Как прикрепить (безопасно?) O-scope к различным источникам

Я, конечно, слышал, что зондирующая сеть может испортить ваш осциллограф, так что это за кадром. Однако есть несколько ситуаций, которые я не совсем понимаю:

Безопасно ли проверять трансформатор 10: 1, если бы я хотел увидеть сетевой сигнал? Даже если это не изолирующий трансформатор?

Если я не могу сделать вышеизложенное, как стенка делает ситуацию другой? Является ли заземление частью линейного регулятора, устройство которого позволяет безопасно проверять напрямую? Просто что-нибудь, на что не "земля" ссылается?

Могу ли я проверить что-то, что находится на батарее (глупый вопрос) без заземления?

Я слышал, что люди упоминают что-то о зажиме заземления, и если он не будет должным образом размещен где-то, он может повредить зажим аллигатора большими токами, однако я понятия не имею, к чему это относится или как мощный ток может протекать через -обзор на землю клип или что-то.

Я уверен, что мог бы ответить на это ранее с помощью нескольких различных руководств, однако те, которые были до этого, я просто совершенно не уверен.

Ответ Рассела, как обычно, превосходен, я просто хочу добавить немного больше.

Большинство осциллографов имеют «стандарт», по крайней мере, в том, что касается импеданса (1 мегагерма - обратите внимание, что у некоторых есть входное сопротивление 50 Ом, но это менее распространено и здесь не актуально)

Степень защиты и рейтинг компонентов переднего конца может довольно сильно отличаться от того, что я видел. Например, я видел схемы для областей, рассчитанных на что-то вроде входа <50 В без защиты, кроме резистора 10 кОм, включенного последовательно с входом операционного усилителя.
Для сравнения вы можете получить старые (и, вероятно, новые, хотя я не видел внутри) прицелы tektronix с номиналом> 600 В и надежной защитой.

Единственный безопасный способ узнать, каков предел вашей области применения, - внимательно прочитать руководство. Если они сработали, вы можете проверить напряжение сети с датчиком, установленным на 1x, тогда все должно быть в порядке - если на него распространяется гарантия, и он ломается, то вы все равно покрыты. Тем не менее, прислушайтесь к совету Рассела о переходных процессах - если вам нужно измерять напряжение сети, то для какого бы входа он ни рассчитывался, я бы использовал датчик только с настройкой 10x или 100x, поэтому вы не можете случайно установить его на 1x (см. Ниже)

Лично я редко проверяю что-либо высокое напряжение на моем DSO (OWON SD8202) - я использую мой большой старый бак с прицелом (Tektronix 7633) для питания> 100 В переменного тока с 10-кратным датчиком и проверяемое устройство работает от изолирующего трансформатора. Я должен признать, что давным-давно я случайно использовал установку датчика 1x для сети 230 В (Великобритания) на Tek, и это никогда не жаловалось, хотя я, конечно, не рекомендовал бы это никому - я упоминаю это просто, чтобы дать представление о насколько хорошо эти вещи были построены (думаю, они предполагали, что какой-то идиот придет и сделает глупости вроде этого :-P)

Что касается зажима заземления, то в большинстве областей подключения (к настенной розетке) это напрямую связано с заземлением.
В плавающих (то есть без подключения к заземлению через что-либо - USB, зарядные провода и т. Д.) Батарейных прицелах с пластиковыми корпусами можно проводить плавающие измерения, но, как всегда, следуйте советам производителей. Это означает, что если вы прикрепите зажим заземления к чему-либо, на которое имеется ссылка на землю (например, к сетевому проводу под напряжением), и при потенциале выше, чем заземление, это создаст путь с низким полным сопротивлением для протекания тока (т.е. короткое замыкание).
Заземление означает, что одна сторона потенциала подключена к земле - с помощью сетевого напряжения, когда провода электропитания попадают в ваш дом, они разделяются на ток под напряжением и нейтраль / землю (которые оба соединены друг с другом)
Провод заземления имеет тот же потенциал, что и нейтраль, но не предназначен для передачи тока в нормальных условиях - если в нем протекает ток (например, если провод под напряжением упал на металлическое шасси, соединенное с землей), то возникает неисправность.

