Jak dołączyć (bezpiecznie?) O-zakres do różnych źródeł

Słyszałem oczywiście, że sondowanie sieci może zepsuć twój oscyloskop, więc nie ma go w obrazie. Jest jednak kilka sytuacji, których nie do końca rozumiem:

Czy sondowanie transformatora np. 10: 1 jest bezpieczne, gdybym chciał zobaczyć sygnał z sieci? Nawet jeśli nie jest to transformator izolacyjny?

Jeśli nie mogę zrobić powyższego, w jaki sposób wallwart zmienia sytuację? Czy uziemienie jest częścią regulatora liniowego, którego urządzenie umożliwia bezpieczne sondowanie bezpośrednio? Po prostu coś, do czego nie odnosi się „ziemia”?

Czy mogę sondować coś, co jest na baterii (głupie pytanie) bez uziemienia?

Słyszałem, że ludzie wspominali coś o zacisku uziemiającym, a jeśli nie zostanie on odpowiednio umieszczony w innym miejscu, może uszkodzić zacisk krokodylkowy dużymi prądami, jednak nie mam pojęcia, o co chodzi, ani o tym, jak potężny prąd może przepływać przez -zakres do uziemienia lub coś w tym rodzaju.

Jestem pewien, że mógłbym odpowiedzieć wcześniej za pomocą różnych podręczników, jednak tych wcześniejszych jestem całkowicie niepewny.

Odpowiedź Russella jest jak zwykle doskonała, chcę tylko dodać trochę więcej.

Większość oscyloskopów ma „standardowy” przynajmniej w zakresie impedancji (1 Megaohm - zauważ, że niektóre mają wejście 50 omów, ale jest to mniej powszechne i tutaj nie ma znaczenia)

Poziom ochrony i ocena komponentów frontonu może się znacznie różnić od tego, co widziałem. Na przykład widziałem schematy dla zakresów o napięciu <50 V bez ochrony innej niż rezystor 10k szeregowo z wejściem opamp.
Dla porównania możesz się zestarzeć (i prawdopodobnie nowy, chociaż nie widziałem w środku) lunety tektronix z napięciem> 600 V i wytrzymałym zabezpieczeniem.

Jedynym bezpiecznym sposobem, aby dowiedzieć się, jaki jest limit twojego zakresu, jest uważne przeczytanie instrukcji. Jeśli siedzieli, możesz sondować napięcie sieciowe z sondą ustawioną na 1x, to powinno być w porządku - jeśli jest objęty gwarancją i zepsuje się, to i tak jesteś objęty ubezpieczeniem. Jednak skorzystaj z porady Russella na temat stanów nieustalonych - jeśli musisz sondować napięcia sieciowe, bez względu na to, jakie wejście jest oceniane, użyłbym sondy tylko z ustawieniem 10x lub 100x, więc nie możesz przypadkowo ustawić jej na 1x (patrz poniżej)

Osobiście rzadko sonduję w moim DSO coś pod wysokim napięciem (OWON SD8202) - używam mojego dużego starego czołgu lunety (Tektronix 7633) dla rzeczy> 100VAC z sondą 10x i tester testowy z tranzystora izolacyjnego. Muszę przyznać, że dawno temu przez przypadek kilkakrotnie użyłem ustawienia 1x sondy dla sieci 230 V (UK) na Tek i nigdy nie narzekałem, chociaż na pewno nie poleciłbym tego nikomu - wspominam o tym, aby dać wyobrażenie o jak dobrze te rzeczy zostały zbudowane (domyślają się, że przyszedł jakiś idiota i robił takie głupie rzeczy :-P)

Jeśli chodzi o zacisk uziemiający, w większości zakresów podłączanych (do wtyczek ściennych) jest to bezpośrednio podłączone do uziemienia.
W pływających (tj. Bez połączenia z uziemieniem przez cokolwiek - USB, przewodach ładujących itp.) Lunetach zasilanych bateryjnie w plastikowych obudowach można wykonywać pomiary pływające, ale jak zawsze postępuj zgodnie z zaleceniami producenta. Oznacza to, że jeśli przymocujesz zacisk uziemienia do wszystkiego, co jest uziemione (np. Przewód pod napięciem sieci) i przy potencjale wyższym od uziemienia, utworzy ścieżkę o niskiej impedancji dla przepływu prądu (tj. Zwarcie)
Odniesienie do uziemienia oznacza, że ​​jedna strona potencjału jest podłączona do uziemienia - napięciem sieciowym, gdy przewody zasilające wejdą do twojego domu, są one podzielone na żywe i neutralne / uziemienie (które są ze sobą połączone)
Przewód uziemiający ma taki sam potencjał jak neutralny, ale nie jest przeznaczony do przewodzenia prądu w normalnych warunkach - jeśli płynie w nim prąd (na przykład, jeśli przewód pod napięciem spadł na metalową obudowę podłączoną do ziemi), oznacza to usterkę.

