Wozu dient der Masseanschluss eines analogen Oszilloskops?

Die meisten Oszilloskope haben eine Sicherheitserdung. Dies verbindet sich mit der Erdung am Stecker und auch mit dem Gehäuse. Der Gedanke ist, wenn Sie es im schlimmsten Fall falsch verdrahten, lösen Sie den GFI / RCD aus, anstatt sich selbst zu schocken oder das Instrument zu beschädigen.

Da ein Oszilloskop in der Regel ein Tischgerät ist, ist es nicht vom Netz getrennt. Sie können einen Trenntransformator verwenden, dies wird jedoch nicht empfohlen, da er diesen Schutz entfernt und die Erdung erdfrei lässt.

Tektronix verkauft ein Oszilloskop mit vollständig isolierten Eingängen, ich kenne keine anderen Modelle. Es ist erheblich teurer, eine Hochgeschwindigkeits-Isolationsschaltung hinzuzufügen. Normalerweise bedeutet dies, dass die gesamte Analog- und Erfassungsseite isoliert werden muss.

Die Masse sollte immer mit der Masse Ihres Stromkreises verbunden sein oder Sie werden ein seltsames Verhalten bekommen. Vertrau mir. Ich habe Stunden damit verbracht, auf eine Spur zu schauen und mich gefragt, woher das Geräusch kommt, nur um festzustellen, dass ich die Masse nicht richtig angeschlossen habe.

Alle hier vorhandenen Antworten scheinen zu beantworten, warum Sie eine Verbindung zur Masse eines Oszilloskops herstellen möchten, nicht warum es einen separaten Masseanschluss geben würde . Daher fühle ich mich nicht schlecht, wenn ich die folgende Spekulation poste :

Das Vorhandensein eines Erdungsanschlusses ist (ich vermute) ein Vermächtnismerkmal, das sich aus der Geschichte der Eingangsverbindungen von Oszilloskopen ergibt.

Früher waren Koaxialkabel und -stecker nicht so verbreitet und billig, und die interessierenden Frequenzen waren niedriger. Oszilloskope hatten Anschlüsse für einzelne Drähte oder Bananenstecker, wie z. B. die Anschlussklemmen an diesem Gerät:

Eine spätere Entwicklung war der Koaxialstecker SO-239 oder „UHF“. Eine der Eigenschaften dieses Steckers ist, dass er einen Bananenstecker aufnehmen kann. Wenn das Oszilloskop daher einen SO-239-Anschluss hat, der mit einer geerdeten Bananenbuchse gekoppelt ist, kann es entweder einen koaxialen oder einen Bananensteckerpaar-Eingang akzeptieren. Ein Beispiel für ein solches Zielfernrohr ist das BK Precision 1431; Beachten Sie die Buchse und die Anschlussklemme in der oberen rechten Ecke mit den gleich großen Mittellöchern:

Hier ist ein aktuelles Beispiel einer solchen Verbindung (nicht zu einem Oszilloskop), die tatsächlich verwendet wird, aus einem der Videos von Dave Jones (EEVBlog) . (Dies ist ein etwas dummes Beispiel, da das Kabel, das er verwendet, am anderen Ende tatsächlich koaxial ist, aber es war wahrscheinlich praktischer, als einen Adapter auszugraben. SO-239 / PL-259 ist ziemlich ungewöhnlich, wenn Sie kein sind Amateurfunker.)

Daher gehe ich davon aus, dass diese Funktion (in einigen Designs) einfach nicht entfernt wurde, als Oszilloskope auf den BNC-Anschluss umgestellt wurden, der elektrisch überlegen und bequemer zu verwenden ist, aber nicht die gleiche Bananenstecker-Kompatibilität aufweist.

Dieser verkümmerte Anschluss ist immer noch potenziell nützlich für Bananen- oder Drahteingänge; Man kann einen Single-Binding-Post-to-BNC-Adapter (Beispiel unten) oder einen SO-239-Adapter erhalten, der billiger ist als der häufiger anzutreffende Dual-Binding-Post-Adapter. Aber das ist ein ziemlich obskurer Anwendungsfall und rechtfertigt es sicherlich nicht, es in der Nähe zu halten, wenn die Verwendung moderner Oszilloskope fast immer entweder einen Tastkopf oder einen Koaxialkabeleingang beinhaltet.

Dieser Anschluss ist die Gehäusemasse des Oszilloskops.

Angenommen, Ihr Oszilloskop verwendet einen dreipoligen Stecker, wird er über das Netzkabel des Geräts mit Masse verbunden.

