Messen Sie die Welligkeit des Netzteils mit Rigol DS1052E

Ich habe kürzlich (als Geburtstagsgeschenk) ein Rigol DS1052E Oszilloskop erhalten. Ich habe über Oszilloskope gelesen, aber nie wirklich eines benutzt.

Meine Frage lautet also:

• Wie kann ich mit diesem Oszilloskop die Welligkeitsspannung eines schwebenden linearen Netzteils messen?

Kann dies mit diesem Oszilloskop durchgeführt werden (oder ist das Gleichtaktrauschen zu hoch, da der Erdungsclip der Sonde mit der Erde verbunden ist)? Benötige ich Differenzsonden, um einen ziemlich genauen Messwert zu erhalten? Oder kann ich die beiden Kanäle des Oszilloskops verwenden und zusammenfügen?

Sie sollten in der Lage sein, das schwebende lineare Netzteil sicher zu messen, solange Sie wissen, was Sie tun, und sicher sind, dass das Netzteil tatsächlich schwimmfähig ist.

Der erste Schritt besteht also darin, sicherzustellen, dass die Versorgung schwimmt. Es wäre einfach, ein Multimeter zu verwenden, um zu bestätigen, dass zwischen den Schienen des Netzteils und der Erde kein leitender Pfad besteht. Ist dies der Fall, können Sie einfach den Erdungsstecker der Oszilloskopsonde an einen bestimmten Punkt in der Schaltung anschließen. Oft ist dies die negative Leitung der Schaltung, muss es aber nicht sein.

Wenn das Netzteil nicht schwimmt (oder klarer gesagt geerdet ist), müssen Sie die Sondenmasse des Oszilloskops mit der geerdeten Schiene des Netzteils verbinden. Dies ist normalerweise die negative Schiene, kann aber auch positiv sein. Um 100% sicher zu sein, müssen Sie die Erdungsverbindung mit einem Multimeter bestätigen.

Beachten Sie, dass, sobald Sie den Erdungsclip der Sonde an einen Teil des Stromkreises angeschlossen haben, dieser Teil jetzt auf Masse bezogen ist! Dies ist wichtig, da der Erdungsclip der anderen Sonde ebenfalls mit Masse verbunden ist. Wenn Sie einen anderen Teil des Stromkreises damit berühren, schließen Sie ihn mit Masse kurz, was sehr negative Folgen haben kann.

Hier ist ein Diagramm der üblichen Sondenverbindungen innerhalb eines Oszilloskops:

Wenn Sie beispielsweise den Erdungsclip einer Sonde an die negative Schiene der Versorgung und die andere an die positive anschließen, liegt ein Kurzschluss vor.

Nun zur eigentlichen Messung selbst:

Der erste Schritt wäre zu sehen, ob die Sonde die Spannungen verarbeiten kann, und die geeignete Sondeneinstellung zu bestimmen. Normalerweise wird bei Sonden eine 10-fache Dämpfung verwendet, da dies die normalerweise vernachlässigbare Belastung des Netzteils darstellt und mehr Bandbreite für das Oszilloskop bietet.

Verbinden Sie danach den Erdungsclip der Sonde mit dem Netzteil und die Sondenspitze mit dem Punkt, den Sie messen möchten. Einige Quellen empfehlen, das getestete Gerät während der Verbindung auszuschalten, und das scheint mir eine gute Idee zu sein, da es die Wahrscheinlichkeit minimiert, irgendwo einen Kurzschluss zu machen, wo es beim Anschließen der Sonde nicht sein sollte. Überprüfen Sie nach dem Anschließen der Sonde, ob die Sonde richtig angeschlossen ist und nichts berührt, was nicht sein sollte, z. B. Kühlkörper (die möglicherweise an die negative Seite des Netzteils angeschlossen sind).

Aktivieren Sie anschließend das Oszilloskop und stellen Sie sicher, dass der Dämpfungsfaktor der Sonde auf die gleiche Einstellung wie auf der Sonde eingestellt ist. Stellen Sie als nächstes sicher, dass die Sondenkopplungseinstellung korrekt ist. Es sollte nicht auf Masse und auf Gleichstrom eingestellt werden. Mehr dazu im Handbuch unter To Set up the Vertical System.

Der nächste Schritt wäre, die Oszilloskop-Triggerspannung für die angeschlossene Sonde etwas höher (oder niedriger) als die Nennspannung des Netzteils einzustellen. Dadurch sollte das Oszilloskop bei Welligkeit ausgelöst werden.

Schalten Sie danach die Stromversorgung ein. Sie sollten in der Lage sein, eine (mehr oder weniger) flache Linie zu sehen, die die Ausgangsspannung der Versorgung auf dem Bildschirm darstellt, und Sie können sehen, dass auf dieser Spannung Störungen auftreten.

