Verwenden Sie das Oszilloskop sicher mit Netzstrom

Ich weiß, dass es bereits einige Diskussionen zu diesem Thema gibt, aber da Englisch nicht meine Muttersprache ist, ist es besser, sich darüber zu informieren.

Ich habe Oszilloskope verwendet, um Probleme mit der Elektronik zu beheben und Stromspitzen des Wechselstrommotors beim Starten zu messen, aber ich habe keine Erfahrung damit, Hochspannungspegel zu messen, und meine Erfahrung ist mit alten Analoggeräten.

Jetzt habe ich also dieses neue DSO und die Eingangsnennspannung beträgt 400 V Spitze-Spitze-Wechselstrom. Nicht, dass ich dort so viel eingeben würde.

Da ich in Europa lebe, sind hier 230 V bei 50 Hz. Ich kann sie nicht direkt messen.

Wenn ich die Dämpfung des Oszilloskops und der Sonde auf 10X stelle, beträgt die Spannung 23 RMS und es ist sicher zu messen? Und ja, die Sonden sind für 1 kV ausgelegt.

Wenn dies zutrifft, ist es auch sicher, die Spannung zwischen zwei Hauptleitungen (400 V RMS) zu messen, da die Spitze-Spitze-Spannung etwa 112 Volt betragen würde.

SICHERHEIT: Wenn ich Wechselstrom messe, verwende ich das Oszilloskop von seiner internen Batterie oder mit einem Trenntransformator (1: 1), damit es schwebt, was bedeutet, dass keine Verbindung zur Erde besteht. Gibt es noch andere Sicherheitsprobleme, die ich nicht erkannt habe?

Sie müssen beim Messen von Spannungen am Stromnetz sehr vorsichtig sein, insbesondere in Ihrem Land, in dem die Spannungen absolut tödlich sind.

Der beste Weg, dies zu erreichen, ist die Herstellung einer resistiven Teilerbox. Dies ist ein einfacher Widerstandsteiler, der in einer sicheren, nicht leitenden Projektbox untergebracht ist. Schließen Sie die Ober- und Unterseite des Widerstandsteilers an ein Netzkabel mit einem korrekt gepolten Stecker an. Bringen Sie dann die Unterseite des Teilers und den mittleren Hahn des Teilers zu 5-Wege-Bindestiften oder Bananenbuchsen heraus. Verlegen Sie außerdem die Erdungsleitung des Netzkabels zu einer anderen Bananenbuchse (5-polig) am Gehäuse.

Wählen Sie ein Widerstandsteilerverhältnis, damit Sie eine Ausgangsspannung erhalten, die sowohl berührungssicher als auch für den Eingangsbereich Ihres Oszilloskops geeignet ist. Wählen Sie außerdem die Widerstandswerte so aus, dass sie eine ausreichend niedrige Impedanz haben, um die Genauigkeit Ihres Oszilloskops nicht zu beeinträchtigen, aber hoch genug sind, um nicht zu viel Strom im oberen Widerstand zu verbrauchen und unnötig viel Wärme zu erzeugen.

Da Sie alle Messwerte Ihres Oszilloskops mit der Umkehrung dieses Verhältnisses multiplizieren, wählen Sie ein Verhältnis, das sich mental leicht manipulieren lässt - z. B. 10: 1, 15: 1, 20: 1 - und dennoch eine berührungssichere Spannung liefert Pegel an den Ausgangsbuchsen. (Nicht, dass Sie absichtlich und routinemäßig die Ausgangsanschlüsse berühren, aber es kommt zu Unfällen und Ausrutschern.)

Stellen Sie sicher, dass Sie diese Box so konstruieren und verschließen, dass keine Gefahr besteht, dass Sie versehentlich den Hot Wire berühren. Sie können auch eine Kontrollleuchte einbauen, um anzuzeigen, dass die Box an das Stromnetz angeschlossen ist. Sie können nicht vorsichtig genug sein, wenn Sie mit dem Stromnetz herumspielen!

