Wie man (sicher?) Ein O-Scope an verschiedene Quellen anfügt

Ich habe natürlich gehört, dass das Prüfen des Netzes Ihr Oszilloskop ruinieren kann, so dass dies nicht im Bilde ist. Es gibt einige Situationen, die ich jedoch nicht ganz verstehe:

Ist das Prüfen eines 10: 1-Transformators sicher, wenn ich das Netzsignal sehen wollte? Auch wenn es kein Trenntransformator ist?

Wenn ich das oben genannte nicht tun kann, wie macht ein Wallwart die Situation anders? Ist Masse Teil des Linearreglers, dessen Gerät es sicher macht, direkt zu prüfen? Nur irgendetwas, auf das nicht "Erde" Bezug nimmt?

Kann ich etwas untersuchen, das sich im Akkubetrieb befindet (dumme Frage), ohne erdbezogenen Boden?

Ich habe gehört, dass Leute etwas über den Erdungsclip erwähnt haben, und wenn er nicht richtig platziert ist, könnte er den Krokodilklemme mit großen Strömen beschädigen, aber ich habe keine Ahnung, worauf sich das bezieht oder wie massiver Strom durch den o fließen könnte -scope zum Bodenclip oder so.

Ich bin mir sicher, dass ich das vorher mit einigen verschiedenen Handbüchern beantworten konnte, aber die vorher bin ich mir einfach nicht sicher.

Russells Antwort ist wie immer ausgezeichnet, ich möchte nur ein bisschen mehr hinzufügen.

Die meisten Oszilloskope haben zumindest hinsichtlich der Impedanz einen "Standard" (1 Megaohm - einige haben einen 50-Ohm-Eingang, aber das ist weniger verbreitet und hier nicht relevant).

Das Ausmaß des Schutzes und der Bewertung von Front-End-Komponenten kann ziemlich stark von dem abweichen, was ich gesehen habe. Zum Beispiel habe ich Schaltpläne für Bereiche gesehen, die für einen Eingang mit <50 V ausgelegt sind und keinen anderen Schutz als einen 10-k-Widerstand in Reihe mit dem Opamp-Eingang haben.
Im Vergleich dazu können Sie alte (und wahrscheinlich neue, obwohl ich noch keine gesehen habe) Tektronix-Zielfernrohre mit einer Nennspannung von> 600 V und Hochleistungsschutz erhalten.

Der einzig sichere Weg, um die Grenze für Ihren Anwendungsbereich zu ermitteln, besteht darin, das Handbuch sorgfältig zu lesen. Wenn sie sitzen, können Sie die Netzspannung mit der Sonde auf 1x prüfen, dann sollte es in Ordnung sein - wenn es unter Garantie steht und es bricht, sind Sie trotzdem versichert. Beachten Sie jedoch Russells Ratschläge zu Transienten - wenn Sie Netzspannungen prüfen müssen, würde ich unabhängig von der Nennspannung nur eine Sonde mit 10- oder 100-facher Einstellung verwenden, damit Sie sie nicht versehentlich auf 1x einstellen können (siehe unten).

Persönlich prüfe ich selten etwas Hochspannung an meinem DSO (OWON SD8202) - ich verwende meinen großen alten Tank eines Oszilloskops (Tektronix 7633) für Dinge> 100 VAC mit einer 10x-Sonde und der Prüfling läuft von einem Isolationstransfromer. Ich muss zugeben, dass ich vor langer Zeit versehentlich ein paar Mal die 1x-Sondeneinstellung für 230 V (UK) am Tek verwendet habe und es hat sich nie beschwert, obwohl ich dies sicherlich niemandem empfehlen würde - ich erwähne es nur, um eine Vorstellung davon zu geben wie gut diese Dinge gebaut waren (schätze, sie nahmen an, dass ein Idiot mitkommen und dumme Dinge wie diese tun würde :-P)

Was die Erdungsklemme betrifft, ist diese bei den meisten Steckern (an Wandsteckern) direkt mit der Erdung verbunden.
Bei schwimmenden (dh keine Verbindung zur Netzmasse über irgendetwas - USB, Ladekabel usw.) batteriebetriebenen Zielfernrohren mit Kunststoffgehäusen können schwimmende Messungen durchgeführt werden. Befolgen Sie jedoch wie immer die Anweisungen des Herstellers. Das bedeutet, dass , wenn Sie den Boden Clip etwas anhängen , die sich Masse referenziert (wie die Netz Live - Draht) und auf einem Potential höher als Erde, wird es einen Pfad niedriger Impedanz schaffen für Strom fließen zu (dh eine kurze)
Masse bezogen bedeutet, dass eine Seite des mit Massepotential verbunden ist , - mit Netzspannung, wenn die Versorgungsleitungen in das Haus kommen, sie sind aufgeteilt in Live und neutral / Erde (die beide miteinander verbunden sind)
Die Erdleitung liegt auf dem gleichen Potential wie der Neutralleiter, soll jedoch unter normalen Umständen keinen Strom führen. Wenn darin Strom fließt (z. B. wenn ein stromführendes Kabel gegen ein mit Masse verbundenes Metallgehäuse gefallen ist), liegt ein Fehler vor.

