Sichere Verwendung des Oszilloskops mit Wechselstromnetz

Sie müssen sehr vorsichtig sein, wenn Sie Spannungen am Stromnetz messen, besonders in Ihrem Land, wo die Spannungen absolut tödlich sind.

Der beste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, eine resistive Teilerbox herzustellen. 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 Zapfen des Teilers an 5-Wege-Bindungspfosten oder Bananenbuchsen heraus. Führen Sie auch die Erdungsleitung des Netzkabels zu einer anderen Bananenbuchse oder 5-poligen Buchse 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, dass sie eine ausreichend niedrige Impedanz haben, um die Genauigkeit Ihres Oszilloskops nicht zu beeinträchtigen, aber hoch genug sind, dass Sie nicht zu viel Strom im oberen Widerstand verbrauchen und viel unnötige Wärme erzeugen.

Da Sie alle Ihre Oszilloskop-Messwerte mit dem Kehrwert dieses Verhältnisses multiplizieren, wählen Sie ein Verhältnis, das leicht zu manipulieren ist – zB 10:1, 15:1, 20:1 –, aber immer noch eine berührungssichere Spannung liefert Pegel an den Ausgangsbuchsen. (Nicht, dass Sie die Ausgangsanschlüsse absichtlich und routinemäßig berühren, aber Unfälle und Ausrutscher passieren.)

Stellen Sie sicher, dass Sie diese Box so konstruieren und versiegeln, dass KEINE CHANCE besteht, den heißen Draht versehentlich zu 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 Ihre Oszilloskop-Messwerte mit diesem Faktor, um die tatsächliche Netzspannung zu erhalten.

Ich habe es gerade versucht. Sicherheitshalber habe ich überprüft, ob die Steckdose richtig verdrahtet ist, z. B. heiß und neutral sind nicht vertauscht, kein offener Boden, kein offener Neutralleiter. Ich habe auch die gleiche Steckdose verwendet, an der das Zielfernrohr angeschlossen ist. Auf diese Weise findet die Erdung bereits innerhalb des Zielfernrohrs statt und reduziert die Möglichkeit einer Erdschleife. Ich habe den Greifer an die heiße (kleine) Seite des Steckers angeschlossen, wenn er in die Steckdose eintritt. Die kleine Lücke schafft ein geringes Risiko, es versehentlich zu berühren.

Unterm Strich funktionierte es, und ich lebte, um davon zu erzählen. Und bekam Bilder, um es zu beweisen. Das Signal sah sauber aus, sehr wenig Oberwellen und Rauschen.

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

Beachten Sie, dass in Europa die meisten Netzsysteme durch Leckstromauslöser geschützt sind; 30 mA sind üblich, einige sind 100 mA, insbesondere dort, wo "undichte" Systeme regelmäßig auslösen oder wo induktive Lasten ein Problem darstellen.

Wenn Sie einen Widerstandsteiler zur Erde verwenden müssen, müssen Sie sicherstellen, dass der durchgelassene Strom diesen Auslösewert nicht überschreitet (es kommt zu Leckagen von anderen Geräten, daher muss ein Teiler weit unter dem Auslösewert ziehen). Ich würde auch dazu neigen, mehrere drahtgewickelte Keramikwiderstände mit hoher Leistung 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] parallel (zur Verdeutlichung sind das vier Widerstände, um einen einzelnen Widerstandswert zu erzeugen - oft einfacher als zu versuchen, die richtigen E-Werte zu finden).

(Beachten Sie, dass die Verwendung einer Parallel/Reihen-Kombination den Vorteil hat, Werte zu "glätten", 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 drahtgewickelte Widerstände eine unerwünschte Induktivität einführen können

Bringen Sie Ihren Teiler in einem isolierten Gehäuse mit zugelassenen Anschlüssen, Kabeln und Wandsteckern an.

Sicher sein!

Viele andere haben darauf hingewiesen, dass Sie beim Messen von Hochspannungen einen geeigneten Differenzialtastkopf verwenden sollten. Wenn Sie jedoch von Leitung zu Leitung messen, sollten Sie darauf achten, dass die Gleichtaktspannung des Differenzialtastkopfs hoch genug ist. Möglicherweise finden Sie differenzielle Tastköpfe, 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 Tastköpfe aneinander reihen.

