Schwebende Stromversorgung: Spannungsdifferenz fest, aber getrennte Spannungen nicht?

Wenn Ihre Versorgung wirklich ein schwebender Ausgang ist, wird der Anschluss des Messgeräts diesen Anschluss über den (hohen) Innenwiderstand des Messgeräts erden.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. (a) Ihr erster Test. (b) Ihr zweiter Test. (c) Der Test, den Sie nicht gemacht haben.

Wenn Sie gleichzeitig mit dem ersten ein zweites Messgerät ausprobieren – oder einen Widerstand mit der gleichen Impedanz wie Ihr Messgeräteingang (10 MΩ ist typisch für DMMs) – sollten Sie sich den Messwerten von Abbildung 1c annähern.

Das ist verwirrend, weil$\Delta v = v_+ - v_- =(v_+ - v_{GND}) - (v_- - v_{GND}) = 0V \ne 5V$.

Der Irrtum bei Ihrer Mathematik ist, dass die beiden Bedingungen$v_+ - v_{GND}$Und$v_- - v_{GND}$wurden nicht gleichzeitig gemessen. Der Akt des Messens des einen veränderte das andere und umgekehrt. Wenn Sie beide gleichzeitig messen, wird die Mathematik funktionieren. In Abbildung 1c wäre dies$\Delta v =(v_+ - v_{GND}) - (v_- - v_{GND}) = 2.5 - (-2.5) = 5V$.

Die + und - Anschlüsse der Versorgung sind also ständig schwebend und nicht fest, aber ihre Differenz ist fest?

Richtig.

Gibt es auch einen Vorteil (z. B. Schutz vor Leckströmen), den GND- und --Anschluss kurzzuschließen und meine Spannung von den +- und GND-Anschlüssen anstatt von +/- zu erhalten? Ich habe Angst, mein Gerät zu beschädigen.

Nein, aber es wird nicht empfohlen. Das Rückleitungskabel sollte zum V-Anschluss gehen, da es dort letztendlich zurückkehren muss. Das Problem tritt nicht aus einem wirklichen elektrischen Grund auf, sondern weil Sie Verwirrung stiften können, wenn Sie oder jemand anderes es später warten muss. Außerdem müssen Sie bedenken, was passiert, wenn die Verbindung von V- zu GND getrennt wird.

Versuchen Sie, zwei identische Messgeräte gleichzeitig zu verwenden. Dann sollten Sie ungefähr 2,5 Volt auf jedem Messgerät sehen, wenn beide Ausgänge eine anständige Impedanz zum Masseausgleich haben.

Gibt es auch einen Vorteil (z. B. Schutz vor Leckströmen), den GND- und --Anschluss kurzzuschließen und meine Spannung von den +- und GND-Anschlüssen anstatt von +/- zu erhalten? Ich habe Angst, mein Gerät zu beschädigen

Keine, die ich sehen kann. Viele Schaltungen verwenden und benötigen bipolare Stromversorgungen, wie z. B. Instrumentenanalyseschaltungen. Thermoelemente neigen dazu, unter vielen Umständen geerdet zu werden, daher ist eine positive und negative Versorgung in Bezug auf Erde ein Muss für viele Thermoelementverstärker.

Wenn Sie die Spannung zwischen einem der beiden Anschlüsse Ihrer potentialfreien Stromversorgung messen (bedeutet „nicht mit „Masse“ verbunden“), sagt das Messgerät wirklich „Ich kann keine Spannung messen, da kein vollständiger Stromkreis vorhanden ist“ und nicht „Null Volt“. ".

Leider hat das Messgerät keine andere Möglichkeit, "keine Verbindung" zu sagen, als Null Volt anzuzeigen.