Wenn Sie die auf Masse bezogene Netzspannung mit einem Transformator isolieren , können Sie (solange die Sekundärseite nicht mit Masse verbunden ist) Ihren Erdungsclip an beide Seiten der Sekundärseite anschließen und sicher sein, da der Strom nicht "will" durch ihn fließen (abgesehen von einer kleinen Menge kapazitiven Leckstroms)

Im Zweifelsfall ist es eine gute Idee, zu messen, ob zwischen Ihrem Erdungsclip und dem, mit dem Sie ihn verbinden möchten, ein gemeinsamer Bezug besteht.
Angenommen, Sie haben ein unbekanntes Netzteil mit zwei Kabeln und möchten herausfinden, ob diese auf Masse bezogen sind. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Multimetersonde an den Erdungsclip und die andere an einen der Drähte anzuschließen, um festzustellen, ob Spannung anliegt.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, einfach die unbekannte Versorgung zu trennen und den Durchgang vom Erdungsstecker zu den Ausgangsanschlüssen zu messen. Wenn kein Durchgang (oder extrem hoch, z. B.> 1 Megaohm) vorhanden ist, gibt es keinen Bezug zur Masse.
Nur für den Fall, dass es sich um eine transformatorlose Versorgung handelt (oder nur um eine schlecht ausgelegte), sollten Sie überprüfen, ob auch an den stromführenden und neutralen Pins kein Durchgang besteht.

Wenn Sie immer noch Zweifel haben, schließen Sie nichts an, bis Sie alles vollständig verstanden haben.

Es gibt auch Differenzialsonden ( Beispiel ), die Sie für jedes Oszilloskop kaufen können, mit dem die Differenz zwischen zwei Schwebespannungen gemessen werden kann.

Hier sind einige Referenzen zu Gründen / Sonden:

Tek Referenz aus Sondengründen

Alles über Schaltkreise Arbeitsblatt zu Bereichen Lesen Sie all dies und die Antworten auf die Fragen (Presse offenbaren)

Alles über Schaltkreise - Elektrische Sicherheit - nicht über Zielfernrohre, sondern sehr nützliche Informationen über die elektrische Sicherheit. Der Abschnitt "Safe Circuit Design" ist besonders relevant. Beachten Sie, dass dies jedoch keine Isolationstransformatoren betrifft (obwohl es an einem anderen Teil der Site viele Transformatoren gibt).

Standard-Oszilloskop-Frontends sind nicht für die Verwendung mit direktem Wechselstromnetz ausgelegt. Während einige Nennspannungen haben, die höher sind als die Nennnetzspannungen. Das Netz kann auch Transienten und "Spitzen" mit sehr hoher Amplitude enthalten, die Schaltkreise zerstören können, die nicht dafür ausgelegt sind, solchen Spitzen standzuhalten.

Hochspannungssonden sind leicht verfügbar (alles, was Sie benötigen, sind $), mit denen je nach verwendeter Sonde Hochspannung oder sogar EHT gemessen werden können.

Eine Oszilloskop-10: 1-Sonde, die die Signalspannungen um den Faktor 10: 1 reduziert, reduziert die Netzspannungen auf sichere Pegel für die Eingabe in im Wesentlichen alle Oszilloskope, ABER eine für diesen Zweck verwendete Sonde MUSS aus den oben genannten Gründen auch für die Netzspannung ausgelegt sein .

Eine Wandwarze hat einen Transformator, der für Isolation sorgt. Dies ist entweder ein Transformator mit Eisenkern, der mit Netzfrequenz arbeitet, oder ein Hochfrequenztransformator, der Energie bei typischerweise 10 bis 100 kHz überträgt und Ferrit verwendet (oder in einigen Konstruktionen mit höherer Leistung möglicherweise Eisenpulver verwendet). Irinkernkonstruktionen sind "ältere Technologien", normalerweise VIEL schwerer und erfordern keine Elektronik für die eigentliche Transformatorwirkung. Oft wird ein aktiver Regler verwendet, um die Ausgangsspannung zu stabilisieren. HF-Versionen verwenden einen Oszillator, um einen Hochfrequenz- "Schalter" anzusteuern, um gleichgerichteten Eingangswechselstrom in HF-Wechselstromausgang umzuwandeln, der dann in geregelten Ausgangsgleichstrom umgewandelt wird. Dies ist komplexer als ein Eisenkerndesign, aber kompakter. viel geringere Masse und kann insgesamt billiger sein. In beiden Fällen ist der Ausgang vom Eingang transformatorisoliert.

Während ein "Zweig" des Wechselstromnetzes nominal und fiktiv auf Erdpotential liegt (der neutrale Zweig), MÜSSEN die Netzsignale so behandelt werden, als ob einer oder beide Zweige die volle Netzspannung gegen Masse haben, wie dies gelegentlich der Fall ist.

Wenn Sie einen 10: 1-Reduktionstransformator verwenden, sind die Spannungen für alle normalen Oszilloskope * sicher. dh 110 VAC werden 11 VAC und 240 VAC werden 24 VAC. 24 VAC erzeugen eine Spitze von +/- 35 VDC gegen Erde. Dies liegt innerhalb des Eingangsbereichs von im Wesentlichen jedem Bereich mit einem Eingangsskalierer und unter Verwendung von BNC-angeschlossenen Sonden. Ein Transformator, der verwendet wird, um eine 10: 1-Wechselstromabschaltung vom Netz bereitzustellen, MUSS für das Netz ausgelegt sein.

• Einige spezialisierte oder supergünstige und fröhliche Oszilloskope haben möglicherweise eine maximale Eingangsspannung von +5 VDC (oder ähnlichem). Versuchen Sie, solche Geräte nicht für allgemeine Zwecke zu verwenden.

Eine Wandwarze ist nur eine Variante des oben diskutierten Transformators.
Der isolierte Ausgang ist (wenn er richtig ausgelegt ist) von Gefahren durch Netzspannungen befreit, hat jedoch in diesem Zusammenhang den Vorteil, dass der Stromversorgungsausgang und damit alles, was daran angeschlossen ist, "netzisoliert" ist. Es gibt jetzt keinen elektrischen Pfad vom Wechselstromnetz oder von der Netzmasse zu einem Punkt im angeschlossenen Stromkreis, sodass das Oszilloskop niemals dem Netz ausgesetzt ist.