Mein Oszilloskop erkennt ein 50-Hz-Signal, wenn die Sonde nicht an einen Stromkreis angeschlossen ist. Ist das normal?

Da ich keine Erfahrung mit Oszilloskopen habe, erscheint es mir seltsam, dass, wenn die Sonde nichts misst (~ nicht an einen Stromkreis angeschlossen), ein kleines 50-Hz-Signal (~ mein Stromnetz läuft mit 230 V 50 Hz) anstelle von zufälligem Rauschen misst. Ist das normales Verhalten (mein Oszilloskop ist ein Rigol DS1052E)?

Nein das ist nicht normal ... 60Hz ist normal ;-)
@Tut Unsinn. 25 Hz sind normal .

Antworten (2)

Ja, das ist normal. Aufgrund ihrer hohen Impedanz fungiert die Sonde als Antenne für das 50-Hz-Feld aus dem Stromnetz, das den Raum um die Verkabelung herum (dh jeden Raum in Ihrem Haus) ausfüllt. Sie werden feststellen, dass das Berühren der Sonde sogar ein stärkeres Signal zeigt, was darauf hinweist, dass Ihr Körper eine noch bessere Antenne ist.

Vielen Dank, stört dieses Netzsignal nicht das zu messende Signal, wenn die Sonde tatsächlich an einen zu messenden Stromkreis angeschlossen ist?
@damd: gute frage. Meistens hat die Signalquelle eine niedrige Impedanz, und dann ist die Energie des 50-Hz-Felds zu niedrig, um eine Spannung zu erzeugen. Nur wenn Sie bei sehr hohen Impedanzen messen, können Sie die 50 Hz sehen
@damd: Die Sonde ist so ausgelegt, dass die Spannung an der Spitze sehr leicht beeinflusst werden kann. Dies ist im Allgemeinen eine gute Sache, da es bedeutet, dass eine Schaltung, mit der die Sonde verbunden ist, nicht viel von ihrer Anstrengung auf das Ansteuern der Sonde verwenden muss. Wenn die zu messende Schaltung mit einer signifikanten Menge an "oomf" betrieben wird, wird diese Ansteuerung die schwachen Auswirkungen des von der Stromleitung erzeugten Umgebungsfeldes vollständig dominieren. Die Sondenaufnahme kann nur dann ein Problem darstellen, wenn entweder eine Schaltung gemessen wird, die außergewöhnlich schwach angesteuert wird und die ...
... ist besser abgeschirmt als der Tastkopf (wenn der Stromkreis nicht besser abgeschirmt ist als der Tastkopf, würde er die Netzfrequenzstörungen aufnehmen, unabhängig davon, ob der Tastkopf vorhanden ist oder nicht), oder wenn ein Stromkreis ohne Massebezug gemessen wird (In diesem Fall würden sich die beiden Erdungen wahrscheinlich 50 Mal pro Sekunde relativ zueinander ändern, wenn keine Verbindung zwischen der Schaltung und irgendetwas an der Oszilloskopmasse angeschlossen wäre, aber nichts würde sich darum kümmern).
In welchen Einheiten wird „oomf“ gemessen? :)
Irgendein Beitrag zur Rauschamplitude von Glüh-/Leuchtstofflampen?
"oomf" würde in Coulomb (s*A), Ampere (A) und/oder Sekunden pro Ampere (s/A) gemessen, um parasitären Serienwiderstand, Parallelkapazität und Serieninduktivität zu besiegen?
@jwygralak67 Tote Fliegen pro Quadratmeter.

Ja, es ist normal.

Sie sehen einen kapazitiven Teilereffekt. Ein Kondensator befindet sich innerhalb der Oszilloskopsonde und ist im Wesentlichen von der Spitze mit der Oszilloskopmasse verbunden. Die andere, viel kleinere Kapazität befindet sich im leeren Raum: von der Sondenspitze bis zu entfernten 220-VAC-Drähten in den Wänden. Der leere Raum um die Sonde herum ist das Dielektrikum dieses Kondensators.

Bewegen Sie Ihre Oszilloskopsonde herum und versuchen Sie, die Position des stärksten 50-Hz-Signals zu finden. Bei mir war es der Metallarm der Federarm-Lupenleuchte auf meinem Prüfstand. (Hier in den USA sind es nicht 50, sondern die 60 Hz von Nikola Tesla, denn alles MUSS gleichmäßig durch drei teilbar sein, ebenso wie seine Hotelzimmernummer und die Anzahl der Runden, die er jeden Morgen im öffentlichen Schwimmbad schwimmen würde!)

