Dlaczego potrzebujemy transformatora izolacyjnego do podłączenia oscyloskopu?

Mój profesor zawsze nalega, aby zapewnić zasilanie oscyloskopu przez transformator izolacyjny. Jaka jest tego konieczność? Jakie jest ryzyko, jeśli go nie podłączę?

Nigdy nie powinieneś unosić lunety z transformatorem izolacyjnym! Jest to lekkomyślna i niebezpieczna rada od twojego profesora i on / ona potrzebuje sprawdzenia rzeczywistości.

Zaakceptowaną procedurą wykonywania prac wymagających izolacji jest WYŁĄCZENIE URZĄDZENIA PODCZAS TESTU, A NIE WYPOSAŻENIE TESTOWE.

Dlaczego?

• O wiele łatwiej jest pamiętać, że testowane urządzenie jest niebezpieczne i wymaga ostrożnej obsługi, a nie oscyloskopu
• Jeśli podłączysz kabel komunikacyjny do pływającego lunety (USB, GPIB, RS232), zgadnij co - to NIE MA DŁUŻSZYCH PŁYWANIA. (Wszystkie te kable mają uziemienia zwrotne)
• Po podłączeniu pływającego lunety powraca do potencjału, cały odsłonięty metal na lunecie ma teraz ten potencjał. Poważne ryzyko porażenia prądem.

Jeśli nie możesz unosić testowanego urządzenia, użyj izolowanej sondy różnicowej, aby wykonać pomiary i utrzymuj zarówno testowany egzemplarz, jak i zakres uziemione. Żaden pomiar nie jest wart ryzyka bezpieczeństwa.

W takich okolicznościach luneta na baterie może wydawać się dobrym pomysłem, ale tylko wtedy, gdy ma dedykowane izolowane wejścia. Zwykły luneta zasilana bateryjnie z nieizolowanymi wejściami nadal będzie miała problem z odsłoniętym metalem unoszącym się do dowolnego potencjału, do którego podłączasz uziemienie. Dlatego wszystkie instrukcje obsługi lunet na baterie wyraźnie mówią „Ten lunetę należy zawsze uziemić, nawet jeśli nie masz baterii” - jeśli zdecydujesz się zignorować to, na własne ryzyko. Zasięg z dedykowanymi izolowanymi wejściami powinien być nadal uziemiony jako dobra praktyka. Zasadniczo jest to odpowiednik użycia zewnętrznych izolowanych sond różnicowych o zwykłym zakresie.

Pracuję na pełny etat w elektronice energetycznej i mam na stole dziesiątki tysięcy dolarów sprzętu laboratoryjnego. Jeśli ktoś zostanie przyłapany na pływaniu przez lunetę, pływak jest natychmiast korygowany przez zespół inżynierów testujących, środki pływaka zostają przejęte (najczęściej jest to przewód z usuniętym bolcem uziemiającym) - możliwe jest postępowanie dyscyplinarne. Wielu starszych / głównych inżynierów usmażyło swoje komputery i cały zestaw instrumentów laboratoryjnych podłączonych do GPIB, próbując unosić sprzęt testowy i zapominając o interfejsie GPIB. (Nikt jeszcze nie umarł - na szczęście)

Zacisk krokodylkowy na sondzie lunety:

( źródło obrazu )

jest podłączony przewodem zasilającym do Ziemi. Jeśli przypniesz go do czegoś, co nie ma potencjału Ziemi, dostaniesz duży prąd i wszystko się rozkręci.

To powiedziawszy, transformator izolacyjny na lunecie nie jest dobrym rozwiązaniem. Jest powód, dla którego inżynierowie zbudowali taki zakres, i ma to związek z bezpieczeństwem i wydajnością akustyczną. Lepiej jest izolować testowane urządzenie i pozwolić lunecie działać zgodnie z przeznaczeniem.