Markieren Sie das Verhältnis des Widerstandsteilers auf der Außenseite der Box. Multiplizieren Sie alle Messwerte Ihres Oszilloskops mit diesem Faktor, um die tatsächliche Netzspannung zu erhalten.

Ich habe es gerade versucht. Um sicher zu gehen, habe ich überprüft, ob die Steckdose ordnungsgemäß verdrahtet ist, z. Ich habe auch die gleiche Steckdose benutzt, an die das Oszilloskop angeschlossen ist. Auf diese Weise findet die Erdung bereits innerhalb des Oszilloskops statt und reduziert sich auf die Möglichkeit einer Erdungsschleife. Ich habe den Grabber an die heiße (kleine) Seite des Steckers angeschlossen, wenn er in die Steckdose eintritt. Durch die kleine Lücke besteht nur ein geringes Risiko, sie versehentlich zu berühren.

Unterm Strich hat es funktioniert und ich habe gelebt, um darüber zu erzählen. Und Bilder bekommen, um es zu beweisen. Signal sah sauber aus, sehr wenig Oberschwingungen und Rauschen.

Ich würde eher einen Transformator benutzen und sicher sein! Es kann etwas Lärm am oberen Ende verlieren, aber ...

Beachten Sie, dass in Europa die meisten Stromnetze durch Fehlerstromauslösungen geschützt sind. 30 mA sind üblich, einige sind 100 mA, insbesondere wenn "undichte" Systeme regelmäßig auslösen oder wenn induktive Lasten ein Problem sind.

Wenn Sie einen Widerstandsteiler gegen Erde verwenden müssen, müssen Sie sicherstellen, dass der durchgelassene Strom diesen Auslösewert nicht überschreitet (es kommt zu einer Leckage von anderen Geräten, daher muss ein Teiler deutlich unter dem Auslösewert zeichnen). Ich würde auch dazu neigen, mehrere drahtgewickelte Keramikwiderstände mit hoher Wattzahl zu verwenden, die nicht zusammenbrechen. Die Verwendung mehrerer Widerstände in Reihe schützt vor einem unwahrscheinlichen Kurzschluss innerhalb des Widerstands. Wenn Sie also einen 1M-Widerstand benötigen, verwenden Sie 2x 500K in Reihe oder 2x [2x 1M in Reihe] in Reihe (aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dies vier Widerstände, um einen einzelnen Widerstandswert zu erstellen - oft einfacher als die richtigen E-Werte zu ermitteln).

(Beachten Sie, dass die Verwendung einer Parallel- / Serienkombination den Vorteil hat, dass Werte "geglättet" werden, insbesondere wenn die Toleranz hoch ist und die Werte natürlich innerhalb der Stichprobe variieren - Sie müssen natürlich einen genauen Wert für Ihren Teiler kennen.)

Beachten Sie, dass Drahtwiderstände eine unerwünschte Induktivität verursachen können

Befestigen Sie Ihren Teiler in einem isolierten Gehäuse mit zugelassenen Steckern, Kabeln und Steckern.

Sicher sein!

Ich habe nicht viel Zeit, um diese Frage zu beantworten, aber ich muss sagen:

BITTE BITTE BITTE

Wechselstromleitungen können tödlich sein : Seien Sie beim Experimentieren mit dem Netz SEHR vorsichtig .

Ich würde dringend empfehlen, eine Differenzspannungssonde wie diese zu verwenden: Spannungssonde (es gibt viele andere Modelle)

Diese Art von Ausrüstung wird von Profis entwickelt und Sie müssen nicht mit tödlichen Spannungen experimentieren, wenn Sie versuchen, Ihre eigenen Schaltungen zu debuggen.