Если вы изолируете заземленное сетевое напряжение с помощью трансформатора, то (если вторичная обмотка не была подключена к земле) вы можете подключить зажим заземления к любой из сторон вторичной обмотки и быть в безопасности, так как ток «не хочет» протекать через него (кроме небольшого количества емкостного тока утечки)

Если вы сомневаетесь, хорошей идеей будет измерить, чтобы увидеть, есть ли какая-либо общая ссылка между вашим зажимом заземления и тем, к чему вы хотите подключить его.
Например, скажем, у вас есть неизвестный источник питания с двумя выводами, и вы хотите выяснить, имеют ли они заземление - один из способов - подключить один мультиметровый щуп к заземляющему зажиму, а другой - к любому проводу, чтобы проверить, есть ли у вас какое-либо напряжение.
Другой способ - просто отключить неизвестный источник питания и измерить непрерывность от его заземляющего штырька до выходных подключений - если нет непрерывности (или слишком велика, скажем,> 1 Мегаомметр), то нет ссылки на массу.
На всякий случай, если это бестрансформаторный источник питания (или просто плохо спроектированный), вы должны проверить, что нет также непрерывности между активными и нейтральными выводами.

Если все еще есть какие-либо сомнения, не подключайте ничего, пока полностью не поймете все.

Существуют также дифференциальные датчики ( пример ), которые можно купить для любой области, которая может использоваться для измерения разницы между двумя плавающими напряжениями.

Вот несколько ссылок на основания / исследования:

Tek ссылка на полигон

Рабочий лист All About Circuits по областям применения прочитайте все это и ответы на вопросы (нажмите на сообщение)

Все о схемах - электробезопасность - не об областях применения, но очень полезная информация об электробезопасности. Раздел «Дизайн безопасных цепей» особенно актуален. Обратите внимание, что это не касается изолирующих трансформаторов (хотя есть много на трансформаторах в другой части сайта)

Стандартные входные части осциллографа не рассчитаны на использование с прямым вводом переменного тока. В то время как у некоторых есть номинальные напряжения, которые выше, чем номинальные напряжения сети. сеть также может содержать переходные процессы и «пики» очень высокой амплитуды, которые могут сломать схему, которая не рассчитана на такие пики.

Датчики высокого напряжения легко доступны (все, что вам нужно, это $), что позволяет измерять высокое напряжение или даже EHT, в зависимости от используемого датчика.

Зонд осциллографа 10: 1, который уменьшает напряжение сигнала в 10: 1, БУДЕТ снизить сетевое напряжение до безопасного уровня для ввода практически во все осциллографы, НО датчик, используемый для этой цели, ДОЛЖЕН также быть рассчитан на сеть по тем же причинам, что и упомянутые выше. ,

Стенная бородавка имеет трансформатор, который обеспечивает изоляцию. Это либо трансформатор с железной сердцевиной, который работает на частоте сети, либо высокочастотный трансформатор, который передает энергию с частотой от 10 до 100 кГц и использует феррит (или в некоторых более мощных конструкциях может использоваться порошковое железо). Конструкции с сердечником из Ирина являются «более старой технологией», как правило, НАМНОГО тяжелее и не требуют никакой электроники для реального действия трансформатора. активный стабилизатор часто используется для стабилизации выходного напряжения. В высокочастотных версиях генератор используется для управления высокочастотным «переключателем» для преобразования входного выпрямленного переменного тока в выходной высокочастотный переменный ток, который затем преобразуется в регулируемый выходной постоянный ток. Это сложнее, чем конструкция с железным сердечником, но более компактно. гораздо меньшая масса и может быть дешевле в целом. В любом случае, выход изолирован от трансформатора.

В то время как одна «ветвь» сети переменного тока может номинально и условно находиться под потенциалом земли (нейтральная ветвь), сигналы сети ДОЛЖНЫ обрабатываться так, как если бы одна или обе ветви находились под полным напряжением сети к земле, как это иногда бывает.

Если вы используете понижающий трансформатор 10: 1, то напряжения будут безопасны для всех обычных осциллографов *. т.е. 110 В переменного тока становится 11 В переменного тока, а 240 В переменного тока становится 24 В переменного тока. 24 В перем. Тока создаст примерно +/- 35 В постоянного тока на землю. Это находится во входном диапазоне практически любой области применения со входным масштабатором и использованием датчиков, подключенных к BNC. Трансформатор, используемый для обеспечения снижения напряжения переменного тока на 10: 1, ДОЛЖЕН быть рассчитан на номинальную мощность.

• Некоторые специальные или очень дешевые и веселые осциллографы могут иметь максимальное номинальное входное напряжение +5 В постоянного тока (или подобное). Старайтесь не использовать такие устройства для общего назначения.

Стенная бородавка - только вариант трансформатора, обсужденного выше.
Изолированный выход (если он правильно спроектирован) является источником опасности сетевого напряжения, но в этом контексте имеет то преимущество, что выход источника питания и, следовательно, все, что с ним связано, является «изолированным от сети». В настоящее время нет электрического пути от сети переменного тока или от заземления в любую точку подключенной цепи, поэтому осциллограф никогда не подвергается воздействию сети.