Bagaimana cara melampirkan (dengan aman?) Ruang lingkup ke berbagai sumber

Saya sudah mendengar tentu saja bahwa kabel yang menyelidik dapat merusak osiloskop Anda, sehingga tidak ada gambar. Namun ada beberapa situasi yang saya tidak mengerti:

Apakah menyelidiki transformator 10: 1 aman jika saya ingin melihat sinyal listrik? Bahkan jika itu bukan transformator isolasi?

Jika saya tidak dapat melakukan hal di atas, bagaimana wallwart membuat situasinya berbeda? Apakah tanah menjadi bagian dari pengatur linier yang membuatnya aman untuk diselidiki secara langsung? Apa saja yang bukan "bumi" yang dirujuk?

Dapatkah saya menyelidiki sesuatu yang ada di baterai (pertanyaan konyol) tanpa tanah yang direferensikan bumi?

Saya pernah mendengar orang menyebutkan sesuatu tentang klip ground, dan jika tidak ditempatkan dengan benar di suatu tempat, klip buaya dapat merusak dengan arus besar, namun saya tidak tahu apa yang dimaksud, atau bagaimana arus masif dapat mengalir melalui -cakupan ke klip tanah atau sesuatu.

Saya yakin saya bisa menjawab sebelumnya dengan beberapa manual, tetapi yang sebelumnya saya benar-benar tidak yakin.

Jawaban Russell sangat bagus seperti biasa, saya hanya ingin menambahkan sedikit ekstra.

Kebanyakan osiloskop memiliki "standar" setidaknya sejauh impedansi (1 Megaohm - perhatikan beberapa memiliki input 50 ohm tetapi itu kurang umum dan tidak relevan di sini)

Jumlah perlindungan dan peringkat komponen ujung depan dapat sangat bervariasi dari yang saya lihat. Sebagai contoh, saya telah melihat skematis untuk cakupan yang dinilai untuk sesuatu seperti <50V input tanpa perlindungan selain 10k resistor secara seri dengan input opamp.
Sebagai perbandingan Anda bisa menjadi tua (dan mungkin baru meskipun saya belum melihat di dalam satu) lingkup tektronix dengan peringkat> 600V dan perlindungan tugas berat.

Satu-satunya cara aman untuk mengetahui batas ruang lingkup Anda adalah dengan membaca manual dengan seksama. Jika mereka duduk Anda dapat memeriksa tegangan listrik dengan probe diatur ke 1x maka itu harus baik-baik saja - jika masih dalam garansi dan rusak maka Anda tetap dilindungi. Namun, perhatikan nasihat Russell tentang transien - jika Anda harus menyelidiki voltase listrik, apa pun input yang diperingkat untuk saya akan menggunakan probe dengan pengaturan 10x atau 100x saja, sehingga Anda tidak dapat secara tidak sengaja mengaturnya ke 1x (lihat di bawah)

Secara pribadi, saya jarang menyelidiki sesuatu yang bertegangan tinggi pada DSO saya (OWON SD8202) - Saya menggunakan tangki lama saya yang besar (Tektronix 7633) untuk barang-barang> 100VAC dengan probe 10x dan DUT dijalankan dari transfromer isolasi. Saya harus mengakui sejak lama saya tidak sengaja menggunakan pengaturan probe 1x untuk listrik 230V (UK) beberapa kali pada Tek dan itu tidak pernah mengeluh, meskipun saya pasti tidak akan merekomendasikan ini kepada siapa pun - saya menyebutkannya hanya untuk memberikan gambaran tentang seberapa baik hal-hal ini dibangun (kira mereka menganggap beberapa orang idiot akan datang dan melakukan hal-hal konyol seperti ini :-P)

Sejauh klip ground berjalan, pada sebagian besar steker plug (to wall plug) lingkup ini terhubung langsung ke ground ground.
Dalam mengapung (yaitu tidak ada koneksi ke sumber listrik melalui apa pun - USB, kabel pengisian daya, dll.) Lingkup bertenaga baterai dengan wadah plastik kemudian pengukuran mengambang dapat dilakukan, tetapi seperti biasa, ikuti saran produsen. Artinya, jika Anda memasang klip ground ke apa pun yang dirujuk ke tanah (seperti kabel hidup utama) dan pada potensi yang lebih tinggi dari ground, ini akan membuat jalur impedansi rendah agar arus mengalir (yaitu short)
Tanah direferensikan berarti, bahwa salah satu sisi potensi terhubung ke tanah - dengan tegangan listrik, ketika kabel utilitas datang ke rumah Anda, mereka terpecah menjadi hidup, dan netral / bumi (yang keduanya terhubung satu sama lain)
Kawat bumi memiliki potensi yang sama dengan netral, tetapi tidak dimaksudkan untuk membawa arus dalam keadaan normal - jika ada arus yang mengalir di dalamnya (misalnya jika kawat hidup jatuh terhadap sasis logam yang terhubung ke bumi) maka ada kesalahan.