Jeśli izolujesz napięcie sieciowe odniesione do uziemienia za pomocą transformatora, wówczas (o ile wtórne nie jest podłączone do uziemienia) możesz podłączyć zacisk uziemiający do dowolnej strony wtórnego i być bezpieczny, ponieważ prąd nie „chce” przepłynąć przez nią (oprócz niewielkiej ilości pojemnościowego prądu upływu)

W razie jakichkolwiek wątpliwości dobrym pomysłem jest sprawdzenie, czy istnieje jakieś wspólne odniesienie między klipsem uziemiającym a czymkolwiek, z czym chcesz go połączyć.
Załóżmy na przykład, że masz nieznany zasilacz z dwoma przewodami i chcesz ustalić, czy są one uziemione - jednym ze sposobów jest podłączenie jednej sondy multimetrowej do zacisku uziemiającego, a drugiej do dowolnego przewodu, aby sprawdzić, czy wystąpi jakiekolwiek napięcie.
Innym sposobem jest po prostu odłączenie nieznanego zasilania i zmierzenie ciągłości od jego wtyczki uziemienia do połączeń wyjściowych - jeśli nie ma ciągłości (lub bardzo wysokiej, powiedzmy> 1 Megaohm), to nie ma odniesienia do uziemienia.
Na wypadek, gdyby był to zasilacz beztransformatorowy (lub po prostu źle zaprojektowany), powinieneś sprawdzić, czy nie ma ciągłości między stykami aktywnymi i neutralnymi.

W razie wątpliwości nie podłączaj niczego, dopóki nie zrozumiesz wszystkiego.

Istnieją również sondy różnicowe ( przykład ), które można kupić dla dowolnego zakresu, którego można użyć do pomiaru różnicy między dwoma zmiennymi napięciami.

Oto kilka referencji dotyczących podstaw / sond:

Odniesienie Tek na podstawie sondy

Arkusz All About Circuits na lunetach przeczytaj to wszystko i odpowiedzi na pytania (ujawnienie informacji prasowej)

Wszystko o obwodach - bezpieczeństwo elektryczne - nie chodzi o lunety, ale bardzo przydatne informacje na temat bezpieczeństwa elektrycznego. Rozdział „Projektowanie bezpiecznych obwodów” jest szczególnie istotny. Zauważ, że nie dotyczy to transformatorów izolacyjnych (chociaż jest mnóstwo transformatorów w innej części witryny)

Standardowe przednie końcówki oscyloskopu nie są przystosowane do użytku z bezpośrednim wejściem prądu przemiennego. Podczas gdy niektóre mają napięcia znamionowe, które są wyższe niż nominalne napięcia sieciowe. sieci mogą również zawierać stany przejściowe i „impulsy” o bardzo dużej amplitudzie, które mogą uszkodzić zespół obwodów, który nie jest zaprojektowany do wytrzymywania takich impulsów.

Sondy wysokonapięciowe są łatwo dostępne (wszystko czego potrzebujesz to $), co pozwala na pomiar wysokiego napięcia, a nawet EHT, w zależności od zastosowanej sondy.

Oscyloskopowa sonda 10: 1, która redukuje napięcia sygnału o współczynnik 10: 1, BĘDZIE redukować napięcia sieciowe do bezpiecznych poziomów na wejściu w zasadzie do wszystkich oscyloskopów, ALE sonda używana do tego celu MUSI być również znamionowa z sieci z tych samych powodów wymienionych powyżej .

Brodawka ścienna ma transformator, który zapewnia izolację. Jest to albo rdzeniowy transformator żelazny, który działa na częstotliwości sieciowej, albo transformator wysokiej częstotliwości, który przenosi energię zwykle w zakresie od 10 do 100 kHz i który wykorzystuje ferryt (lub w niektórych konstrukcjach o większej mocy może wykorzystywać sproszkowane żelazo). Projekty rdzeni Irin są „starszymi technologiami”, zwykle DUŻO cięższe i nie wymagają elektroniki do rzeczywistego działania transformatora. aktywny stabilizator jest często używany do stabilizacji napięcia wyjściowego. Wersje HF wykorzystują oscylator do napędzania „przełącznika” wysokiej częstotliwości w celu przekształcenia wejściowego prądu przemiennego na wyjściowy prąd przemienny w wysokiej częstotliwości, który jest następnie przekształcany w regulowany wyjściowy prąd stały. Jest to bardziej złożone niż żelazna konstrukcja rdzenia, ale bardziej kompaktowe. znacznie niższa masa i może być ogólnie tańsza. Tak czy inaczej wyjście jest izolowane transformatorem od wejścia.

Podczas gdy jedna „odnoga” sieci prądu przemiennego może być nominalnie i teoretycznie przy potencjale ziemi (odnoga neutralna), sygnały sieciowe MUSZĄ być traktowane tak, jakby jedna lub obie odnogi znajdowały się pod pełnym napięciem sieci do ziemi, jak to czasami bywa.

Jeśli użyjesz transformatora redukcyjnego 10: 1, napięcia będą bezpieczne dla wszystkich normalnych oscyloskopów *. tj. 110 VAC staje się 11 VAC, a 240 VAC staje się 24 VAC. 24 VAC wytworzy około +/- 35 VDC szczyt do ziemi. Jest to w zakresie wejściowym zasadniczo dowolnego zakresu z skalerem wejściowym i przy użyciu sond podłączonych do BNC. Transformator używany do obniżenia napięcia prądu przemiennego o 10: 1 MUSI mieć napięcie znamionowe.

• Niektóre specjalistyczne lub super tanie i wesołe oscyloskopy mogą mieć maksymalne napięcie wejściowe + 5 VDC (lub podobne). Nie należy używać takich urządzeń do celów ogólnych.

Brodawka ścienna jest tylko wariantem omówionego powyżej transformatora.
Izolowane wyjście jest (jeśli właściwie zaprojektowane) przed zagrożeniami związanymi z napięciem sieciowym, ale w tym kontekście ma tę zaletę, że wyjście zasilające, a więc wszystko, co jest z nim podłączone, jest „izolowane od sieci”. Teraz nie ma ścieżki elektrycznej od sieci prądu przemiennego lub uziemienia sieci do dowolnego punktu podłączonego obwodu, więc oscyloskop nigdy nie jest odsłonięty.