于 2022-7-21 19:47
放电管也可以，打火机没问题，61E上测试几十次了！当然，肯定不是100%靠谱，放电管比压敏也有优势，压敏电 ...

放电管要看在哪儿用。
对于6-8位的表精度是重点，放电管更适合。
3-4位，使用环境更恶劣，压敏更适合，，前面还有ptc，失效也不怕。
对于S/R特别高的就必须雪崩二极管，不同场合不同需求有不同的方案

dayibalang

我是不会修 发表于 2022-7-21 21:47
实际情况还真不是理论这样，实际情况，比如福禄克因为压敏烧了，把主板烧的面目全非的太多了！还有很多压 ...

不是自己经历的就不太容易调查事故过程，拿自己经历过的例子比较有说服力。
你可以换成放电管试试，一般来说问题不大，日常不太容易遇见1000V/us以上的高能脉冲。放电管也分玻璃和陶瓷。保险要陶瓷的，但放电管要建议你用玻璃的

dayibalang

没良心的 发表于 2022-7-23 10:40
这个表不好用，我测电压插上电流孔就给烧了

你适合福禄克101。这用法啥表电流档都得烧，你表烧到什么程度？

dayibalang

没良心的 发表于 2022-7-23 15:21
保险烧了，直接换了自恢复
测电流，我用的319，那个插不错

只烧保险说明表没有问题，多从自己使用上找问题吧。下次再烧了记得别怨表要怨就怨自恢复保险去
319这种钳表的精度和量程没法替代普通万用表。

dayibalang

make798 发表于 2022-7-25 19:27
这个电压测量了有啥意思？根据公式都可以知道多少伏了。

但大多数时候要是啥也不量只靠计算还是不知道哪儿坏了。虽然我算是比较擅长建模计算的…

dayibalang

家有开心果 发表于 2022-7-27 16:17
加个90M的大电阻是不是可以测了，按比例读数。

我个人认为是没问题的，只是精度可能不是太高，不过高压对精度要求不高

dayibalang

xnc数码 发表于 2022-8-10 00:51
我的天宇47c就是测量微波炉变压器烧的，看着万用表支持2500伏测量，变压器输出2100伏，经过倍压电路输出420 ...

保护电路是一方面，布线也是有讲究的。
重要的还是仪器的使用，1kv以上应该用高压探头。47的设计受年代和结构所限测太高电压有些勉强。现在的47保留了2500v档，但你看拆机图，哪个件或哪几个件串联能承受2500v?我是没看到

dayibalang

linksys123 发表于 2024-3-23 00:01
调到多少伏？大于1000V吗？
我买的也到了，用ZT219测了1000V没问题
200V用HP3478A测试会有波动， ...

看你日常用到多少伏，我直接用万用表量的也就220v，更高电压会用高压探头。所以我把保护的钳位电压设到400伏以上一点，约450v左右。确保400v量程整体准确。

dayibalang

shiyutong 发表于 2024-3-23 09:38
你们谁用万用表最高2000V档位测量过几百uF电容上最高可以到2500V电压？我测过，而且那一段时间经常测试，提 ...

常用手持万用表上限是1000v，即使可以显示到满刻度也并不安全。正确的做法是在1000v以上使用高压探头。我这种惜命的超过380v就必须上高压探头戴绝缘手套。