为什么地球上的o-scopes earth被引用?

电器工程 示波器 接地 地球
2022-01-30 00:24:09

想一想:如果引入了通过万用表接地的路径,修改电路的行为并可能用电流损坏万用表,您将永远不会发现“接地”万用表如此强大和有用。

为什么这么多示波器都参考地球?阅读一些教育材料后,大多数“学生犯的常见错误”都是错误地放置接地夹并导致结果不佳 - 当 o-scope 只是用作精美的电压表时!

我听说 Tek 示波器内部有一个隔离变压器。但是忽略这一点,并考虑到较新的 DSO 可能有塑料外壳(我认为最重要的是与您隔离),我是否可以移除接地销,并且在 o-scope 和插座之间安装一个 1:1 交流变压器,并在我的快乐路上探索各种热/中性/接地源,而不必再担心通过它的接地路径?

4个回答

示波器通常需要很大的功率并且体积很大。拥有这样大小的机箱,其中包括 BNC 连接器和探头接地夹上的裸露接地,浮动将是危险的。

如果您必须查看墙壁供电设备中的波形,通常最好将隔离变压器放在该设备上而不是示波器上。连接示波器后,它会为电路的该部分提供接地参考,因此其他部分可能会处于高接地参考电压,这可能是危险的。但是,您可能会更加小心,不要触摸被测单元的某些部分而不是范围。

示波器还可以有其他容易忘记的接地路径。例如,我工作台上的示波器通常与我的计算机有一个永久的 RS-232 连接。浮动范围很容易,但忘记了这些事情。范围实际上不会是浮动的。当保险丝第一次连接到错误位置的被测墙壁供电单元时,保险丝充其量只会爆裂。

制造商可以很容易地隔离范围,但这可能会使他们面临责任问题。一般来说,台式设备不是孤立的,但手持设备是。如果您确实需要经常进行隔离测量,您可以使用电池供电的手持式示波器。

警告:下面将讨论降低死亡或杀死他人的可能性的方法。
阅读可能被认为是有用的。
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考虑一下这种“知情意见”而不是圣旨。

在示波器中,您希望获得物有所值的最佳结果,当您希望在尽可能多的带宽和恒定相位延迟下获得标尺平坦增益时,构建单端放大器而不是差分放大器要容易得多。测量非正弦信号通常需要示波器,因此它能够忠实地处理“整个范围”的频率分量对于它为您提供准确的真实情况至关重要。在许多情况下,单端已经足够好,因此它们可以为您提供双接地参考通道,用于多于一个差分通道,但明显少于应有的差分通道。

许多更好的示波器具有双通道减法模式,可以让您近似于差分放大器。在独立调整通道增益以使共模基座为零或在需要时添加其中的某些组件的能力中,这种近似是显而易见的。

“必须拥有”真正的浮动差模的人可以购买可选的附加肯定是亲爱的差模模块。


“浮动”示波器因此,当地的地面不是真正的地面是一个由来已久的荣誉,通常在实践中有些皱眉。在许多情况下,它运行良好。在我(很久以前)大学时代,通常的做法是有一个带接电插座的电源插头。该插头的接地插脚被切断,并且该插头通常被涂成鲜红色,以防止各种不可避免的后续事件。为此,放大器必须是单端的,但与示波器地线一起浮动,这是与本地(实际)接地的唯一连接。这将此方法与问题中描述的方法归为同一类——“1:1 变压器被隔离电源取代。如果将 SMPS 用于主电源(自从 Noah 退休后的任何时候制造的设备几乎总是如此),那么人们可能不得不考虑连接在示波器 P&N 和示波器接地之间的 X 和 Y 电容器的可能影响。这些通过 1:1 变压器与真正的 PNE 隔离,但仍然可以做一些有趣的事情来尝试模拟适当的平衡放大器。

一个当您尝试以愉快的方式探索各种热/中性/接地源时,会发生(或可能发生)问题,而不必担心一次使用两个通道的接地路径。或试图。新发现的使用探针尖端 + 接地作为 Vin1-Vin2 的自由不会扩展到两个通道,其中两个通道的 Vin2 不同。无论是在您阅读本文之前还是在您阅读本文时,这都是非常明显的,但是您没有包含它或在您的问题中注明警告这一事实表明它很容易被忽视。即使您知道这个不那么微妙的限制,当您决定连接通道 1 地球时,它仍然可以杀死使用您的设备或与您一起工作或恰好与通道 2 上的接地夹物理接触的人相。明显地 ,一些常识使这种做法安全[tm],因为安全值的范围比大多数人习惯的要有限。您当地的职业安全检查员(名称因国家/地区而异)或老板或小女儿可能会发现这种做法需要。

话虽如此,我们大多数人都会定期做一些事情,作为我们日常生活的一部分,如果我们违反社会契约或超出可接受的商定行为范围,这些事情可能会立即杀死或伤害我们或他人。驾驶汽车在 2 车道道路上行驶,对面有迎面而来的车辆就是一个很好的例子。如果使用不当,您的汽车和瞄准镜可能会杀死您和其他人。真正确定示波器不是玩您描述的游戏的最低要求,浮动隔离放大器可能是更好的选择。

示波器接地的一个重要原因是它们通常有两个或多个通道共享一个公共接地参考。如果示波器没有接地,并且探头的一个接地输入连接到未接地的裸露金属底盘,而另一个接地输入连接到 AC120,则第一个探头可能会通过 AC120 使上述底盘通电,从而产生极其危险的情况。示波器的设计理念是,如果一个探头的接地可能连接到暴露的金属物体,而另一个探头的接地夹接触到危险电压,则最好在后一点(或更糟)产生火花而不是产生一个危险在前者。

它阻止'范围读取 EMI 飞来飞去。

将示波器探头接地是将探头的长电缆屏蔽接地。屏幕阻止辐射干扰干扰探头电缆中心测量线上的电压。

否则,您的测量可能包含来自被测设备、电源照明和其他任何东西的辐射噪声(通常在测试实验室中很多)。