AC 주전원과 함께 안전하게 오실로스코프 사용


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나는이 주제에 관해 이미 토론이 거의 없다는 것을 알고 있지만, 영어는 모국어가 아니기 때문에 이에 대한 더 많은 정보를 얻는 것이 좋습니다.

오실로스코프를 사용하여 전자 장치 문제를 해결하고 시작시 AC 엔진 전류 스파이크를 측정했지만 고전압 레벨을 측정하는 데 경험이 없으며 내 아날로그 경험이 오래된 아날로그 범위입니다.

이제이 새로운 DSO가 있으며 입력 정격은 400V 피크 대 피크 AC이므로 약 140V AC RMS를 처리 할 수 ​​있습니까? 나는 거기에 그렇게 많이 입력하지 않을 것입니다.

유럽에 살고 있기 때문에 여기의 주전원은 230 V @ 50 Hz이며 직접 측정 할 수 없습니다.

스코프와 프로브의 감쇠를 10X로 설정하면 전압이 23 RMS이며 측정이 안전합니까? 그렇습니다. 프로브는 1kV 정격입니다.

그렇다면 피크 대 피크는 약 112 볼트이므로 두 개의 메인 라인 (400V RMS) 사이의 전압을 측정하는 것이 안전합니까?

안전 : AC를 측정 할 때는 내부 배터리 또는 절연 변압기 (1 : 1)의 스코프를 사용하여 플로팅되어 접지에 연결되지 않습니다. 내가 깨닫지 못한 다른 안전 문제가 있습니까?


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절연 변압기로 스코프를 플로팅하는 것은 안전 과 반대 입니다. 오실로스코프를 연결하기 위해 왜 절연 변압기가 필요한가요?를
Phil Frost

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@PhilFrost-내가 해냈어. 아주 조심스럽게,하지만 하지 작업. (<_ <) (> _>)
코너 울프

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부동 범위는 무섭습니다. 그렇게 해야 한다면 항상 주머니에 한 손을 넣는 것은 나쁜 규칙이 아닙니다.
user28910

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@ 필 프로스트 : 링크 주셔서 감사합니다, 그것은 매우 유익했습니다!
user36607

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@ user28910 스코프를 플로팅 해야하는 이유를 생각할 수 없습니다. 절연 변압기가 있고 위험한 상태로 살고 싶다면 적어도 스코프가 아닌 DUT에 올려 놓으십시오 .
Phil Frost

답변:


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주전원, 특히 전압이 절대적으로 치명적인 국가에서 전압을 측정 할 때는 매우주의해야합니다.

이것에 접근하는 가장 좋은 방법은 저항 분배기 박스를 만드는 것입니다. 안전한 비전 도성 프로젝트 박스에 들어있는 간단한 저항 분배기입니다. 저항 분배기의 상단과 하단을 올바르게 분극 된 플러그로 라인 코드에 연결하십시오. 그런 다음 분배기의 하단과 분배기의 중앙 탭을 5 방향 바인딩 포스트 또는 바나나 잭으로 가져옵니다. 또한 전선 코드의 접지선을 인클로저의 다른 바나나 잭 또는 5 방향으로 연결하십시오.

저항 분배기 비율을 선택하면 터치하기에 안전하고 스코프의 입력 범위에 적합한 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 또한 저항 값을 선택하여 스코프의 정확도에 영향을 미치지 않을만큼 충분히 낮은 임피던스를 갖지만, 상위 저항에서 너무 많은 전력을 태우지 않고 불필요하게 많은 열을 생성하지 않을 정도로 높을 수 있도록 저항 값을 선택하십시오.

모든 스코프 판독 값에이 비율의 역수를 곱하므로 10 : 1, 15 : 1, 20 : 1과 같이 정신적으로 조작하기 쉬운 비율을 선택하십시오. 출력 잭의 레벨을 조정하십시오. (출력 단자를 정교하고 정기적으로 만지는 것은 아니지만 사고와 실수가 발생합니다.)

이 상자를 그런 식으로 구성하고 밀봉하여 실수로 Hot Wire를 만질 가능성이 없도록하십시오. 상자가 주 전원에 연결되어 있음을 나타내는 표시등이 포함될 수도 있습니다. 전원을 엉망으로 만들 때 너무 조심할 수 없습니다!

상자 외부에 저항 분배기 비율을 표시하십시오. 모든 스코프 판독 값에이 계수를 곱하여 실제 라인 전압을 얻습니다.


