Błędny pomiar natężenia oraz jego skutki wobec baterii i multimetru

[mrauucin]

Witam,

Niedawno zacząłem przygodę z elektroniką i kursami. Staram się czytać jak najwięcej na temat elektroniki i robię "na własną rękę" różne eksperymenty poza tymi przedstawionymi w kursie. Mając do dyspozycji baterię z zestawu "blow" 9V i miernik UT890D zrobiłem coś błędnie. Mianowicie trzymając w palcach przewody podłączone do baterii przycisnąłem palcami do końcówek multimetru. Na wyświetlaczu przez ułamek sekundy coś jakby przeskakiwało, ale po chwili pokazywało 0L. Podejrzewam, że błąd ma coś wspólnego z niezachowaniem przerwy w obwodzie, gdyż podłączenia i ustawienie miernika były poprawne. Skutki są następujące: bateria się rozładowała lub uszkodziła (nie rozumiem dlaczego jej napięcie spadło do 8,97V, a po 5 minutach urosło do 9,17V). Jeżeli chodzi o miernik to raczej pozostał sprawny, rezystancja mierzona na opornikach przebiegła poprawnie, napięcie na nowej baterii również wskazywało poprawną wartość V nowej baterii. Moje pytania brzmią:

A) Co zrobiłem nie tak?

B) Dlaczego napięcie w baterii powoli rośnie?

C) Ze względu na poprawność funkcji mierzenia oporu lub napięcia, czy jest możliwość, że miernik popsuł się tylko w funkcji amperomierza? Dodam, że wejścia dla czerwonego przewodu jest oddzielne dla pomiaru natężenia.

Marcin

[Gieneq]

4 godziny temu, mrauucin napisał:

Mianowicie trzymając w palcach przewody podłączone do baterii przycisnąłem palcami do końcówek multimetru.

@mrauucin witam na forum! A wiesz na jakiej funkcji, jakim zakresie i w jakich gniazdach były kable? Z tego co widzę miernik ten ma rozgraniczenie na mA i A do 20 A max. Więc jeżeli miałeś sondy wetknięte w mA to niedobrze...

Jeżeli miałeś podpięte jak woltomierz to chyba nic się nie stało, jeżeli jednak jako miliamperomierz to pewnie przepalił się bezpiecznik. Rozkręć miernik i go sprawdź, jak będzie przepalony to musisz wymienić.

 

Edytowano Sierpień 14, 2020 przez Gieneq

[mrauucin]

Podłączone było wszystko prawidłowo, czarny do com, a czerwony do ''mA do 600mA". Wykonałem pomiar prądu prawie tak jak w lekcji 3 kursy, z tym że nie użyłem płytki stykowej oraz rezystora, a przewody trzymałem w palcach stykając ich do końcówek multimetru. Testowana bateria, która pokazywała wczoraj 8,95V, następnie po około 5 minutach 9,17V, o tej godzinie pokazuje 9,57V. Nie rozumiem tego procesu (pomiar napięcia wydaje się w porządku, gdyż napięcie zmieniło się tylko na testowanej 9V baterii, a sprawdzana bateria 1,5V ciągle pokazuje wynik 1,59V). Przeprowadziłem jeszcze raz tak jak w kursie pomiar natężenia przy takich samych parametrach, tą samą baterią, z rezystorem, z płytką stykową i miernik wskazał 0,94mA.

[adam30010]

Cześć!

Jeżeli jesteś pewien co do wartości wskazywanej przez amperomierz (miliamperomierz) tego multimetra (dla pomiaru kontrolnego) to wszystko jest ok.

Natrafiłeś na kilka rzeczy tym "eksperymentem". 

Po pierwsze to każde źródło energii ma swoją impedancję (dla uproszczenia przyjmij rezystancję). Jeżeli to źródło obciążysz, to na tej rezystancji (zwanej rezystancją wewnętrzną) odłoży się pewne napięcie. Dlatego mierzenie napięcia na obciążonej baterii i na tej nieobciążonej da dwa różne wyniki (tym bardziej rozbieżne im bardziej ją obciążysz - im więcej prądu będziesz pobierał). Oczywiście bateria obciążona będzie pokazywać niższe napięcie.

Po drugie, przepływ prądu wiąże się ze wzrostem temperatury na rezystancji.

Po trzecie - wzrost temperatury ma wpływ na reakcje chemiczne (zarówno jakościowe - niektóre reakcje nie zachodzą w pewnych temperaturach, jak i ilościowe - tempo reakcji chemicznych rośnie ze wzrostem temperatury), jak i samą rezystancję (ta też może rosnąć w miarę rośnięcia temperatury).

Po czwarte, bateryjki 9V mają dość dużą rezystancję wewnętrzną (rzędu omów). Zwarcie (np. pomiar prądu bez obciążenia) może spowodować znaczny przepływ prądu. 

W skrócie, zwarłeś bateryjkę przez co wywołałeś duży (jak dla tej bateryjki) prąd. Przepływający prąd spowodował wzrost temperatury wewnątrz tej bateryjki który to spowodował znaczące "zaburzenia" w reakcjach chemicznych wewnątrz tej bateryjki. Dodatkowo w mogłeś rozładować ogniwo w pewnym niepomijalnym stopniu. Stąd późniejszy pomiar napięcia wskazywał niższe napięcie niż po jakimś czasie gdy ogniwo zdążyło trochę ostygnąć (i reakcje zaczynały wracać do równowagi). Dodatkowo reakcje chemiczne same w sobie mogą dążyć do pewnej równowagi dopiero po jakimś czasie (prędkość reakcji chemicznych jest skończona), więc im więcej czasu upłynie tym bardziej będzie się to stabilizować.

 

Podsumowując - NIGDY nie mierz tak prądu źródła zasilania (baterii/akumulatora/zasilacza) - najlepszym wypadku ryzykujesz uszkodzeniem sprzętu/źródła zasilania. W najgorszym (jeśli byłoby to np. ogniwo litowe) MOŻE DOJŚĆ DO POŻARU, ALBO NAWET WYBUCHU!!! 

Najlepiej jest założyć że jeżeli chcesz mierzyć napięcie to w odpowiednim zakresie tych napięć jesteś bezpieczny (jeżeli jest sucho to powiedzmy że do 50 volt nic Ci nie grozi - dalej już musisz wiedzieć co robisz). Jeżeli chcesz mierzyć prąd to zawsze kilka razy się zastanów czy taki pomiar na pewno jest konieczny i czy wiesz jak go przeprowadzić prawidłowo. 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay