Bezpieczne używanie oscyloskopu z siecią prądu przemiennego

Wiem, że jest już sporo dyskusji na ten temat, ale ponieważ angielski nie jest moim pierwszym językiem, pomyślałem, że lepiej uzyskać więcej informacji na ten temat.

Użyłem oscyloskopów do rozwiązywania problemów z elektroniką i mierzenia skoków prądu silnika prądu przemiennego podczas uruchamiania, ale nie mam doświadczenia w stosowaniu ich do pomiaru wysokich poziomów napięcia, a moje doświadczenia dotyczą starych zakresów analogowych.

Więc teraz mam ten nowy DSO, a napięcie wejściowe wynosi 400 V prądu przemiennego od szczytowego do szczytowego, więc może obsłużyć około 140 V AC RMS? Nie dlatego, że będę tam tyle wkładać.

Ponieważ mieszkam w Europie, napięcie sieciowe wynosi 230 V @ 50 Hz, dlatego nie mogę ich zmierzyć bezpośrednio.

Jeśli ustawię tłumienie z zakresu i sondy na 10X, napięcie wynosi 23 RMS i można bezpiecznie mierzyć? I tak, sondy są oceniane dla 1kV.

Jeśli to prawda, można również bezpiecznie mierzyć napięcie między dwiema głównymi liniami (400 V RMS), ponieważ między szczytami byłoby około 112 woltów?

BEZPIECZEŃSTWO: Podczas pomiaru prądu przemiennego będę korzystał z lunety z wewnętrznej baterii lub z izolującym transformatorem (1: 1), aby pływał, co oznacza, że ​​nie ma połączenia z uziemieniem. Czy są jeszcze jakieś problemy z bezpieczeństwem, o których jeszcze nie wiedziałem?

Należy zachować szczególną ostrożność podczas pomiaru napięć w sieci, szczególnie w kraju, w którym napięcia są absolutnie śmiertelne.

Najlepszym sposobem na zbliżenie się do tego jest wykonanie rezystancyjnego pola dzielnika. Jest to prosty dzielnik rezystorowy umieszczony w bezpiecznej nieprzewodzącej skrzynce projektowej. Podłącz górną i dolną część rozdzielacza rezystorów do przewodu sieciowego z prawidłowo spolaryzowaną wtyczką. Następnie przenieś dolną część rozdzielacza i środkowy zaczep rozdzielacza do 5-stronnych słupków lub bananów. Poprowadź również przewód uziemiający przewodu linii do innego gniazda bananowego lub 5-kierunkowego na obudowie.

Wybierz współczynnik dzielnika rezystora, aby uzyskać napięcie wyjściowe, które jest zarówno bezpieczne w dotyku, jak i odpowiednie dla zakresu wejściowego lunety. Wybierz również wartości rezystorów, aby miały wystarczająco niską impedancję, aby nie wpływać na dokładność lunety, ale są wystarczająco wysokie, aby nie spalać zbyt dużej mocy w górnym rezystorze i wytwarzać dużo niepotrzebnego ciepła.

Ponieważ będziesz zwielokrotniał wszystkie odczyty zakresu przez odwrotność tego współczynnika, wybierz współczynnik, który jest łatwy do manipulowania mentalnie - np. 10: 1, 15: 1, 20: 1 - ale nadal zapewnia bezpieczne napięcie dotykowe poziom na wyjściowych gniazdach. (Nie chodzi o to, że celowo i rutynowo dotykasz zacisków wyjściowych, ale zdarzają się wypadki i wpadki).

Upewnij się, że skonstruowałeś to pudełko w taki sposób i zapieczętowałeś je, aby NIE było szansY przypadkowego dotknięcia gorącego drutu. Możesz również dołączyć lampkę kontrolną, aby wskazać, że urządzenie jest podłączone do sieci. Nie możesz być zbyt ostrożny, gdy zadzierasz z siecią elektryczną!

Zaznaczyć współczynnik dzielnika rezystora na zewnątrz pudełka. Pomnóż wszystkie odczyty zakresu przez ten współczynnik, aby uzyskać rzeczywiste napięcie sieciowe.

Właśnie tego spróbowałem. Dla bezpieczeństwa zweryfikowałem, że gniazdko jest odpowiednio okablowane, np. Gorące i neutralne nie są odwrócone, brak otwartego uziemienia, brak otwartego przewodu neutralnego. Użyłem również tego samego gniazdka, do którego podłączony jest luneta. W ten sposób uziemienie odbywa się już wewnątrz lunety i ogranicza się do możliwości wystąpienia pętli uziemienia. Podłączyłem grabber do gorącej (małej) strony wtyczki, gdy wchodzi ona do gniazdka. Mała szczelina stwarza niskie ryzyko przypadkowego jej dotknięcia.

Podsumowując, zadziałało i żyłem, żeby o tym opowiedzieć. I zrobiłem zdjęcia, żeby to udowodnić. Sygnał wyglądał na czysty, bardzo mało harmonicznych i hałasu.

Chciałbym używać transformatora i być bezpiecznym! Może stracić trochę hałasu na wysokim poziomie, ale ...

Należy pamiętać, że w Europie większość systemów zasilania jest chroniona przez wyzwalacze prądu upływowego; 30 mA jest powszechne, niektóre mają wartość 100 mA, szczególnie tam, gdzie „nieszczelne” systemy regularnie się wyłączają lub gdzie występują obciążenia indukcyjne.

Jeśli musisz użyć dzielnika rezystora do uziemienia, musisz upewnić się, że przepływający prąd nie przekracza tej wartości wyzwalającej (nastąpi wyciek z innych urządzeń, więc dzielnik musi przyciągać znacznie poniżej wartości wyzwalającej). Chciałbym również stosować wiele oporników ceramicznych uzwojonych drutem o dużej mocy, które się nie rozpadną. Zastosowanie wielu rezystorów szeregowo chroni przed nieoczekiwanym zwarciem w rezystorze. Dlatego jeśli potrzebujesz rezystora 1M, użyj 2x 500K szeregowo lub 2x [2x 1M szeregowo] równolegle (dla jasności, to cztery oporniki do utworzenia pojedynczej wartości rezystora - często łatwiejsze niż próba dopasowania prawidłowych wartości E.).

(zwróć uwagę, że zastosowanie kombinacji równoległej / szeregowej ma tę zaletę, że „wygładza” wartości, szczególnie tam, gdzie tolerancja jest wysoka i oczywiście wartości różnią się w obrębie próby - oczywiście musisz znać dokładną wartość dla dzielnika)

Należy pamiętać, że rezystory drutowe mogą wprowadzać niepożądaną indukcyjność

Zamontuj rozdzielacz w izolowanej obudowie z zatwierdzonymi złączami, okablowaniem i wtyczką ścienną.

Bądź bezpieczny!

Nie mam zbyt wiele czasu na odpowiedź na to pytanie, ale muszę powiedzieć:

PROSZĘ PROSZĘ PROSZĘ

Zasilanie prądem przemiennym jest potencjalnie śmiertelne : należy BARDZO ostrożnie eksperymentować z siecią.

Chciałbym zdecydowanie doradzamy przy użyciu sondy różnicowe napięcie jak ten: sondy napięciowej (istnieje wiele innych modeli)

Ten rodzaj sprzętu został zaprojektowany przez profesjonalistów i nie będziesz musiał eksperymentować ze śmiertelnymi napięciami podczas próby debugowania własnych obwodów.

Niektóre ostrzeżenia o rozwiązaniach własnych:

• jak inni autorzy zwracają uwagę, pływające zakres jest po prostu NIE opcja
• użycie dzielnika napięcia może być opcją, ale tylko wtedy, gdy naprawdę rozumiesz szanse takiego projektu. W przypadku niewłaściwego użycia (np. Przy bezpośrednim podłączeniu fazy do GND zakresu), powstaje zwarcie, które w najlepszym wypadku może zniszczyć twój zakres, aw najgorszym wypadku samemu zaszkodzić. Zobacz to na temat łuku elektrycznego . A jeśli spróbujesz obserwować napięcie na dwóch fazach, masz gwarancję wytworzenia zwarcia.
• możesz spróbować zbudować własną sondę różnicowego napięcia. Zasadniczo jest to wzmacniacz różnicowy z R1 = R2, R3 = R4 i R1 >> R3, R2 >> R4. Ale kupując jedną, dostaniesz z pewnością lepiej zaprojektowaną sondę (bardziej precyzyjne tłumienie, znacznie lepsze odrzucanie w trybie wspólnym, większa przepustowość) i unikniesz niebezpiecznych eksperymentów

user36607 zadałeś świetne pytanie. Taki, który ochroni Cię przed uszkodzeniem lub zniszczeniem nowego DSO. Niektóre podstawy wprowadzania zakresu są w porządku. Należy pamiętać, że tłumiki wejściowe są takie same zarówno dla zakresów analogowych, jak i dla dzisiejszych OSD. Wzmacniacz wejściowy / A / D i tłumik w zakresie ma maksymalną zdolność wejściową, bez względu na to, jaką sondę mówisz o swoim zakresie. Wszystko, co się zmienia, to sposób, w jaki zakres zgłasza napięcia wejściowe. Pomyśl o sondzie jako o dodatkowym tłumiku przed wewnętrznym tłumikiem lunety. Mnożnik sondy zmniejsza napięcie złącza wejściowego o współczynnik na sondzie. 10 V na sondzie 10X wytworzy 1 V na złączu. Podobnie w przypadku sondy 100X napięcie złącza wyniesie 0,1 V.

Teraz przejdź do drugiego pytania. Masz rację co do napięcia. Napięcie 230 V przebiega przez linie, a nie od linii do ziemi. Faza jest podzielona (L1 = + 180 stopni, L2 = -180 stopni). Połowa napięcia z każdej linii względem ziemi. Zakładając, że twój zakres jest odpowiednio uziemiony, co oznacza również, że zewnętrzny pierścień złącza wejściowego jest również uziemiony (sprawdź za pomocą DMM). Tak więc wejście do lunety widzi napięcie sieciowe względem ziemi lub 115 V RMS (162 Vp-p). Następnie używasz funkcji MATH, aby pokazać różnicę między liniami a altówką, masz pełny pomiar napięcia z pełnym pasmem zakresu. Teraz, gdy uziemisz swoją sondę zakresu, określa, czy utworzono pętlę uziemienia. Przepraszam, nie, mówcy, jedynym sposobem na utworzenie pętli uziemienia jest odizolowanie uziemienia lunet. Pętla uziemienia to kolejny temat na inne pytanie.

user36607 mam nadzieję, że teoria ta pomoże, że w przyszłości możesz zastosować ten proces myślowy, aby określić, czy bezpiecznie wykonujesz pomiar.

Wiele innych twierdziło, że należy stosować odpowiednią sondę różnicową podczas pomiaru wysokich napięć, jednak należy zachować ostrożność podczas pomiaru od linii do linii, ponieważ ocena napięcia w trybie wspólnym sondy różnicowej jest wystarczająco wysoka. Możesz znaleźć sondy różnicowe, które są tanie i mierzą do ~ 500V, ale te tańsze często nie tolerują wysokich napięć w trybie wspólnym, które można zobaczyć po umieszczeniu sond między liniami.