Pamiętaj, że zacisk uziemienia jest również podłączony do metalowej obudowy lunety. Prawdopodobnie go dotkniesz. Prawdopodobnie dotykasz Ziemi. Rozważ więc następujące obwody:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

zakres1 umożliwia przepływ niebezpiecznego prądu z testowanego urządzenia (UUT) przez ciebie do ziemi. Umierasz

zakres2 może zostać uszkodzony lub po prostu przepalić bezpiecznik, ponieważ testowany egzemplarz został przypadkowo zwarty do masy. Ale będziesz żyć, ponieważ masz znacznie wyższą impedancję do uziemienia niż bolec uziemienia na przewodzie. Dlatego nazywa się to polem bezpieczeństwa .

Jeśli po prostu unikniesz przycinania uziemienia do czegokolwiek, co nie ma potencjału Ziemi (zakres 3), nic nie będzie bum. Tylko nie popełniaj błędów!

Jeśli chcesz chronić siebie, testowany egzemplarz i zakres przed błędami, wtedy właściwą rzeczą jest zastosowanie izolowanego, ograniczonego prądu zaopatrzenia (zakres 4). Pomiędzy izolacją a podłożem bezpieczeństwa zabicie siebie będzie trudniejsze (ale nie niemożliwe). Jeśli przez pomyłkę coś skrócisz, zacznie działać ograniczenie prądu i prawdopodobnie unikniesz trwałego uszkodzenia czegokolwiek.

Oba podejścia są możliwe do zastosowania (z różnymi pro i contra). Czasami trudno jest ustawić transformator izolacyjny dla testowanego urządzenia, gdy urządzenie zużywa dużo energii (elektronika mocy napędzająca duży silnik XY kW). W takich przypadkach sensowne może być odizolowanie oscyloskopu, ponieważ transformator izolujący może być bardzo mały i tani.

LMA

Chociaż to, co mówisz, jest możliwe, ty i twój profesor nie widzicie wszystkich innych przeszkód związanych z tą konfiguracją. Inni nie są w błędzie i powiedzieli ci, jak to zrobić, ogólnie, w miarę możliwości, w sposób bezpieczniejszy. Jako ogólna praktyka twój profesor jest niepoprawny lub może źle rozumiesz swojego profesora ... najprawdopodobniej, ale nie da się tego udowodnić.

Nauczono mnie tego samego ... Jeśli chodzi o prąd AC / RF, odizoluj źródło od O-Scope. DLACZEGO?

Zakres obejmuje:

1. Zobacz formularz fali.
2. Wiele zakresów nie radzi sobie z wysokimi napięciami, wysadziłbyś lunetę.
3. Nie chcesz obciążać obwodu.
4. RF do zakresu! To wcale nie jest dobra rzecz.
   Uwaga dodatkowa: Niektóre lunety mogą mieć wbudowany obwód izolujący w zakresie.
5. TAK, po włożeniu transformatora izolacyjnego będziesz musiał zrobić trochę więcej matematyki - nie wszystkie formatory mają dokładnie 1: 1.
6. Pamiętaj, że sygnał zostanie odwrócony, jeśli jest to ważne dla twojej pracy.
7. Och, przeczytaj instrukcję lunety, a ona / powinna powiedzieć ci, jakie może być maksymalne napięcie wejściowe.
8. Impotencja, ups - impedancja - Pomyśl o drodze przed tranzystorami i możliwość po prostu zbudowania VOM o wysokiej impedancji wejściowej: mieliśmy VTVM do wysokiej (100 000 000 Z). Urządzenia te zostały wykorzystane, aby nie obciążać testowanego obwodu.

OK - muszę dokończyć kawę. Proszę o więcej informacji.

Profesor wydaje się mieć rację, czasami podczas testowania obwodu, jeśli ma się zdarzyć, że musimy przeanalizować przebiegi wejściowe z sieci, a system ma 2-pinowy przewód zasilający, wtedy faza i orientacja neutralna mogą się zmienić, ponieważ dso ma uziemienie BNC podłączone do uziemienie zmiana w przewodzie 2-stykowym może łączyć obwód neutralny / fazowy używany do odniesienia sondy do uziemienia, zwarcie ołowiu