Do czego służy port masy w oscyloskopie analogowym?

15

Właśnie kupiłem swój pierwszy analogowy oscyloskop (GoldStar OS-7020A) i zauważyłem, że ma on z przodu port oznaczony jako „ziemia”. Do czego dokładnie służy ten port?

Pomyślałem, że może to być do podłączenia uziemienia dla sond, które nie mają jednego, ale są dwa kanały i tylko jeden port uziemienia, więc nie jestem pewien. Czy jest to po prostu zapewnienie wygodnego połączenia uziemienia dla innych urządzeń?

Czy mogę na przykład przymocować do niego mój antystatyczny pasek na rękę? Czy oscyloskop musiałby być włączony, aby działał? (Nowicjusz elektroniki tutaj, więc proszę wybacz mi, jeśli to głupie pytanie.)

GoldStar OS-7020A

David Brown
źródło
2
Aha, i nie ogranicza się to do zakresów analogowych, mój cyfrowy zakres ma uziemione sondy.
Thomas O
Spośród wszystkich odpowiedzi wciąż nie widzę dobrego powodu, dla którego istnieje określony terminal do uziemienia w niektórych zakresach.
Cybergibbons
1
@Cybergibbons - Nie ma jednej odpowiedzi na pytanie dlaczego. Naprawdę jedyne, co można powiedzieć na pewno, to „Ktoś może tego chcieć, a dodawanie go jest tanie”.
Connor Wolf,

Odpowiedzi:

7

Większość oscyloskopów ma uziemienie bezpieczeństwa. To łączy się z uziemieniem na wtyczce, a także z obudową. Myślenie polega na tym, że jeśli źle podłączysz go w najgorszym przypadku, potkniesz się o GFI / RCD zamiast szokować siebie lub uszkodzić instrument.

Ponieważ oscyloskop jest zwykle instrumentem stołowym, nie jest izolowany od sieci. Możesz użyć transformatora izolującego, ale nie jest to zalecane, ponieważ usuwa to zabezpieczenie, pozostawiając uziemienie na powierzchni.

Tektronix sprzedaje oscyloskop, który ma w pełni izolowane wejścia, nie znam żadnych innych modeli. Dodawanie znacznie szybszych obwodów izolacyjnych jest znacznie droższe. Zwykle oznacza to, że cała strona analogowa i odbiorcza muszą być izolowane.

Uziemienie powinno być zawsze podłączone do uziemienia obwodu, w przeciwnym razie wystąpi dziwne zachowanie. Zaufaj mi. Spędziłem godziny, przyglądając się śladowi, zastanawiając się, skąd dochodzi hałas, ale okazało się, że właściwie nie podłączyłem gruntu.

Thomas O
źródło
1
Czy mówisz o przewodzie uziemienia na samej sondzie? Wiem, że należy to podłączyć do uziemienia obwodu, ale mam na myśli osobny port uziemienia pod ekranem CRT (przynajmniej na GoldStar).
David Brown
1
Obie; gniazdo uziemienia jest podłączone do sondy uziemienia i uziemienia. Wszystkie powinny być takie same.
Thomas O
4
chcesz, aby uziemienie sondy było podłączone do czegoś, co jest dobrym uziemieniem dla badanego sygnału. myślę, że jeśli z przodu lunety znajduje się uziemienie, byłoby to odniesienie do źródła zasilania lub innego instrumentu, takiego jak generator sygnału, który mógłby mieć izolowane wyjście.
JustJeff,
2
Dopóki jest podłączony do sieci, powinien zawsze znajdować się na ziemi. Możesz to sprawdzić za pomocą multimetru i testu ciągłości.
Thomas O
7
Nie podłączałbym do niego paska antystatycznego. Zatem cały punkt paska na nadgarstek polega na prowadzeniu skoków statycznych pod wysokim napięciem wokół wrażliwej elektroniki, dlaczego celowo miałbyś poprowadzić go przez lunetę?
Mark
4

Wszystkie istniejące odpowiedzi wydają się odpowiadać, dlaczego chcesz podłączyć się do uziemienia oscyloskopu, a nie dlaczego miałby istnieć osobny zacisk uziemienia, dlatego nie czuję się tak źle, publikując następujące spekulacje :


Obecność uziemiającego słupka jest (hipotetycznie) spuścizną wynikającą z historii połączeń wejściowych oscyloskopu.

Dawno, dawno temu kable i złącza koncentryczne nie były tak powszechne i tanie, a interesujące częstotliwości były niższe. Oscyloskopy miały zaciski dla poszczególnych przewodów lub wtyki bananowe, takie jak zaciski na tym urządzeniu:

Heathkit IO-12

Późniejszym opracowaniem było złącze koncentryczne SO-239 lub „UHF”. Jedną z właściwości tego złącza jest to, że może on obsługiwać wtyczkę bananową. Dlatego jeśli luneta ma złącze SO-239 połączone z uziemionym gniazdem bananowym, może przyjąć wejście koncentryczne lub parę wtyczek bananowych. Przykładem takiego zakresu jest BK Precision 1431; zwróć uwagę na podnośnik i słupek wiążący w prawym górnym rogu, z otworami środkowymi tej samej wielkości:

BK Precision 1431

Oto najnowszy przykład takiego połączenia (nie z oscyloskopem), który jest w użyciu, z jednego z filmów Dave'a Jonesa (EEVBlog) . (To trochę głupi przykład, ponieważ kabel, którego używa, jest w rzeczywistości współosiowy na drugim końcu, ale prawdopodobnie był wygodniejszy niż kopanie adaptera. SO-239 / PL-259 jest dość rzadki, jeśli nie jesteś amator radiooperator.)

