Warum brauchen wir einen Trenntransformator, um ein Oszilloskop anzuschließen?

Sie sollten ein Zielfernrohr niemals mit einem Trenntransformator schwimmen lassen! Dies ist ein rücksichtsloser und gefährlicher Rat Ihres Professors, und er/sie braucht einen Realitätscheck.

Das akzeptierte Verfahren für Arbeiten, die eine Isolierung erfordern, besteht darin, DAS ZU PRÜFENDE GERÄT ZU ISOLIEREN, NICHT DAS PRÜFGERÄT.

Wieso den?

• Es ist viel einfacher, sich daran zu erinnern, dass das zu testende Gerät unsicher ist und vorsichtig behandelt werden muss, nicht Ihr Oszilloskop
• Wenn Sie ein Kommunikationskabel an Ihr schwimmendes Oszilloskop anschließen (USB, GPIB, RS232), raten Sie mal – es SCHWIMMT NICHT MEHR. (Alle diese Kabel haben erdbezogene Rückleitungen)
• Sobald Sie diese schwimmende Oszilloskoprückkehr mit einem Potential verbinden, befindet sich das gesamte freiliegende Metall auf dem Oszilloskop jetzt auf diesem Potential. Große Schockgefahr.

Wenn Sie das zu testende Gerät nicht schweben lassen können, verwenden Sie eine isolierte Differentialsonde, um Ihre Messungen durchzuführen, und halten Sie sowohl den Prüfling als auch das Oszilloskop geerdet. Keine Messung ist das Sicherheitsrisiko wert.

Ein batteriebetriebenes Oszilloskop scheint unter diesen Umständen eine gute Idee zu sein, aber nur , wenn es über dedizierte isolierte Eingänge verfügt. Ein batteriebetriebenes gewöhnliches Oszilloskop mit nicht isolierten Eingängen leidet immer noch unter dem Problem, dass das freiliegende Metall auf das Potential schwimmt, mit dem Sie die Masse verbinden. Aus diesem Grund steht in allen Handbüchern für batteriebetriebene Zielfernrohre eindeutig: „Dieses Zielfernrohr muss immer geerdet sein, auch wenn Sie die Batterie ausschalten“ – wenn Sie dies ignorieren, geschieht dies auf eigene Gefahr. Ein Oszilloskop mit dedizierten isolierten Eingängen sollte trotzdem als gute Praxis geerdet werden. Es ist im Wesentlichen das Äquivalent zur Verwendung externer isolierter Differentialtastköpfe mit einem gewöhnlichen Oszilloskop.

Ich arbeite Vollzeit in der Leistungselektronik und habe Laborgeräte im Wert von mehreren zehntausend Dollar an meinem Arbeitsplatz. Wenn jemand erwischt wird, wie er sein Zielfernrohr schwimmt, wird der Schwimmer sofort vom Testingenieurteam korrigiert, das Mittel des Schwimmers wird beschlagnahmt (meistens ist dies ein Netzkabel mit entferntem Erdungsstift) - Disziplinarmaßnahmen sind möglich. Zahlreiche Senior-/Hauptingenieure haben ihre PCs und ihren gesamten Satz von GPIB-verbundenen Tischinstrumenten durchgebrannt, indem sie versuchten, die Testausrüstung zu floaten und die GPIB-Schnittstelle zu vergessen. (Zum Glück ist noch niemand gestorben)

Die Krokodilklemme an der Zielfernrohrsonde:

( Bildquelle )

über das Netzkabel mit Erde verbunden ist. Wenn Sie es an etwas anschließen, das nicht auf Erdpotential liegt, erhalten Sie einen großen Strom und die Dinge boomen.

Allerdings ist ein Trenntransformator am Oszilloskop nicht der richtige Weg. Es gibt einen Grund, warum die Ingenieure das Zielfernrohr so ​​gebaut haben, und das hat mit Sicherheit und Geräuschverhalten zu tun. Es ist besser, das zu testende Gerät zu isolieren und das Oszilloskop wie vorgesehen arbeiten zu lassen.

Denken Sie daran, dass diese Erdungsklemme auch mit dem Metallchassis des Zielfernrohrs verbunden ist. Es ist wahrscheinlich, dass Sie es berühren werden. Es ist auch wahrscheinlich, dass Sie die Erde berühren. Betrachten Sie also diese Schaltungen:

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

scope1 lässt gefährlichen Strom von der zu testenden Einheit (UUT) durch Sie zur Erde fließen. Du stirbst.

scope2 ist möglicherweise beschädigt oder es kann nur eine Sicherung durchbrennen, da der Prüfling versehentlich mit Masse kurzgeschlossen wurde. Aber Sie werden leben, weil Sie eine viel höhere Impedanz zur Erde haben als der Erdungsstift am Kabel. Aus diesem Grund wird es als Sicherheitserdung bezeichnet .

Wenn Sie nur vermeiden, das Erdungskabel auf irgendetwas zu schneiden, das nicht auf Erdpotential liegt (Scope3), dann geht nichts boom. Achten Sie nur darauf, keine Fehler zu machen!

Wenn Sie sich, den Prüfling und das Scope vor Verwechslungen schützen wollen, dann ist eine isolierte, strombegrenzte Versorgung (Scope4) das Richtige. Zwischen der Isolierung und der Sicherheitserdung wird es schwieriger (aber nicht unmöglich), sich umzubringen. Wenn Sie versehentlich etwas kurzschließen, tritt die Strombegrenzung ein und vermeidet wahrscheinlich dauerhafte Schäden an irgendetwas.

