以优利德UT136B+为例，谈谈输入过压保护/电蚊拍冲击测试

dayibalang · 发表于 2022-7-21 16:22:15

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本帖最后由 dayibalang 于 2022-7-21 23:39 编辑

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

ksj197706 · 发表于 2022-7-21 16:37:15

坐等结果看看

不会闪现 · 发表于 2022-7-21 16:41:08

是打算加压敏电阻和放电管嘛

jswxll · 发表于 2022-7-21 16:44:42

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~

陈继斌 · 发表于 2022-7-21 16:49:47

我去年买的UT136B+在上个月测试494驱动变压器的时候打火就黑屏了，然后它就再也不亮了

dayibalang · 发表于 2022-7-21 16:58:03

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 · 发表于 2022-7-21 17:21:28

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

jswxll · 发表于 2022-7-21 17:27:03

dayibalang 发表于 2022-7-21 16:58
总的来说指针表抗过载能力远不如数字表

愿闻其详~~

dayibalang · 发表于 2022-7-21 18:00:44

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

maithon · 发表于 2022-7-21 18:06:06

曾经测电蚊拍，烧了一块UT71C。

rush · 发表于 2022-7-21 18:08:52

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

dayibalang · 发表于 2022-7-21 18:15:33

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。

jswxll · 发表于 2022-7-21 18:52:49

dayibalang 发表于 2022-7-21 18:00
你对比下基本档的差异和扩展档的外围就可以了

个人感觉指针表短时的抗过载要来得强点

我是不会修 · 发表于 2022-7-21 19:47:45

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，压敏电阻比如漏电流，老化失效，容易烧，我记得有资料说最好压敏和放电管搭配使用！

dayibalang · 发表于 2022-7-21 20:58:21

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

我是不会修 · 发表于 2022-7-21 21:47:54

dayibalang 发表于 2022-7-21 20:58
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，， ...

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！还有很多压敏漏电导致测量出问题的

dayibalang · 发表于 2022-7-21 22:13:10

本帖最后由 dayibalang 于 2022-7-21 22:17 编辑

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

我是不会修 · 发表于 2022-7-21 22:39:43

dayibalang 发表于 2022-7-21 22:13
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 ...

了解一下压敏电阻优缺点就清楚这些问题并不是偶然的，很正常的事情！放电管也是有优缺点！保护电路有很多种方案，没有哪一个是绝对好用，绝对合理的。估计还是要考虑侧重点和需求吧

没良心的 · 发表于 2022-7-23 10:40:19

这个表不好用，我测电压插上电流孔就给烧了

dayibalang · 发表于 2022-7-23 11:50:29

本帖最后由 dayibalang 于 2022-7-23 11:51 编辑

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？

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