Warum sehe ich auf meiner ESD-Mattenabdeckung ein 20-Volt-Spitze-zu-Spitze-Sinussignal bei 50 Hz?

Ich habe versehentlich die ESD-Mattenabdeckung auf meinem Tisch mit Oszilloskopsonde [Spannungssonde, 700 MHz] berührt. Auf dem Bildschirm des Oszilloskops wird ein reines Sinussignal mit einer Amplitude von nahezu 20 Volt Spitze-zu-Spitze bei 50 Hz angezeigt. Ich habe die Erdverbindung meiner ESD-Matte überprüft, und die Erdverbindung sah richtig aus. Warum sehe ich dieses Signal auf meiner geerdeten ESD-Matte? Kann es sein, dass die Erdung nicht ausreicht?

Grüße,

Sie können es sogar in der Luft sehen, solange die Sonde nicht geerdet ist ...
Weil Sie nicht in einem Land mit 60-Hz-Strom leben. Aber im Ernst, es ist die kapazitive Kopplung, 50 Hz sind überall um Sie herum. Es ist jedoch wirklich nur ein Artefakt des Oszilloskops und Ihres Erdungsschemas und hat eine hohe Impedanz.
@EugenSch. Ich wusste, die Matte ist schon selbst geschliffen. Also, wo sollte ich einen "Boden" nehmen?
Die Matte ist keine Masse, wie in der Antwort erklärt, sondern ein riesiger Widerstand, der mit der Masse verbunden ist.
@EugenSch. Sicher. Woher bekommt die Matte 50Hz Sinus? Denn es ist ersichtlich, dass die Matte nur mit dem Boden verbunden ist.
@doner_t: Von überall her. Stellen Sie sich einen Kondensator vor, Ihre Matte ist eine Platte, die Luft ist das Dielektrikum, und die Platte, die angetrieben wird, sind alle Dinge, die Netzstrom um Sie herum führen.
Überall um Sie herum gibt es elektrische Felder vom Stromnetz. Manchmal nimmt die Sonde eine Spannung aus dem elektrischen Feld auf, aber wenn die Sonde richtig an den Stromkreis angeschlossen ist, den Sie messen, werden Sie die 50 Hz (60 Hz in Nordamerika) nicht sehen. Wenn Sie also ein starkes 50-Hz-Signal sehen, das Sie nicht erwarten, überprüfen Sie die Sondenverbindung zum Stromkreis, einschließlich des GND der Sonde.
Wenn Sie die Sondenmasse mit der Sondenspitze berühren, neutralisiert dies auch die 50 Hz.

Antworten (2)

Betrachten Sie die Matte als eine Platte eines Parallelplattenkondensators und die Verkabelung (diese runden Drähte in den Wänden oder Ihr Oszilloskop-Netzkabel usw.) als die andere flache Platte des Kondensators. Ja, die Drähte sind nicht flach, aber wir nehmen an, dass sie es sind, also wird die Formel so einfach, dass Sie sich daran erinnern und die Formel in Zukunft verwenden werden.

C (parallele Platten) = Eo * Er * Fläche/Abstand.

C = 8,9e-12 Farad/Meter * Er=1 für Luft * 1 Quadratmeter Fläche / 1 Meter Abstand.

C = 8,91e-12 Farad/Meter * 1 Meter = 8,9pF ~~ 10pf (genau genug).

Welcher Strom wird in der "Platte" induziert?

Ich = C * dV/dT

I = 10 pF * [ 220 VAC * 1,414 * Kreisfrequenz ]

I = 10 pF * [300 Volt_Spitze * (6,28 * 50)] = 10 pF * 300 * ~300

I = 10pF * 90.000 = 1e-11 * 9e+4 = 9e-7 oder ~~~ 1uA

Die Impedanz Ihrer Sonde beträgt 10 MOhm.

10 MegaOhm * 1 uA == 10 Volt Spitze, und Sie haben 20 Volt PP gemessen.

Tut mir leid, dass dies eine so genaue SWAG ist

Statisch ableitende Matten werden in Einheiten von GigaOhm pro Quadrat und nicht in 1 M Ohm wie Armbänder bewertet.

Sie würden also wahrscheinlich mehr Spannung an Ihrer 10: 1-Sonde erhalten, indem Sie die Spitze mit Ihrer 50 ~ 100 pF-Fingerspitze berühren und Ihren Körper als E-Feld-Kollektor verwenden. Die Impedanz solcher Matten ist keine einfache Erde, sondern ein Isolator, der statische Elektrizität ableitet.

Wenn Sie an der Eignung Ihrer Matte zweifeln, führen Sie einen Stoßstromtest mit einer 50-Ohm-Messmethode durch, um xx uV Stromanstiegszeit und -amplitude über einen 50-Ohm-Shunt der Schnittstelle zum Koaxialkabel zum DSO zu messen.

Ich kann Testmethoden ausgraben, aber das Konzept des Schutzes ist eine Frage der Spannung und der Impedanz Z (f). Ich kann Testmethoden ausgraben, wenn es darum geht . ANSI/ESD S4.1 „Arbeitsflächen – Widerstandsmessungen“.

"Widerstand pro Quadrat" ist ein interessantes Phänomen für diejenigen von uns, die mit einem forschenden Geist behaftet sind. EEVBlog hat eine hervorragende Berichterstattung zu diesem speziellen Thema ... youtube.com/watch?v=ME4Xe53TMxI
@Tony Stewart.EE seit '75. Danke für deine Antwort. Können wir also sagen, dass ESD-Matte kein reiner Boden ist? Aber ich konnte es immer noch nicht bekommen, wo meine ESD-Matte Stadtstrom erhält.
Es ist ein undichter Isolator, der mit einer Masse verbunden ist, sodass die Entladung auf uA begrenzt ist und sich über eine lange Zeitdauer erstreckt >> Mikrosekunde. Da er hochohmig ist, kann er induzierte Streuspannungen von Ihren Stromkabeln oder sogar von Ihnen aufnehmen, die als Leitung fungieren. Wenn darunter eine Erdungsebene installiert wäre, würden Sie dies vielleicht nicht sehen, aber ESD ist im Allgemeinen ein Spannungsausfall und wird durch Strom beschädigt, sodass dies den Strom begrenzt
"Aber ich konnte es immer noch nicht bekommen, wo meine ESD-Matte Stadtstrom erhält." Es kommt vom Oszilloskop selbst. Bei einem Widerstand von vielen Megaohm auf der Matte ist nur ein winziger Streustrom erforderlich, um die Spannung zu induzieren, die Sie sehen. Dieser Streustrom kommt von Ihrem Oszilloskop.
Warum sehe ich auf meiner ESD-Mattenabdeckung ein 20-Volt-Spitze-zu-Spitze-Sinussignal bei 50 Hz?
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