Beide Ansätze sind möglich (mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen). Es ist manchmal schwierig, einen Trenntransformator für ein zu testendes Gerät einzurichten, wenn das Gerät viel Strom verbraucht (Leistungselektronik treibt einen großen Motor XY kW an). In solchen Fällen kann es sinnvoll sein, das Oszilloskop zu isolieren, da der Trenntransformator sehr klein und billig sein kann.

LMA

Während das, was Sie sagen, möglich ist, sehen Sie und Ihr Prof nicht alle anderen Schadensbilder, die an diesem Setup beteiligt sind. Die anderen liegen nicht falsch und haben Ihnen gesagt, wie Sie es im Allgemeinen sicherer machen können, wenn möglich, als Gewohnheit. Als allgemeine Praxis ist Ihr Prof falsch oder vielleicht verstehen Sie Ihren Prof falsch .... höchstwahrscheinlich, kann aber nicht bewiesen werden.

Ich denke, es gibt zwei ziemlich sichere Alternativen:

(1) Isolieren Sie das Oszilloskop UND das zu testende Gerät (DUT).

Wenn nur Ihr normalerweise netzgekoppeltes Oszilloskop isoliert ist und Sie es an ein Gerät anschließen, wird sein Gehäuse bei dieser Spannung netzbezogen. Wenn Sie Ihr Oszilloskopkabel an eine Hochspannung erden, wird das Gehäuse des Oszilloskops bei dieser Spannung mit Strom versorgt, was eine große Gefahr darstellt.

Wenn das DUT isoliert ist und Sie Ihr Oszilloskopkabel irgendwo anschließen, wird diese Position massebezogen. Dann kann es gefährlich sein, das DUT-Chassis und andere Punkte am Gerät zu berühren.

Wenn beide isoliert sind, dann gibt es eine viel sicherere Situation. In diesem Fall können Sie Ihr Oszilloskop-Erdungskabel überall gefahrlos anschließen, ohne auch einen Erdungspfad zum DUT bereitzustellen. Das DUT-Chassis wäre also sicherer, achten Sie nur darauf, beide Geräte gleichzeitig zu handhaben (z. B. könnte das Berühren sowohl des Oszilloskop- als auch des DUT-Chassis gefährlich sein, wenn die Masseleitung des Oszilloskops nicht an DUT-Masse/Chassis angeschlossen ist sowie).

(2) Verwenden Sie ein batteriebetriebenes Oszilloskop mit isoliertem Gehäuse/Chassis

Ich glaube, dass diese neueren batteriebetriebenen Geräte sicher sein können, sie haben ein Kunststoffgehäuse (wenn gut gebaut, mit guter Isolierung), das es Ihnen ermöglicht, Ihren Stromkreis frei zu prüfen, solange Sie die Isolationsbewertung Ihres Geräts nicht überschreiten.

Anmerkungen:

Im Allgemeinen wird natürlich empfohlen, bei der Reparatur von Hochspannungsgeräten das Berühren von Metalloberflächen zu vermeiden.

Ich denke, neuere Geräte und Oszilloskope verwenden im Allgemeinen Kunststoffkörper, von denen ich glaube, dass sie ihre Sicherheit verbessern (obwohl die Vorsichtsmaßnahmen weiterhin gelten sollten).

Mir wurde dasselbe beigebracht ... Wenn es um AC / RF-Strom geht, isolieren Sie die Quelle vom O-Scope. WIESO DEN?

Ein Geltungsbereich ist:

1. Sehen Sie sich die Wellenform an.
2. Viele Zielfernrohre können mit den hohen Spannungen nicht umgehen, Sie würden das Zielfernrohr sprengen.
3. Sie möchten die Schaltung nicht belasten.
4. RF in ein Zielfernrohr! Überhaupt keine gute Sache.
   Nebenbemerkung: Einige Zielfernrohre haben möglicherweise eine in das Zielfernrohr eingebaute Isolationsschaltung.
5. JA, beim Einsetzen des Trenntransformators müssen Sie etwas mehr rechnen - Nicht alle Xformer sind exakt 1:1.
6. Denken Sie daran, dass das Signal invertiert wird, wenn dies für Ihre Arbeit von Bedeutung ist.
7. Oh, lesen Sie das Handbuch des Oszilloskops und es wird / sollte Ihnen sagen, wie hoch die maximale Eingangsspannung sein kann.
8. Impotenz, hoppla - Impedanz - Denken Sie zurück an die Zeit vor Transistoren und die Möglichkeit, einfach ein VOM mit hoher Eingangsimpedanz zu konstruieren: Wir hatten VTVMs, die hoch sein mussten (100.000.000 Z). Diese Geräte wurden verwendet, um die zu testende Schaltung nicht zu belasten.

OK - ich muss meinen Kaffee austrinken. Bitte mehr Input.

Der Professor scheint Recht zu haben, manchmal während des Schaltungstests, wenn es passieren soll, dass wir die Eingangsnetzwellenformen analysieren müssen und das System ein 2-poliges Netzkabel hat, dann können sich die Phase und die neutrale Ausrichtung ändern, da dso seine BNC-Masse mit verbunden hat Erdung Die Änderung des 2-poligen Kabels kann den Neutralleiter/die Phase des Stromkreises verbinden, der als Referenz der Sonde zur Erdung verwendet wird, und zu einem Kurzschluss führen

Das Isolieren eines Oszilloskops verwandelt es in ein batteriebetriebenes Gerät. Denken Sie jetzt ... Würden Sie ein batteriebetriebenes Zielfernrohr verwenden? Lassen Sie mich das für Sie beantworten.... JA!!!. Das Isolieren eines Zielfernrohrs ist also völlig ungefährlich.