さまざまなソースにOスコープを(安全に)取り付ける方法


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もちろん、主電源のプローブはオシロスコープを台無しにする可能性があると聞いています。ただし、よくわからない状況がいくつかあります。

電源信号を見たい場合、IE 10:1変圧器をプローブしても安全ですか?絶縁トランスでなくても?

上記を実行できない場合、ウォールワートはどのように状況を変えますか?アースはリニアレギュレータの一部ですか?そのデバイスを直接プローブしても安全ですか?「地球」に言及されていないものだけですか?

アースを基準にしていないバッテリー(愚かな質問)にあるものをプローブできますか?

アースクリップについて誰かが言及していると聞いたことがあります。適切に配置されていないと、大電流でワニ口クリップを損傷する可能性がありますが、それが何を指しているのか、または大電流がどのようにoを流れるのかわかりません。 -グラウンドクリップまたは何かにスコープします。

以前は色々なマニュアルでお答えできたと思いますが、それ以前のものは全くわかりません。

回答:


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ラッセルの答えはいつものように素晴らしいです、私は少し余分に追加したいだけです。

ほとんどのオシロスコープには、少なくともインピーダンスが及ぶ限り「標準」があります(1メガオーム-一部には50オームの入力がありますが、それほど一般的ではなく、ここでは関係ありません)。

フロントエンドコンポーネントの保護と定格の量は、私が見たものとはかなり異なります。たとえば、オペアンプ入力と直列に接続された10k抵抗以外、保護なしで50V未満の入力に定格されたスコープの回路図を見ました。
比較すると、定格が600Vを超え、頑丈な保護機能を備えたtektronixスコープは、古い(そしておそらく内部では見ていませんが新しい)ものを入手できます。

スコープの限界を知る唯一の安全な方法は、マニュアルを注意深く読むことです。彼らが座っていれば、プローブを1xに設定して主電源電圧をプローブできます。それで問題ありません-保証期間内で故障した場合でも、とにかくカバーされます。ただし、トランジェントに関するラッセルのアドバイスに注意してください-主電源電圧をプローブする必要がある場合は、入力の定格が何であれ、10xまたは100x設定のみのプローブを使用するため、誤って1xに設定することはできません(以下を参照)

個人的には、DSO(OWON SD8202)で高電圧をプローブすることはめったにありません。スコープの大きな古いタンク(Tektronix 7633)を使用して、10倍のプローブで100 VACを超えるものと、絶縁トランスフォーマーからDUTを実行します。ずいぶん前に私は誤ってTekの230V(UK)メインに1xプローブ設定を数回使用しましたが、不満はありませんでしたが、これは誰にもお勧めしません。これらのものがどれだけうまく構築されたか(彼らが馬鹿がやって来て、このような愚かなことをするつもりであると彼らが思ったと思います:-P)

接地クリップに関する限り、ほとんどのプラグイン(壁プラグへの)スコープでは、これは直接アースに接続されています。
フローティング(つまり、USBや充電リードなど、何も接続されていない)の場合、プラスチック製のケースを備えたバッテリー駆動のスコープでは、フローティング測定を行うことができますが、いつものように、メーカーのアドバイスに従ってください。これが意味することは、アースクリップを接地基準(幹線の活線など)に接続し、アースアースよりも高い電位にすると、電流が流れるための低インピーダンスパス(短絡)が作成されるということです。
アース基準とは、電位の片側がアースに接続されていることを意味します-主電源電圧で、ユーティリティワイヤーが家に入ると、ライブとニュートラル/アース(両方が相互に接続されています)に分かれます
アースワイヤーはニュートラルと同じ電位にありますが、通常の状況で電流を流すことを意図していません-電流が流れている場合(たとえば、活線がアースに接続された金属シャーシに落下した場合)、障害が発生しています。

トランスを使用してグラウンド基準の主電圧を分離する場合、(二次側がアースに接続されていない限り)電流が「必要ない」ため、グラウンドクリップを二次側のどちらかに接続して安全にすることができます。そこを流れる(少量の容量性漏れ電流は別として)