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이것이 본질적으로 감쇠 스코프 프로브의 기능이 아닙니까?
Phil Frost

감쇠 프로브는 220Vac에 적합하지 않을 수 있으며 대부분의 표준 프로브는 CAT III에 적합하지 않습니다.
Lior Bilia

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2kV 정격의 프로브가 10X / 100X 인 경우 AC 라인에서 전압을 측정 할 수 있습니까? 두 위상 사이의 사인파를 어떻게 측정합니까? 이 작업을 안전하게 수행 할 수있는 활성 프로브가 있습니까? 범위를 분리하면이 작업을 수행 할 수 있지만 읽은 후에는 피할 수 있습니다.
user36607

@ user36607 차동 프로브가없고 스코프 또는 DUT를 플로팅하지 않더라도 대부분의 스코프에는 XY 모드가 있습니다. 각 위상에 하나의 (적절한 등급의) 프로브를 놓고 스코프를 적절하게 접지 한 후 XY 모드를 사용하여 위상의 차이를 확인하십시오.
Phil Frost

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방금 시도했습니다. 안전을 위해 콘센트가 올바르게 배선되어 있는지 확인했습니다. 예를 들어 고온 및 중성선이 반전되지 않았으며, 접지가없고, 개방 중립이 없습니다. 또한 스코프가 연결된 것과 동일한 콘센트를 사용했습니다. 이렇게하면 접지가 이미 스코프 내에서 발생하고 있으며 접지 루프의 가능성이 줄어 듭니다. 그래버가 콘센트에 들어갈 때 플러그의 뜨거운 (작은)쪽에 그래버를 연결했습니다. 작은 틈은 실수로 닿을 위험이 적습니다.

결론은 효과가 있었고 나는 그것에 대해 이야기하기 위해 살았습니다. 그리고 그것을 증명할 사진을 얻었다. 신호가 깨끗하고 고조파와 잡음이 거의 없습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


나는 당신이하고 싶어했고 효과가있었습니다. 나는 배터리로 구동되는 Osiliscope를 가지고 있지 않을 것이라고 생각하지 않았고 내 GND는 내 지구에 있습니다. 그러나 모든 것이 울퉁불퉁하고 프로브는 1X에 있었고 여전히 작동했습니다. 그러나 10X로 지원하는 것이 도움이되었습니다.
Gareth T.

실제로 접지 끝을 사용하지 않고 프로브를 콘센트의 위상에 놓습니까?
Overmind

@Overmind와 동일한 질문 (거의) : 접지 클립을 플러그의 접지 핀에 연결 했습니까?
kbyrd

나는 땅을 연결하지 않았다.
picciano

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나는 변압기를 사용하는 경향이 있고 안전합니다! 하이 엔드에서 약간의 노이즈가 풀릴 수 있지만 ...

유럽에서는 대부분의 주 시스템이 누설 전류 트립을 통해 보호됩니다. 30mA가 일반적이며 일부는 100mA이며 특히 "누설"시스템이 정기적으로 트립되거나 유도 성 부하가 문제가되는 경우입니다.

저항 분배기를 접지에 사용해야하는 경우 통과 된 전류가이 트립 값을 초과하지 않아야합니다 (다른 장치에서 누수가 발생하므로 분배기가 트립 값 아래로 잘 끌어 와야합니다). 또한 고장 나지 않는 여러 개의 고전력 와이어 권선 세라믹 저항을 사용하는 경향이 있습니다. 여러 저항을 직렬로 사용하면 저항 내에서 발생할 수있는 단락을 방지 할 수 있습니다. 따라서 1M 저항이 필요한 경우 직렬로 2x 500K를 사용하거나 병렬로 2x [2x 1M]을 사용하십시오.

(병렬 / 직렬 조합을 사용하면 특히 공차가 높고 샘플 내에서 값이 다를 경우 "평활화"값의 이점이 있습니다. 물론 분배기의 정확한 값을 알아야합니다.)

권 선형 저항기는 원치 않는 인덕턴스를 유발할 수 있습니다.

승인 된 커넥터, 배선 및 벽면 플러그가있는 절연 케이스에 분배기를 장착하십시오.

안전한!


안전 질문과 변압기를 사용하여 오실로스코프에 완벽하게 떠있는 시스템을 제시하기 위해이 답변을 상향 조정했습니다.
lucas92

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이 질문에 대답 할 시간이 없지만 다음과 같이 말해야합니다.

제발 제발 제발

AC 주전원은 치명적일 수 있습니다 . 그리드를 실험 할 때는 매우주의 하십시오.

다음 과 같은 차동 전압 프로브를 사용하는 것이 좋습니다 . 전압 프로브 (다른 모델이 많이 있음)

이러한 종류의 장비는 전문가가 설계 한 것으로, 자체 회로를 디버깅 할 때 치명적인 전압을 실험 할 필요가 없습니다.