Einige Warnungen zu selbstgemachten Lösungen:

• Wie andere Autoren bereits betont haben, ist es KEINE Option , den Gültigkeitsbereich zu verschieben
• Die Verwendung eines Spannungsteilers könnte eine Option sein, aber nur, wenn Sie die Chancen eines solchen Entwurfs wirklich verstehen. Bei unsachgemäßer Verwendung (z. B. beim direkten Anschluss einer Phase an das Oszilloskop GND) entsteht ein Kurzschluss, der Ihr Oszilloskop im besten Fall zerstören und im schlimmsten Fall zu Verletzungen führen kann. Bitte sehen Sie dies über Bogenblitz . Und wenn Sie versuchen, die Spannung über zwei Phasen zu überwachen, wird garantiert ein Kurzschluss verursacht.
• Sie könnten versuchen, eine eigene Differenzspannungssonde zu bauen. Grundsätzlich handelt es sich um einen Differenzverstärker mit R1 = R2, R3 = R4 und R1 >> R3, R2 >> R4. Mit dem Kauf einer Sonde erhalten Sie jedoch mit Sicherheit eine besser konzipierte Sonde (präzisere Dämpfung, weitaus bessere Gleichtaktunterdrückung, größere Bandbreite) und vermeiden gefährliche Experimente

user36607 Sie haben eine gute Frage gestellt. Eine, die Sie davon abhält, Ihr brandneues DSO zu beschädigen oder zu zerstören. Einige Grundlagen zur Bereichseingabe sind in Ordnung. Beachten Sie, dass die Eingangsdämpfer für die analogen Bereiche und die heutigen DSOs gleich sind. Der Eingangsverstärker / A / D & Dämpfer im Oszilloskop verfügt über eine maximale Eingangsleistung, unabhängig davon, welche Sonde Sie dem Oszilloskop mitteilen. Alles, was sich ändert, ist, wie das Oszilloskop die Eingangsspannungen meldet. Stellen Sie sich die Sonde als zusätzlichen Abschwächer vor dem internen Abschwächer des Oszilloskops vor. Der Sondenmultiplikator reduziert die Eingangsverbinderspannung um den Faktor an der Sonde. 10 V an einer 10X-Sonde erzeugen 1 V am Anschluss. Bei einer 100X-Sonde beträgt die Anschlussspannung ebenfalls 0,1V.

Nun zu Ihrer zweiten Frage. Sie sind über die Spannung korrekt. Die 230V sind leitungsübergreifend und nicht von den Leitungen zur Erde. Die Phase ist aufgeteilt (L1 = + 180 Grad, L2 = -180 Grad). Die Hälfte der Spannung von jeder Leitung gegen Masse. Angenommen, Ihr Oszilloskop ist ordnungsgemäß geerdet. Dies bedeutet auch, dass der äußere Ring des Eingangssteckers ebenfalls geerdet ist (überprüfen Sie dies mit einem DMM). Am Eingang des Oszilloskops wird also die Netzspannung in Bezug auf Masse oder 115 Veff (162 Vp-p) angezeigt. Dann verwenden Sie die MATH-Funktion, um den Unterschied zwischen den Leitungen und der Bratsche anzuzeigen. Sie haben die volle Spannungsmessung mit voller Bandbreite. An der Stelle, an der Sie die Oszilloskop-Sonde erden, wird festgestellt, ob Sie eine Erdungsschleife erstellt haben. Tut mir leid, ney sayers, der einzige Weg, um eine Erdungsschleife zu erstellen, besteht darin, die Erdung des Oszilloskops zu isolieren. Erdschleife ist ein anderes Thema für eine andere Frage.

user36607 hoffe, diese Theorie hilft, damit Sie in Zukunft diesen Denkprozess anwenden können, um festzustellen, ob Sie sicher eine Messung durchführen.

Viele andere haben darauf hingewiesen, dass Sie bei der Messung hoher Spannungen eine geeignete Differenzialsonde verwenden sollten. Bei der Messung von Leitung zu Leitung ist jedoch zu beachten, dass die Gleichtaktspannung der Differenzialsonde hoch genug ist. Möglicherweise finden Sie Differenzialsonden, die billig sind und bis zu ~ 500 V messen, aber die billigeren können häufig keine hohen Gleichtaktspannungen tolerieren, die Sie sehen können, wenn Sie die Sonden in Reihe schalten.