Beachten Sie, dass die Sondenimpedanz (normalerweise 10 Megas) diese parasitäre kapazitive Teilerschaltung herunterlädt. Versuchen Sie, einen 1-Meg-Widerstand zwischen Sondenspitze und Masse anzuschließen, und Sie werden sehen, dass das 50-Hz-Signal erheblich abnimmt. Ok, jetzt versuchen Sie es mit einem 10K-Widerstand. Sehen Sie, was passiert? Die meisten Schaltkreise mit ihrer Impedanz von weit unter 1 Megabyte werden dieses 50-Hz-Signal kurzschließen. Dieses Signal hebt seinen Kopf, wenn hohe Impedanzen vorhanden sind: z. B. die baumelnden Messleitungen Ihres DMM, wenn es auf Wechselspannung und empfindliche Bereiche eingestellt ist. Oder ein baumelnder unbenutzter Eingang an einem CMOS-Logikgatter wird manchmal unerwartete 50-Hz-Impulse in Ihr System einspeisen. Und das laute 50-Hz-Brummen in einem Audioverstärker mit fehlerhafter Mikrofonerdung ist genau auf dasselbe Signal zurückzuführen.

Wäre ein Entkopplungskondensator (z. B. 0,1 uF) in der Lage, dieses 50-Hz-/60-Hz-Rauschen herauszufiltern?
(z. B. 0,1 uF) Eigentlich bräuchten Sie einen Tiefpassfilter. Sie möchten keinen Kondensator parallel zu irgendetwas anschließen, das das Oszilloskop misst. Oder noch einmal: Bewegen Sie Ihre Oszilloskopsonde herum und versuchen Sie, die Position des stärksten 50-Hz-Signals zu finden. Problem finden und beseitigen? Entfernen Sie Ihren gesamten Prüfstand von starken 50-Hz-Feldern. Außerdem: Wenn das 3-polige Netzkabel Ihres Oszilloskops defekt ist oder an eine fehlerhafte Steckerleiste angeschlossen ist, wird das nicht geerdete Oszilloskop selbst zu einer 50-Hz-Wechselstromquelle aus seiner eigenen Stromleitung.
Irgendein Beitrag zur Rauschamplitude von Glüh-/Leuchtstofflampen?
Ja, manchmal Leuchtstoff- oder LED-Schaltkreise. Um Quellen zu erkennen, schalten Sie sie aus oder trennen Sie sie, sehen Sie, ob das Problem aus dem Bereich verschwindet. Das, oder schwenken Sie die Oszilloskopsonde herum, während Sie die Größe der Welle auf dem Bildschirm beobachten, sehen Sie, ob die Welle in der Nähe bestimmter Geräte oder in der Nähe ihrer Netzkabel riesig wird. Oder schließen Sie das Oszilloskop an eine lange Verlängerung an und tragen Sie es herum, um eine „ruhige Zone“ mit niedrigem 50-Hz-Rauschen zu finden.
Ich könnte mich irren, aber es scheint mir, dass dies nicht wirklich ein kapazitiver Teiler ist. Die Oszilloskopsonde verhält sich wie ein 1-MOhm-Widerstand parallel zu beispielsweise einem 20-pF-Kondensator. Bei 60 Hz wirkt die Sonde also wie ein Widerstand, nicht wie ein Kondensator.
@BenCrowell Das Thevenin-Äquivalent des kapazitiven Teilers beträgt 20 pF in Reihe mit einer entfernten 220-VAC-Quelle, alles parallel zu 10 Megas, wie Sie sagen ... AUCH DER TEILEREFFEKT. Führen Sie Berechnungen für drei Komponenten durch. Angenommen, zwischen der entfernten 220-VAC-Leitung und der Sondenspitze liegen 0,01 pF. Das ergibt einen 1/2000-Teilereffekt, zusätzlich zu einer Hochpassfilterdämpfung von 1:15,9 bei 50 Hz. (Mit anderen Worten, was ist das Thevenin-Äquivalent für einen kapazitiven Teiler mit 0,01 pF und 20 pF? Legen Sie dann 10 MB an seinen Ausgang, um einen Hipass zu erzeugen.) Legen Sie 220 VAC an, und das Oszilloskop mit schwimmender Sonde misst 6,9 mV
@wbeaty: Ich bin verwirrt von Ihrem Kommentar und möchte sicherstellen, dass ich das richtig verstehe, also habe ich eine separate Frage erstellt: electronic.stackexchange.com/questions/502014/…
Mein Oszilloskop erkennt ein 50-Hz-Signal, wenn die Sonde nicht an einen Stromkreis angeschlossen ist. Ist das normal?
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