Utilizzo sicuro dell'oscilloscopio con alimentazione CA.

So che ci sono già poche discussioni su questo argomento, ma poiché l'inglese non è la mia prima lingua, ho pensato che fosse meglio avere qualche informazione in più su questo.

Ho usato gli oscilloscopi per risolvere i problemi elettronici e misurare i picchi di corrente del motore CA all'avvio, ma non ho esperienza nell'usarli per misurare i livelli di alta tensione e la mia esperienza è con vecchi ambiti analogici.

Quindi ora ho questo nuovo DSO e la potenza in ingresso è da 400 V picco a picco CA, quindi può gestire circa 140 V CA RMS? Non che inserirò così tanto lì.

Dato che vivo in Europa, qui la rete è di 230 V a 50 Hz, non posso misurarli direttamente.

Se imposto l'attenuazione dall'oscilloscopio e dalla sonda su 10X, la tensione è 23 RMS ed è sicuro da misurare? E sì, le sonde sono classificate per 1kV.

Se questo è vero, è anche sicuro misurare la tensione tra due linee principali (400 V RMS), dal momento che il picco-picco sarebbe di circa 112 volt?

SICUREZZA: quando misuro CA, userò l'oscilloscopio dalla sua batteria interna o con un trasformatore di isolamento (1: 1) in modo che galleggi, il che significa che non c'è collegamento a terra. Ci sono altri problemi di sicurezza che non ho realizzato?

Devi fare molta attenzione quando misuri le tensioni sulla rete, specialmente nel tuo paese dove le tensioni sono assolutamente mortali.

Il modo migliore per accedervi è creare una scatola divisoria resistiva. Questo è un semplice divisore di resistenza alloggiato in una scatola di progetto sicura non conduttiva. Collegare la parte superiore e inferiore del divisore della resistenza a un cavo di linea con una spina polarizzata correttamente. Quindi porta la parte inferiore del divisore e il rubinetto centrale del divisore verso i montanti a 5 vie o i jack a banana. Instradare inoltre il conduttore di messa a terra del cavo di linea verso un altro jack a banana, o 5 vie, sull'involucro.

Selezionare un rapporto di divisione del resistore in modo da ottenere una tensione di uscita che sia al tatto sicura e adatta all'intervallo di ingresso dell'oscilloscopio. Inoltre, selezionare i valori della resistenza in modo che abbiano un'impedenza sufficientemente bassa da non influire sulla precisione dell'oscilloscopio, ma sono abbastanza alti da non bruciare troppa potenza nella resistenza superiore e creare molto calore non necessario.

Poiché moltiplicherai tutte le letture dell'oscilloscopio per l'inverso di questo rapporto, scegli un rapporto che è facile da manipolare mentalmente - ad esempio 10: 1, 15: 1, 20: 1 - ma fornisce comunque una tensione sicura al tatto livello sui jack di uscita. (Non che toccherai volutamente e regolarmente i terminali di uscita, ma si verificano incidenti e errori.)

Assicurati di costruire questa scatola in modo tale e sigillala in modo che non vi sia alcuna possibilità di toccare accidentalmente il filo caldo. È inoltre possibile includere una spia luminosa per indicare che la scatola è collegata alla rete elettrica. Non puoi stare troppo attento quando si scherza con la rete elettrica!

Contrassegna il rapporto del divisore della resistenza all'esterno della scatola. Moltiplicare tutte le letture dell'oscilloscopio per questo fattore per ottenere la tensione di linea effettiva.

Ho appena provato questo. Per sicurezza, ho verificato che la presa era correttamente cablata, ad es. Caldo e neutro non sono invertiti, nessuna terra aperta, nessun neutro aperto. Ho anche usato la stessa presa dell'oscilloscopio collegato. In questo modo, la messa a terra sta già avvenendo all'interno dell'ambito e si riduce alla possibilità di un anello di messa a terra. Ho collegato il grabber al lato caldo (piccolo) della spina mentre entra nella presa. Il piccolo spazio crea un basso rischio di toccarlo accidentalmente.

In conclusione, ha funzionato e ho vissuto per raccontarlo. E ho avuto delle foto per dimostrarlo. Il segnale sembrava pulito, pochissime armoniche e rumore.

Tenderei ad usare un trasformatore ed essere al sicuro! Potrebbe perdere del rumore nella fascia alta, ma ...

Si noti che in Europa la maggior parte dei sistemi di rete sono protetti da interruzioni di corrente di dispersione; 30 mA è comune, alcuni sono 100 mA, soprattutto quando i sistemi "che perdono" intervengono regolarmente o in cui i carichi induttivi rappresentano un problema.

Se è necessario utilizzare un partitore di resistenza a terra, è necessario assicurarsi che la corrente passata non superi questo valore di scatto (ci saranno perdite da altri dispositivi, quindi un divisore deve assorbire un valore inferiore al valore di scatto). Tenderei anche a utilizzare resistori ceramici multipli con filo ad alta potenza che non si guastano. L'uso di più resistori in serie protegge da un improbabile cortocircuito all'interno del resistore. Quindi, se hai bisogno di un resistore da 1 M, usa 2x 500 K in serie, oppure 2x [2x 1 M in serie] in parallelo (per chiarezza, sono quattro resistori per creare un singolo valore di resistenza - spesso più facile che cercare di abbinare i valori E corretti).