疑わしい場合は、グラウンドクリップと接続先のクリップの間に共通の参照があるかどうかを測定することをお勧めします。
たとえば、2つのリード線を持つ未知の電源があり、それらがグラウンド基準であるかどうかを把握したいとします。1つの方法は、1つのマルチメータープローブをグラウンドクリップに接続し、もう1つはいずれかのワイヤーに接続して、電圧が発生するかどうかを確認することです。
別の方法は、単に未知の電源のプラグを抜いて、そのアースプラグピンから出力接続への導通を測定することです。導通がない場合(または非常に高い、たとえば1メガオーム以上)、接地への参照はありません。
トランスレス電源(または設計が悪い電源)の場合に備えて、ライブピンとニュートラルピンの導通がないことを確認する必要があります。

それでも疑問がある場合は、すべてを完全に理解するまで、何も接続しないでください。

2つのフローティング電圧の差を測定するために使用できるスコープ用に購入できる差動プローブ)もあります。

以下は、根拠/プローブに関する参考資料です。

プローブの接地に関するTekリファレンス

スコープのAll About Circuitsワークシートは、このすべてと質問への回答を読みます(明らかにする)

回路のすべて-電気安全 -スコープについてではなく、電気安全についての非常に役立つ情報。「安全な回路設計」のセクションは特に関連があります。ただし、これは絶縁変圧器を扱っていないことに注意してください(サイトの他の部分の変圧器はたくさんありますが)。


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あなたが私に教えてくれた点に非常に感謝します、それらを実行して良かったです。安全かどうかを判断するには、実験を使用します(最初にoスコープを使用しないでください!)。これらのオシロスコープは素晴らしいものです。
トム・パリ

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標準のオシロスコープのフロントエンドは、直接AC主電源入力での使用には対応していません。中には、定格電源電圧よりも高い定格電圧を持つものもあります。主電源には、非常に高い振幅のトランジェントと「スパイク」が含まれている場合があり、そのようなスパイクに耐えるように設計されていない回路を破壊する可能性があります。

高電圧プローブは簡単に入手でき(必要なのは$)、使用するプローブに応じて、高電圧またはEHTさえ測定できます。

オシロスコープ10:1つのプローブ、10倍信号電圧を低下させる:1は、本質的に全てのオシロスコープに入力するために安全なレベルまで電源電圧を低下させるしかし、この目的のために使用されるプローブがしなければならないのと同じ理由は、上記にも電源を評価すること。

壁いぼには、絶縁を提供する変圧器があります。これは、主電源周波数で動作する鉄芯変圧器、またはエネルギーを通常10から100 kHzで伝達し、フェライトを使用する(または一部の高出力設計では、鉄粉を使用する)高周波変圧器です。Irinコア付き設計は「古い技術」であり、通常ははるかに重く、実際の変圧器の動作に電子機器を必要としません。アクティブレギュレータは、出力電圧を安定させるためによく使用されます。HFバージョンは、発振器を使用して高周波「スイッチ」を駆動し、入力整流ACをHF AC出力に変換し、その後、安定化出力DCに変換します。これは、鉄心の設計よりも複雑ですが、よりコンパクトです。質量がはるかに低く、全体的に安価になる可能性があります。どちらの場合でも、出力は入力から絶縁されたトランスです。

AC主電源の1つの「レッグ」は名目上、概念的には大地電位(ニュートラルレッグ)になる場合がありますが、主電源信号は、場合によってはどちらかまたは両方のレッグが完全に主電源電圧になっているかのように処理する必要があります。

10:1の削減変圧器を使用する場合、電圧はすべての通常のオシロスコープで安全です*。つまり、110 VACは11 VACになり、240 VACは24 VACになります。24 VACは、グランドに対して約+/- 35 VDCピークを生成します。これは、入力スケーラーを備え、BNCに接続されたプローブを使用する、本質的にすべてのスコープの入力範囲内です。主電源から10:1のACステップダウンを提供するために使用される変圧器は、主電源定格でなければなりません。

  • 一部の専門家または超安価で陽気なオシロスコープは、+ 5VDC(または同様の)最大入力電圧定格を備えている場合があります。このようなデバイスを汎用用途に使用しないようにしてください。

壁いぼは、上で説明した変圧器の変形です。
絶縁された出力は、(適切に設計されている場合は)電源電圧の危険からのものですが、このコンテキストでは、電源出力などの接続されているものはすべて「電源が絶縁されている」という利点があります。これで、AC主電源または主電源グランドから接続された回路上の任意のポイントへの電気経路がなくなり、オシロスコープが主電源に曝されることはありません。


「これは鉄芯変圧器か」
ホッブズ2015

@hobbsだったようです。
ラッセルマクマホン2015
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