Mój zakres wykrywa sygnał 50 Hz, gdy sonda nie jest podłączona do obwodu, czy to normalne?

Nie mając wcześniejszego doświadczenia z celownikami, wydaje mi się dziwne, że gdy sonda niczego nie mierzy (~ nie jest podłączona do obwodu), mierzy niewielki sygnał 50 Hz (~ moja sieć pracuje przy 230 V 50 Hz) zamiast jakiegoś losowego szumu. Czy to jest normalne zachowanie (mój zakres to Rigol DS1052E)?

Tak, to normalne. Ze względu na wysoką impedancję sonda działa jak antena dla pola 50 Hz z sieci, która wypełnia przestrzeń otaczającą okablowanie (tj. Dowolne pomieszczenie w domu). Zauważysz, że dotknięcie sondy pokaże nawet silniejszy sygnał, wskazując, że twoje ciało jest jeszcze lepszą anteną.

Tak, to normalne.

Widzisz efekt dzielenia pojemnościowego. Jeden kondensator znajduje się w sondzie zakresu i jest zasadniczo podłączony od końcówki do uziemienia zakresu. Druga znacznie mniejsza pojemność to pusta przestrzeń: od końcówki sondy do dowolnych odległych drutów 220vac w ścianach. Pusta przestrzeń wokół sondy jest dielektrykiem tego kondensatora.

Pomachaj sondą i spróbuj znaleźć lokalizację najsilniejszego sygnału 50 Hz. Dla mnie było to metalowe ramię sprężynowej lampy powiększającej na moim stanowisku testowym. (Tutaj w USA nie ma 50, to 60 Hz Nikoli Tesli, ponieważ wszystko MUSI być równomiernie podzielne przez trzy, podobnie jak jego numer pokoju hotelowego i liczba okrążeń, które popływałby każdego ranka w publicznym basenie!)

Zauważ, że impedancja sondy (zwykle 10 Meg) obciąża ten pasożytniczy obwód dzielnika pojemnościowego. Spróbuj podłączyć rezystor 1meg pomiędzy końcówką sondy a masą, a zobaczysz, że sygnał 50 Hz znacznie się zmniejsza. Ok, teraz wypróbuj rezystor 10K. Zobacz co się dzieje? Większość obwodów o impedancji znacznie poniżej 1 Meg powoduje zwarcie tego sygnału 50 Hz. Ten sygnał odwróci głowę tam, gdzie obecne są impedancje wysokich megabajtów: np. Zwisające przewody testowe DMM, gdy są ustawione na napięcia przemienne i czułe zakresy. Lub wiszące, nieużywane wejście bramki logicznej CMOS czasami wstrzykuje nieoczekiwane impulsy 50 Hz do twojego systemu. Głośny szum 50 Hz we wzmacniaczu audio z wadliwym uziemieniem mikrofonu wynika właśnie z tego samego sygnału.