Dwa przewody wtyczki bananowej włożone do SO-239 i łącznika.

Stąd hipoteza, że ​​tej funkcji po prostu nie usunięto (w niektórych projektach), gdy oscyloskopy przeszły na złącze BNC, które jest elektrycznie lepsze i wygodniejsze w użyciu, ale nie ma takiej samej kompatybilności z wtykiem bananowym.

To szczątkowe złącze jest nadal potencjalnie przydatne dla wejść bananowych lub drutowych; jeden może otrzymać pojedynczy wiążące post-BNC Adapter (przykład poniżej), czy o to chodzi tak-239 adapter, taniej niż powszechnie postrzegane podwójnego wiązania post adaptera. Ale jest to dość niejasny przypadek użycia i na pewno nie uzasadnia trzymania go w pobliżu, gdy współczesne użycie oscyloskopu prawie zawsze obejmuje albo sondę, albo wejście kabla koncentrycznego.

Kevin Reid
źródło
3

Ten terminal to obudową oscyloskopu.

Zakładając, że Twój oscyloskop używa wtyczki z trzema stykami, jest on podłączony kablem zasilającym urządzenia do uziemienia.

Zwykle służy do kontrolowania trasowania prądu ziemnego, gdy próbujesz wykonać bardzo precyzyjne pomiary, które zwykle obejmują transformator izolacyjny (lub kilka).

Zakładając, że twoja ławka jest odpowiednio uziemiona, nie widzę problemu z podłączeniem do niej antystatycznej opaski na nadgarstek. Upewnij się, że w kablu znajduje się pewien opór dla opaski na rękę (myślę, że ~ 1MΩ jest powszechny).
W przeciwnym razie nie tylko potencjalnie uszkodzisz cokolwiek ładunkiem elektrostatycznym (musisz powoli odpowietrzyć ładunek elektrostatyczny), ale w przypadku jakiegokolwiek zdarzenia, w którym przypadkowo zetkniesz się z wysokim napięciem, będziesz najkrótszą drogą do ziemia .


Za to, co jest warte, możesz użyć wewnętrznego zasilacza oscyloskopu jako transformatora izolującego biedaka, odcinając przewód uziemiający na kablu zasilającym. Powoduje to pływanie całego lunety elektrycznie, dzięki czemu można mierzyć za pomocą uziemienia lunety podłączonego do szyny napięciowej bez uziemienia szyny.

Zachowaj jednak szczególną ostrożność, jeśli to zrobisz, ponieważ jakakolwiek usterka po nieizolowanej stronie wewnętrznego zasilacza lunety może spowodować przyłożenie napięcia sieciowego do lokalnej masy lunety (a przez to do twojego urządzenia i potencjalnie ciebie ).

Zrobiłem to, ale jest to jeden z tych obszarów, w których, chyba że wiesz wystarczająco dużo, aby zrozumieć ryzyko (i dlatego nie zadajesz tego pytania), prawdopodobnie powinieneś użyć odpowiedniego transformatora izolującego, jeśli potrzebujesz takiego.

Connor Wolf
źródło
1

Są chwile, kiedy bezpośrednie połączenie lunety z ramą lunety może usunąć zakłócony sygnał, który monitorujesz. Nie wiadomo, na jakie warunki pętli uziemienia możesz natknąć się, szczególnie w przypadku sygnałów o bardzo wysokiej częstotliwości. Przykładem tego ostatniego było to, że kiedy patrzyłem na sygnały poziomu „ECL” w komputerze, gdzie sygnały na płycie montażowej miały wahania mniejsze niż 1 wolt i czasy narastania w nanosekundach, trudno było zobaczyć prawdziwy kształt fali za pomocą standardowa sonda i specjalne połączenie pasujące na końcu zamiast końcówki sondy składającej się z dwóch 1-calowych drutów, jednego gorącego i jednego uziemienia, było jedynym sposobem, aby zobaczyć prawdziwy niezniekształcony kształt fali. Jeśli scopujesz sygnały w obwodzie izolowanym od ziemi, być może na przykład regulator klimatyzacji, konieczne może być spojrzenie na sygnał, w którym żadne połączenie nie dotyczy uziemienia. Tutaj odizolujesz lunetę od uziemienia („unosisz” lunetę) i połączysz lunetkę z nieuziemionym punktem odniesienia, aby zobaczyć sygnał odnoszący się do tego z twoją sondą. Oczywiście musisz to robić ostrożnie i upewnić się, że luneta stoi na powierzchni, która nie zwiera obudowy do ziemi (jeśli jest metalowa). nic z tego nie jest codzienną sytuacją, tylko zależy od tego, w jaki sprzęt się wchodzisz! Oczywiście musisz to robić ostrożnie i upewnić się, że luneta stoi na powierzchni, która nie zwiera obudowy do ziemi (jeśli jest metalowa). nic z tego nie jest codzienną sytuacją, tylko zależy od tego, w jaki sprzęt się wchodzisz! Oczywiście musisz to robić ostrożnie i upewnić się, że luneta stoi na powierzchni, która nie zwiera obudowy do ziemi (jeśli jest metalowa). nic z tego nie jest codzienną sytuacją, tylko zależy od tego, w jaki sprzęt się wchodzisz!

John Morgan
źródło
0

dodatkowe uziemienie dotyczy sprzętu, nad którym pracujesz, dodatkowe naziemne podwozie, że tak powiem.

Janis Vogel
źródło