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

BITTE BITTE BITTE

Wechselstromnetze sind potenziell tödlich : Seien Sie SEHR vorsichtig , wenn Sie mit dem Netz experimentieren.

Ich würde dringend raten, einen Differenzspannungstastkopf wie diesen zu verwenden: Spannungstastkopf (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 Schaltkreise zu debuggen.

Einige Warnungen vor selbst erstellten Lösungen:

• Wie andere Mitwirkende bereits betont haben, ist das Floating des Bereichs einfach KEINE Option
• Die Verwendung eines Spannungsteilers könnte eine Option sein, aber nur, wenn Sie die Chancen eines solchen Designs wirklich verstehen. Bei falscher Verwendung (z. B. beim direkten Verbinden einer Phase mit GND des Oszilloskops) erzeugen Sie einen Kurzschluss, der bestenfalls Ihr Oszilloskop zerstören und schlimmstenfalls sich selbst verletzen kann. Bitte beachten Sie dies über Lichtbögen . Und wenn Sie versuchen, Spannung über zwei Phasen zu beobachten, erzeugen Sie garantiert einen Kurzschluss.
• Sie könnten versuchen, eine eigene Differenzspannungssonde zu bauen. Im Grunde ist es ein Differenzverstärker mit R1 = R2, R3 = R4 und R1>>R3, R2>>R4. Aber wenn Sie einen kaufen, erhalten Sie sicherlich einen besser konstruierten Tastkopf (präzisere Dämpfung, weitaus bessere Gleichtaktunterdrückung, größere Bandbreite) und vermeiden gefährliche Experimente

user36607 Sie haben eine großartige Frage gestellt. Eine, die Sie davor bewahrt, Ihr brandneues DSO zu beschädigen oder zu zerstören. Einige Grundlagen zur Oszilloskopeingabe sind in Ordnung. Denken Sie daran, dass die Eingangsdämpfungsglieder sowohl für die analogen Oszilloskope als auch für die heutigen DSOs gleich sind. Der Eingangsverstärker/A/D & Dämpfungsglied im Oszilloskop hat eine maximale Eingangskapazität, egal welche Sonde Sie dem Oszilloskop mitteilen. Alles, was sich ändert, ist, wie das Oszilloskop die Eingangsspannungen meldet. Stellen Sie sich die Sonde als zusätzliches Dämpfungsglied vor dem internen Dämpfungsglied des Oszilloskops vor. Der Tastkopfmultiplikator reduziert die Eingangssteckerspannung um den Faktor am Tastkopf. 10 V an einer 10X-Sonde erzeugen 1 V am Anschluss. Ebenso beträgt bei einer 100X-Sonde die Anschlussspannung 0,1 V.

Nun zu deiner zweiten Frage. Mit der Spannung hast du recht. Die 230 V liegen über die Leitungen, nicht von den Leitungen zur Erde. Die Phase wird geteilt (L1 = +180 Grad, L2 = -180 Grad). Halbe Spannung von jeder Leitung relativ zu Masse. Angenommen, Ihr Oszilloskop ist ordnungsgemäß geerdet, was auch bedeutet, dass der Außenring der Eingangsanschlüsse ebenfalls geerdet ist (überprüfen Sie dies mit einem DMM). Was der Eingang des Oszilloskops also sieht, ist die Netzspannung relativ zur Erde oder 115 VRMS (162 Vp-p). Dann verwenden Sie die MATH-Funktion, um den Unterschied zwischen den Linien und Viola anzuzeigen, Sie haben die volle Spannungsmessung mit voller Oszilloskopbandbreite. Wo Sie nun Ihre Oszilloskopsonde erden, bestimmt, ob Sie eine Erdungsschleife erstellt haben. Entschuldigung, Ney Sayers, der einzige Weg, um eine Erdungsschleife zu erzeugen, besteht darin, die Erdung des Zielfernrohrs zu isolieren. Masseschleife ist ein weiteres Thema für eine andere Frage.

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