Der nächste Teil ist etwas schwieriger zu erklären und etwas experimenteller, aber wenn Sie ihn ein paar Mal machen, wird es einfach.

Die Idee ist, die Interferenz, die Sie sehen, zu vergrößern. Sie könnten es mit automatischen Messungen versuchen und sehen, wie sie funktionieren. Falls sie nicht zeigen, was Sie sehen möchten, erkläre ich, wie es manuell gemacht wird. Die ganze Geschichte wird im Teil mit den horizontalen und vertikalen Einstellungen des Handbuchs erklärt. Grundsätzlich verwenden Sie den Skalierungsknopf, um die angezeigte Welle zu vergrößern, und verwenden dann den Positionsknopf, um die Welle in der Mitte einzustellen. Normalerweise passe ich zuerst die vertikalen und dann die horizontalen Einstellungen an und wiederhole den Vorgang, bis ich die Welligkeit deutlich sehen kann. Sobald Sie es sehen, können Sie die Welligkeit mit dem Raster messen oder Sie können Cursor verwenden. Die Verwendung des Cursors wird im Beispiel 5 am Ende des Handbuchs für den Umfang und im Abschnitt 5 erläutertTo Measure with CursorsSektion. Wenn Sie ein Raster verwenden, sehen Sie einfach nach, wie viel Zeit oder Volt jede Division darstellt, und multiplizieren dann die Anzahl der belegten Divisionen mit dem Wert, den Sie haben. Die Cursormessung liefert normalerweise ein genaueres Ergebnis.

Bisher habe ich das Mathe-Menü nicht erwähnt, da es nicht benötigt wird. Sie müssen auf jeden Fall einen Punkt in der Schaltung auf die Masse des Oszilloskops beziehen, da das Oszilloskop alle Messungen in Bezug auf Masse durchführt. Wenn Sie eine Sonde an die positive Schiene des Netzteils und die zweite an die negative Schiene anschließen und diese abziehen, erhalten Sie das gleiche Ergebnis, als ob Sie gegen die Masse des Sondenclips gemessen hätten.

Beachten Sie, dass bei der isolierten linearen Stromversorgung keine Erdungsschleife und kein Rauschen auftreten kann, da kein Strom von der Masse des Netzteils über die Masse des Oszilloskops zur Haupterde fließt, da das Netzteil selbst nicht vorhanden ist. t bodenbezogen und es gibt keine geschlossene Schleife, durch die Strom fließen kann.

Ein bisschen zur Wechselstromkopplung: Wie Vorac sagt, werden Sie Niederfrequenzsignale entfernen, wenn Sie die Sonde auf Wechselstromkopplung einstellen. Dies schließt die Gleichstromkomponente der Versorgungsspannung ein, die nur die Welligkeit hinterlässt. Auf diese Weise können Sie vermeiden, dass vertikale Positionsregler verwendet werden müssen, um das Rauschen sichtbar zu machen, da es bereits auf Null Volt zentriert ist, sodass Sie es einfach vergrößern können.

Eine weitere praktische Sache sind die Triggereinstellungen. Sie können die Filterung auch auf Triggerschaltung einstellen, damit sie bei Wechselstrom, Gleichstrom, niedrigen oder hohen Frequenzen funktioniert. Durch die AC-Triggerkopplung werden alle Signale unter 10 Hz aus der Triggerschaltung entfernt, sodass langsame periodische Signale den Trigger nicht stören. Die LF-Zurückweisung blockiert alle Signale unter 8 kHz und die HF-Zurückweisung blockiert alle Signale über 150 kHz. Dies kann manchmal nützlich sein, wenn Sie versuchen, sich nur auf eine Komponente des Signals zu konzentrieren und es auszulösen.

Wenn ich Sie auf das Handbuch verweisen könnte , Seite 2-92. Dies ist unter anderem die Schnittstelle zur automatischen Messung von {Frequenz der dominanten Harmonischen, Min-Wert, Max-Wert, Amplitude}. Ich denke, Sie müssen die Amplitude von Spitze zu Spitze messen.

Auf der anderen Seite können Sie „addieren, subtrahieren und multiplizieren Mathematische Funktionen“ aus der Math - Taste (Mathematische Funktionen == zwei verschiedene Kanäle Signale). Ich denke, Sie brauchen das jedoch nicht.

Zum Schluss noch ein Wort des Abnehmens (obwohl Sie dies wissen und es sogar in Ihrer Antwort erwähnen, möchte ich es betonen). Da der Erdungsclip mit der Erde verbunden ist, sollten Sie die Wandleistung niemals ohne Trenntransformator messen . Ihr Netzteil schwimmt, daher ist dies diesmal kein Problem .