Grundlegendes bei der Verwendung eines USB-Oszilloskops im Vergleich zu einem Tischoszilloskop

Ich versuche zu verstehen, wie ein USB-Oszilloskop eine geeignete Grundlage für Messungen liefern kann.

Wenn ich mich nicht irre, hat mein Tischoszilloskop, das von meiner Wandsteckdose mit 120 V Wechselstrom betrieben wird, über sein Netzteil Zugang zur tatsächlichen Erdung.

Wenn ja, wie kann ein USB-Oszilloskop, das an einen batteriebetriebenen Laptop angeschlossen ist, die Sonden erden? Ich habe ein begrenztes Verständnis von „virtueller Erdung“ in einem elektronischen Gerät im Gegensatz zur tatsächlichen Erdung – vielleicht trifft das hier zu.

Laptops haben normalerweise keine Verbindung zur Erde, selbst wenn sie an ein Ladegerät angeschlossen sind. USB-Oszilloskope verwenden USB 0 V als Masse; Bei Desktop-PCs ist dies tatsächlich mit Erde verbunden. USB-Oszilloskope verlassen sich darauf, dass der Benutzer die Erdungsklemme der Sonde mit einer lokalen Referenz (die Erde sein kann oder nicht) an dem Gerät verbindet, das sie inspizieren. Dies ist technisch wünschenswert, da es eine Masseschleife vermeidet, kann jedoch ein Sicherheitsrisiko darstellen, da die 0 V des Laptops mit einer hohen Spannung relativ zur Erde verbunden sein könnten .
Wie kann ein batteriebetriebenes Multimeter etwas messen? Was wäre, wenn Sie in einem Flugzeug Messungen vornehmen würden?

Antworten (1)

Das Erdungskabel der Sonde eines normalen Oszilloskops ist mit der Ausgangsmasse verbunden.

Beim Verbinden der beiden Massen geht es jedoch nicht um das Signal.

Die Masse des Oszilloskops ist aus Sicherheitsgründen mit der Ausgangsmasse verbunden. Der Punkt dabei ist, zu verhindern, dass alle nicht isolierten Teile des Zielfernrohrs Sie töten.

Sie können (sollten aber nicht ) den Erdungsstift des Oszilloskop-Stromkabels trennen, und das Oszilloskop wird ordnungsgemäß funktionieren. Das Metallgehäuse und alle freiliegenden Metallteile haben jedoch das gleiche Potenzial wie Ihre Schaltung. Wenn Sie die Sonden-Erdungsklemme vom Oszilloskop an eine Hochspannungsquelle in Ihrem Stromkreis anschließen, liegt die Hochspannung am Gehäuse oder an anderen Metallteilen an und wartet nur darauf, dass Sie sie berühren, damit sie Sie töten können.

Ein Zielfernrohr ohne geerdetes Stromkabel (USB- oder batteriebetrieben) muss doppelt isoliert sein, damit Sie möglicherweise nichts berühren können, an dem Hochspannung anliegt.

Wenn Sie die Erdungsklemme vom Oszilloskop an das Gerät anschließen, stellen Sie die gesamte Erdung bereit, die das Signal benötigt.

Alles, was ein Oszilloskop tut, ist, Ihnen die Spannungsdifferenz zwischen der Sondenspitze und dem Sondenclip anzuzeigen. Ein ungeerdetes Oszilloskop kann die Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten in einem Stromkreis messen. Ein geerdetes Oszilloskop kann nur die Spannung zwischen der Masse (verbunden mit der Masse des Stromkabels) und dem Signal messen.

Alles, was Sie brauchen, um eine Spannung zu messen, sind zwei Punkte, die mit der Schaltung verbunden sind. Um potenziell hohe Spannungen sicher zu messen, benötigen Sie entweder ein geerdetes Oszilloskop oder ein isoliertes und isoliertes Oszilloskop.

„Wenn Sie die Masseklemme vom Oszilloskop an das Gerät anschließen, stellen Sie die gesamte Masse bereit, die das Signal benötigt. Alles, was ein Oszilloskop tut, ist, Ihnen die Spannungsdifferenz zwischen der Sondenspitze und der Sondenklemme anzuzeigen.“ - JRE - Das hat es für mich geklärt - Ich gehe oft zu tief in den Versuch, Elektronik zu verstehen, und habe zu viel darüber nachgedacht, was ein Oszilloskop tatsächlich tut - einfach ein Signal messen - dh - eine Spannung zwischen einem Testpunkt und Masse, genau wie mit einem Multimeter - etwas, das ich jeden Tag mache. Es scheint jetzt offensichtlich, dass keine Erdung erforderlich wäre.