AC電源でオシロスコープを安全に使用する

このトピックについてはすでにかなりの議論が行われていることは知っていますが、英語は私の第一言語ではないので、このことについてもっと情報を得るほうが良いと思います。

オシロスコープを使用して電子機器の問題をトラブルシューティングし、起動時にACエンジンの電流スパイクを測定しましたが、それらを使用して高電圧レベルを測定した経験はなく、古いアナログスコープでの経験があります。

だから今私はこの新しいDSOを持っています、入力定格は400VピークツーピークACですので、それは約140V AC RMSを処理できますか？そこまで入力するつもりはありません。

私はヨーロッパに住んでいるので、ここの電源は230 V @ 50 Hzです。直接測定することはできません。

スコープとプローブからの減衰を10Xに設定すると、電圧は23 RMSになり、測定しても安全ですか？はい、プローブの定格は1kVです。

それが当てはまる場合、ピークツーピークは約112ボルトになるので、2本のメインライン間の電圧（400V RMS）を測定することも安全ですか？

安全性：ACを測定するときは、内部バッテリーのスコープを使用するか、絶縁トランス（1：1）を使用してフローティングにします。つまり、アースに接続しません。私が気付いていない他の安全上の問題はありますか？

主電源の電圧を測定するときは、特に電圧が絶対に致命的な国では特に注意する必要があります。

これにアプローチする最良の方法は、抵抗分割ボックスを作成することです。これは、安全な非導電性プロジェクトボックスに収められたシンプルな抵抗分割器です。抵抗分圧器の上下を、適切に極性化されたプラグを備えたラインコードに接続します。次に、ディバイダーの底部とディバイダーの中央タップを5ウェイバインディングポストまたはバナナジャックに引き出します。また、ラインコードのアースアースリード線を、エンクロージャ上の別のバナナジャックまたは5ウェイに配線します。

抵抗分圧比を選択して、触れても安全で、スコープの入力範囲に適した出力電圧が得られるようにします。また、抵抗値は、スコープの精度に影響を与えないほど低いインピーダンスを持つように選択しますが、上側の抵抗で電力を消費しすぎて多くの不要な熱を発生させない程度に高くします。

すべてのスコープの読み取り値にこの比率の逆数を掛けるので、精神的に操作しやすい比率（10：1、15：1、20：1など）を選択しますが、それでも安全なタッチ電圧を提供します出力ジャックのレベル。（出力端子にひたすらと定期的に触れているわけではありませんが、事故やスリップアップは起こります。）

このような方法でこのボックスを構築して密封し、誤ってホットワイヤに触れないようにしてください。また、ボックスが主電源に接続されていることを示すパイロットライトを含めることもできます。電源をいじるときは、あまり気をつけてはいけません！

ボックスの外側にある抵抗分割器の比率をマークします。すべてのスコープの読み取り値にこの係数を掛けて、実際のライン電圧を取得します。

私はこれを試しました。安全のために、コンセントが適切に配線されていることを確認しました。たとえば、ホットとニュートラルが逆転せず、オープングランドもオープンニュートラルもありません。また、スコープが接続されているのと同じコンセントを使用しました。そのようにして、接地は既にスコープ内で行われ、接地ループの可能性が減ります。プラグがコンセントに入るときに、グラバーをプラグのホット（小さい）側に接続しました。小さな隙間があるため、誤って触れる危険性が低くなります。

一番下の行、それは働いた、と私はそれについて話すために住んでいた。そしてそれを証明するために写真を撮った。信号はきれいに見え、高調波とノイズはほとんどありませんでした。

私は変圧器を使用する傾向があり、安全です！それはハイエンドでいくつかのノイズを失う可能性がありますが...