(nota che l'uso di una combinazione parallela / serie ha il vantaggio di "appianare" i valori, specialmente dove la tolleranza è alta e ovviamente i valori variano all'interno del campione - dovrai ovviamente conoscere un valore preciso per il tuo divisore)

Si noti che i resistori a filo avvolto possono introdurre induttanza indesiderata

Montare il divisore in una custodia isolata con connettori, cavi e presa a muro approvati.

Stai attento!

Non ho molto tempo per rispondere a questa domanda, ma devo dire:

PER FAVORE, PER FAVORE, PER FAVORE

La rete CA è potenzialmente mortale : fai molta attenzione quando fai esperimenti con la rete.

Consiglio vivamente di utilizzare una sonda di tensione differenziale come questa: Sonda di tensione (esistono molti altri modelli)

Questo tipo di attrezzatura è progettata da professionisti e non dovrai sperimentare tensioni mortali quando provi a eseguire il debug dei tuoi circuiti.

Alcuni avvertimenti su soluzioni autoprodotte:

• come hanno sottolineato altri contributori, la fluttuazione dell'ambito NON è semplicemente un'opzione
• usare un divisore di tensione potrebbe essere un'opzione, ma solo se capisci davvero le probabilità di un tale progetto. Se usato in modo errato (ad es. Quando si collega direttamente una fase al GND dell'oscilloscopio), si crea un cortocircuito che, nella migliore delle ipotesi, può distruggere l'oscilloscopio e nel peggiore dei casi farsi del male. Si prega di vedere questo sull'arco flash . E se provi a guardare la tensione attraverso due fasi, sei sicuro di creare un corto circuito.
• potresti provare a costruire la tua sonda di tensione differenziale. Fondamentalmente, si tratta di un amplificatore differenziale con R1 = R2, R3 = R4 e R1 >> R3, R2 >> R4. Ma acquistandone uno, otterrai sicuramente una sonda dal design migliore (attenuazione più precisa, rifiuto del modo comune di gran lunga migliore, larghezza di banda maggiore) ed eviterai esperimenti pericolosi

user36607 hai fatto un'ottima domanda. Uno che ti impedirà di danneggiare o distruggere il tuo nuovo DSO. Alcune basi di input dell'ambito sono in ordine. Tieni presente che gli attenuatori di ingresso sono gli stessi sia per gli ambiti analogici che per i DSO odierni. L'amplificatore di ingresso / A / D e attenuatore dell'oscilloscopio ha una capacità di ingresso massima indipendentemente dalla sonda che si sta dicendo all'oscilloscopio che si possiede. Tutto ciò che cambia è il modo in cui l'oscilloscopio segnala le tensioni di ingresso. Pensa alla sonda come a un attenuatore aggiuntivo prima dell'attenuatore interno dell'oscilloscopio. Il moltiplicatore della sonda riduce la tensione del connettore di ingresso del fattore sulla sonda. 10 V su una sonda 10X genereranno 1 V sul connettore. Allo stesso modo con una sonda 100X la tensione del connettore sarà di 0,1 V.

Passiamo alla seconda domanda. Hai ragione sulla tensione. Il 230V è attraverso le linee non dalle linee a terra. La fase è suddivisa (L1 = + 180 gradi, L2 = -180 gradi). Metà della tensione di ciascuna linea rispetto alla terra. Supponendo che l'oscilloscopio sia correttamente messo a terra, il che significa anche che anche l'anello esterno dei connettori di ingresso è messo a terra (verificare con un DMM). Quindi, ciò che vede l'ingresso all'oscilloscopio è la tensione di linea relativa alla terra o 115VRMS (162Vp-p). Quindi si utilizza la funzione MATH per mostrare la differenza tra le linee e la viola che si ha la misurazione della tensione completa con la larghezza di banda dell'oscilloscopio completo. Ora dove si trova a terra la sonda dell'oscilloscopio determina se è stato creato un anello di messa a terra. Mi dispiace ney sayers l'unico modo per creare un loop di terra è isolare gli ambiti di terra. Ground loop è un altro argomento per un'altra domanda.

user36607 spera che questa teoria aiuti in modo che in futuro sia possibile applicare questo processo di pensiero per determinare se si sta eseguendo una misurazione in sicurezza.

Molti altri hanno sottolineato che è necessario utilizzare una sonda differenziale adeguata quando si misurano tensioni elevate, tuttavia qualcosa a cui prestare attenzione se si misura da linea a linea è che la tensione di modo comune della sonda differenziale è abbastanza alta. Potresti trovare sonde differenziali che sono economiche e misurano fino a ~ 500 V, ma quelle più economiche spesso non tollerano alte tensioni di modo comune che puoi vedere quando metti la linea di sonde.