Es wird im Allgemeinen zur Steuerung Ihrer Erdstromführung verwendet, wenn Sie versuchen, hochpräzise Messungen durchzuführen, was normalerweise einen Trenntransformator (oder mehrere) beinhaltet.

Angenommen, Ihre Bank ist ordnungsgemäß geerdet, sehe ich kein Problem darin, Ihr antistatisches Armband daran anzuschließen. Stellen Sie sicher, dass das Kabel für Ihr Armband einen gewissen Widerstand aufweist (ich denke, ~ 1 MΩ ist üblich).
Andernfalls beschädigen Sie möglicherweise nicht nur alles mit einer statischen Aufladung (Sie müssen eine statische Aufladung langsam ableiten), sondern im Falle eines Zwischenfalls, bei dem Sie versehentlich mit Hochspannung in Kontakt kommen, sind Sie der kürzeste Weg zu Boden .

Für das, was es wert ist, können Sie die interne Stromversorgung des Oszilloskops als Isolationstransformator des armen Mannes verwenden, indem Sie die Erdungsleitung an einem Netzkabel abschneiden. Dadurch schwebt das gesamte Oszilloskop elektrisch, sodass Sie mit der Oszilloskopmasse an einer Spannungsschiene messen können, ohne die Schiene zu erden.

Seien Sie jedoch äußerst vorsichtig , wenn Sie dies tun, da jeder Fehler auf der nicht isolierten Seite der internen Stromversorgung des Oszilloskops dazu führen kann, dass Netzspannung an die lokale Erdung des Oszilloskops angelegt wird (und dadurch an Ihr Gerät und möglicherweise an Sie ).

Ich habe es getan, aber es ist so etwas wie einer dieser Bereiche, in denen Sie wahrscheinlich einen geeigneten Trenntransformator verwenden sollten, wenn Sie nicht genug wissen, um die Risiken zu verstehen (und diese Frage daher nicht stellen würden), wenn Sie einen benötigen.

Die zusätzliche Erdung ist für die Ausrüstung, an der Sie arbeiten, sozusagen eine zusätzliche Chassiserdung.

Es gibt Zeiten, in denen eine direkte Verbindung vom Oszilloskop zum Rahmen des zu überwachenden Geräts ein verrauschtes Signal, das Sie überwachen, bereinigen kann. Es ist nicht abzusehen, auf welche Art von Erdschleifenbedingungen Sie stoßen könnten, insbesondere bei sehr hochfrequenten Signalen. Ein Beispiel für letzteres hier war, als ich früher Signale mit "ECL" -Pegel in einem Computer betrachtete, bei dem Signale auf einer Backplane weniger als 1 Volt Schwankungen und Anstiegszeiten im Nanosekundenbereich aufwiesen, war es schwierig, die wahre Wellenform mit a zu erkennen Standardsonde und eine spezielle Verbindung, die anstelle der Sondenspitze auf das Ende passte, bestehend aus zwei 1-Zoll-Drähten, einer heiß und einer geerdet, war die einzige Möglichkeit, die wahre, unverzerrte Wellenform zu sehen. Wenn Sie Signale in einem Stromkreis messen, der von Masse isoliert ist, z. B. ein Klimaanlagenregler, Es kann notwendig sein, ein Signal zu betrachten, bei dem keiner der Anschlüsse auf Masse bezogen ist. Hier würden Sie das Oszilloskop von der Masse isolieren ("Schwimmen" Ihres Oszilloskops) und die Masse des Oszilloskops mit einem nicht geerdeten Referenzpunkt verbinden, um ein Signal zu sehen, das sich auf das mit Ihrer Sonde bezieht. Natürlich müssen Sie dabei vorsichtig sein und sicherstellen, dass das Zielfernrohr auf einer Oberfläche sitzt, die das Gehäuse nicht mit Masse kurzschließt (wenn es sich um Metall handelt). Nichts davon ist eine alltägliche Situation, es hängt nur davon ab, welche Ausrüstung Sie verwenden! Natürlich müssen Sie dabei vorsichtig sein und sicherstellen, dass das Zielfernrohr auf einer Oberfläche sitzt, die das Gehäuse nicht mit Masse kurzschließt (wenn es sich um Metall handelt). Nichts davon ist eine alltägliche Situation, es hängt nur davon ab, welche Ausrüstung Sie verwenden! Natürlich müssen Sie dabei vorsichtig sein und sicherstellen, dass das Zielfernrohr auf einer Oberfläche sitzt, die das Gehäuse nicht mit Masse kurzschließt (wenn es sich um Metall handelt). Nichts davon ist eine alltägliche Situation, es hängt nur davon ab, welche Ausrüstung Sie verwenden!