ヨーロッパでは、ほとんどの主電源システムが漏れ電流トリップによって保護されていることに注意してください。30mAが一般的で、特に「漏れやすい」システムが定期的にトリップする場合や誘導負荷が問題となる場合は、100mAです。

抵抗分割器をアースに使用する必要がある場合、通過する電流がこのトリップ値を超えないようにする必要があります（他のデバイスからの漏れがあるため、分割器はトリップ値よりも十分に下がらなければなりません）。また、破損しない複数の高ワット数の巻線セラミック抵抗器を使用する傾向があります。複数の抵抗器を直列に使用すると、抵抗器内で起こりそうにない短絡から保護されます。したがって、1Mの抵抗器が必要な場合は、2x 500Kの直列、または2x [2x 1Mの直列]を並列に使用します（明確にするために、4つの抵抗器で単一の抵抗値を作成します-正しいE値を一致させるよりも簡単です）。

（並列/直列の組み合わせを使用すると、特に許容値が高く、もちろんサンプル内で値が変化する場合に値を「平滑化」するという利点があることに注意してください-もちろん、分周器の正確な値を知る必要があります）

巻線抵抗は不要なインダクタンスを導入する可能性があることに注意してください

承認済みのコネクタ、配線、壁プラグを備えた絶縁ケースに仕切りを取り付けます。

安全に！

この質問に答える時間はあまりありませんが、次のように言わなければなりません。

お願いします

AC電源は潜在的に致命的です。グリッドを試すときは非常に注意してください。

このような差動電圧プローブを使用することを強くお勧めします：電圧プローブ（他の多くのモデルが存在します）

この種のギアは専門家によって設計されており、独自の回路をデバッグする際に致命的な電圧を試す必要はありません。

自作ソリューションに関するいくつかの警告：

• 他の貢献者が指摘しているように、スコープのフローティングは単にオプションではありません
• 分圧器を使用することも可能ですが、そのような設計の可能性を本当に理解している場合のみです。誤って使用すると（たとえば、位相をスコープのGNDに直接接続する場合）、短絡回路を作成し、せいぜいスコープを破壊し、最悪の場合は自分自身を傷つける可能性があります。アークフラッシュについてはこちらをご覧ください。また、2つのフェーズ間で電圧を監視しようとすると、短絡が発生することが保証されます。
• 独自の差動電圧プローブを構築してみてください。基本的に、R1 = R2、R3 = R4、R1 >> R3、R2 >> R4の差動アンプです。しかし、これを購入することで、より優れた設計のプローブ（より正確な減衰、はるかに優れたコモンモード除去、より大きな帯域幅）が確実に得られ、危険な実験を回避できます

user36607あなたは素晴らしい質問をしました。新しいDSOを損傷または破壊しないようにするもの。いくつかのスコープ入力の基本は整然としています。入力減衰器は、アナログスコープと現在のDSOの両方で同じであることに注意してください。スコープ内の入力アンプ/ A / D＆アッテネーターは、どのプローブを使用しているかを問わず、最大入力機能を備えています。変化するのは、スコープが入力電圧を報告する方法だけです。プローブは、スコープの内部減衰器よりも先の追加の減衰器と考えてください。プローブ乗算器は、プローブの係数によって入力コネクタ電圧を低下させます。10Xプローブの10Vは、コネクタで1Vを生成します。同様に、100Xプローブの場合、コネクタ電圧は0.1Vになります。

次に、2番目の質問に進みます。電圧については正しいです。230Vは、ラインからグランドまでではなく、ラインを横断しています。位相は分割されます（L1 = + 180deg、L2 = -180deg）。グランドを基準とした各ラインの電圧の半分。スコープが適切に接地されていると仮定すると、これは入力コネクタの外側のリングも接地されていることを意味します（DMMで検証します）。そのため、スコープへの入力は、グランドまたは115VRMS（162Vp-p）に対するライン電圧です。次に、MATH関数を使用して、ラインとビオラの差を表示します。フルスコープ帯域幅でフル電圧測定を行います。これで、スコーププローブを接地する場所によって、接地ループを作成したかどうかが決まります。申し訳ありませんが、グラウンドループを作成する唯一の方法は、スコープのグラウンドを分離することです。グラウンドループは、別の質問の別のトピックです。

user36607は、この理論が将来、この思考プロセスを適用して、安全に測定を行っているかどうかを判断できるようになることを願っています。

他の多くの人は、高電圧を測定するときに適切な差動プローブを使用する必要があると指摘していますが、ライン間を測定する場合は、差動プローブのコモンモード電圧定格が十分に高いことに注意してください。安価で最大500Vまで測定できる差動プローブを見つけることもできますが、安価なプローブでは、プローブをラインごとに配置したときに見られる高いコモンモード電圧に耐えられないことがよくあります。