자체 제작 솔루션에 대한 몇 가지 경고 :

  • 다른 기고자들이 지적했듯이 범위를 떠 다니는 것은 단순히 옵션이 아닙니다 .
  • 전압 분배기를 사용하는 것이 옵션 일 수 있지만 그러한 설계의 가능성을 실제로 이해하는 경우에만 가능합니다. 잘못 사용하면 (예 : 위상을 스코프 GND에 직접 연결할 때), 스코프가 손상되고 최악의 상황에 처할 수있는 단락이 발생합니다. 아크 플래시에 대해서는이 내용을 참조하십시오 . 그리고 두 단계에서 전압을 보려고하면 단락이 발생합니다.
  • 자신 만의 차동 전압 프로브를 만들 수 있습니다. 기본적으로 R1 = R2, R3 = R4 및 R1 >> R3, R2 >> R4 의 차동 증폭기 입니다. 그러나 하나를 구입하면 더 나은 설계의 프로브 (보다 정확한 감쇠, 훨씬 더 일반적인 모드 거부, 더 큰 대역폭)를 얻을 수 있으며 위험한 실험을 피할 수 있습니다.

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user36607 큰 질문을했습니다. 새로운 DSO를 손상 시키거나 파괴하지 못하게하는 것. 일부 범위 입력 기본 사항이 순서대로 있습니다. 입력 감쇠기는 아날로그 스코프와 오늘날의 DSO 모두에서 동일합니다. 스코프의 입력 증폭기 / A / D 및 감쇠기에는 스코프에 알리는 프로브에 상관없이 최대 입력 기능이 있습니다. 모든 변경 사항은 스코프가 입력 전압을보고하는 방식입니다. 스코프 내부 감쇠기보다 프로브를 추가 감쇠기로 생각하십시오. 프로브 승수는 입력 커넥터 전압을 프로브의 계수만큼 줄입니다. 10X 프로브의 10V는 커넥터에서 1V를 생성합니다. 100X 프로브와 마찬가지로 커넥터 전압은 0.1V입니다.

이제 두 번째 질문으로 넘어갑니다. 전압이 맞습니다. 230V는 라인에서 접지로가 아닌 라인을 가로 질러 있습니다. 상이 분리된다 (L1 = + 180deg, L2 = -180deg). 접지에 대한 각 라인의 전압의 절반입니다. 스코프가 올바르게 접지되었다고 가정하면 입력 커넥터 외부 링도 접지됩니다 (DMM으로 확인). 따라서 스코프에 대한 입력은 접지 또는 115VRMS (162Vp-p)에 대한 라인 전압입니다. 그런 다음 MATH 기능을 사용하여 전체 범위 대역폭으로 전체 전압을 측정 한 선과 비올라의 차이를 표시합니다. 이제 접지 프로브의 위치에 따라 접지 루프를 생성했는지 여부가 결정됩니다. 미안하지만, 그라운드 루프를 만드는 유일한 방법은 스코프 접지를 분리하는 것입니다. 그라운드 루프는 다른 질문에 대한 또 다른 주제입니다.

user36607은이 이론이 도움이되기를 희망하며, 앞으로이 사고 과정을 적용하여 안전하게 측정하고 있는지 판단 할 수 있습니다.


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"230V는 라인에서 접지가 아닌 라인을 가로 지르고있다. 위상이 분리된다 (L1 = + 180deg, L2 = -180deg). 접지에 대한 각 라인의 전압의 절반." 많은 국가에서 이것은 사실이 아닙니다. 실제로 접지까지 230V입니다.
peterG

@peterG : "유럽에 살고 있기 때문에 여기의 주전원은 230 V @ 50 Hz"이므로 OP의 경우가 대부분이므로 위상 간은 거의 400V (120 도의 3 상)
PlasmaHH

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남아프리카에는 230V도 있습니다. 분할 단계는 미국의 것이므로 두 개의 110V 회로와 220V를 가질 수 있습니다. 유럽과 남아프리카의 경우 접지에 230V가 있습니다.
izak

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다른 많은 사람들은 고전압을 측정 할 때 적절한 차동 프로브를 사용해야한다고 지적했지만, 라인 대 라인을 측정하는 경우주의해야 할 점은 차동 프로브의 공통 모드 전압 정격이 충분히 높다는 것입니다. 저렴하고 최대 500V까지 측정되는 차동 프로브를 찾을 수 있지만, 더 저렴한 프로브는 종종 프로브를 라인에 배치 할 때 볼 수있는 높은 공통 모드 전압을 견딜 수 없습니다.

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