Jika Anda mengisolasi tegangan listrik yang dirujuk ke tanah menggunakan transformator, maka (selama sekunder belum terhubung ke bumi), Anda dapat menghubungkan klip ground Anda ke kedua sisi sekunder dan aman, karena saat ini tidak "ingin" mengalir melalui itu (selain dari sejumlah kecil arus kebocoran kapasitif)

Jika ragu, ide yang bagus adalah mengukur untuk melihat apakah ada referensi umum antara klip ground Anda dan apa pun yang ingin Anda sambungkan.
Misalnya, Anda memiliki catu daya yang tidak dikenal dengan dua kabel dan Anda ingin mengetahui apakah mereka dirujuk ke darat - satu cara adalah dengan menghubungkan satu probe multimeter ke klip ground dan yang lainnya ke salah satu kabel untuk melihat apakah Anda mendapatkan tegangan.
Cara lain adalah dengan mencabut pasokan yang tidak diketahui dan mengukur kontinuitas dari pin plug bumi ke koneksi output - jika tidak ada kontinuitas (atau sangat tinggi, katakanlah> 1 Megaohm) maka tidak ada referensi ke ground.
Untuk jaga-jaga kalau-kalau ini adalah suplai tanpa-transformator (atau hanya yang didesain dengan buruk) Anda harus memeriksa bahwa tidak ada kontinuitas dari pin langsung dan netral juga.

Jika masih ragu, jangan menghubungkan apa pun sampai Anda benar-benar memahami segalanya.

Ada juga probe diferensial ( contoh ) yang dapat Anda beli untuk ruang lingkup apa pun yang dapat digunakan untuk mengukur perbedaan antara dua tegangan mengambang.

Berikut adalah beberapa referensi dengan alasan / penyelidikan:

Referensi tek dengan alasan penyelidikan

Lembar kerja Semua Tentang Sirkuit tentang cakupan membaca semua ini dan jawaban atas pertanyaan (tekan ungkapkan)

Semua Tentang Sirkuit - Keselamatan Listrik - bukan tentang cakupan, tetapi informasi yang sangat berguna tentang keselamatan listrik. Bagian tentang "Desain Sirkuit Aman" sangat relevan. Perhatikan bahwa ini tidak berurusan dengan transformator isolasi (walaupun ada banyak transformer di bagian lain situs)

Ujung depan osiloskop standar tidak diperingkat untuk digunakan dengan input hantaran listrik AC langsung. Sementara beberapa memang memiliki peringkat tegangan yang lebih tinggi dari tegangan listrik nominal. hantaran listrik juga dapat mengandung transien dan "paku" dengan amplitudo sangat tinggi yang dapat memecah sirkuit yang tidak dirancang untuk menahan paku tersebut.

Probe tegangan tinggi sudah tersedia (semua yang Anda butuhkan adalah $) yang memungkinkan tegangan tinggi atau bahkan EHT diukur, tergantung pada probe yang digunakan.

Probe osiloskop 10: 1, yang mengurangi tegangan sinyal dengan faktor 10: 1, AKAN mengurangi voltase listrik ke level yang aman untuk input pada dasarnya semua osiloskop TETAPI probe yang digunakan untuk tujuan ini HARUS juga menjadi nilai utama untuk alasan yang sama yang disebutkan di atas .

Kutil dinding memiliki trafo yang menyediakan isolasi. Ini adalah transformator inti besi yang bekerja pada frekuensi listrik atau transformator frekuensi tinggi yang mentransfer energi pada umumnya 10 sampai 100-an Khz dan yang menggunakan ferit (atau dalam beberapa desain daya yang lebih tinggi dapat menggunakan besi bubuk). Desain inti Irin adalah "teknologi lama", biasanya JAUH lebih berat dan tidak memerlukan elektronik untuk aksi transformator yang sebenarnya. regulator aktif sering digunakan untuk menstabilkan tegangan output. Versi HF menggunakan osilator untuk menggerakkan "saklar" frekuensi tinggi untuk mengubah input AC yang diperbaiki ke output AC HF yang kemudian dikonversi ke output yang diatur DC. Ini lebih kompleks daripada desain inti besi tetapi lebih kompak. massa jauh lebih rendah dan mungkin secara keseluruhan lebih murah. Either way output transformator terisolasi dari input.

Sementara satu "kaki" dari sumber listrik AC dapat secara nominal dan non-potensial pada potensial pentanahan (kaki Netral), sinyal listrik HARUS diperlakukan seolah-olah salah satu atau kedua kaki berada pada tegangan listrik penuh ke tanah seperti pada kasus ini.

Jika Anda menggunakan transformator reduksi 10: 1 maka voltase akan aman untuk semua osiloskop normal *. yaitu 110 VAC menjadi 11 VAC dan 240 VAC menjadi 24 VAC. 24 VAC akan menghasilkan puncak +/- 35 VDC hingga ke tanah. Ini berada dalam kisaran input pada dasarnya semua lingkup dengan scaler input dan menggunakan probe yang terhubung dengan BNC. Trafo yang digunakan untuk menyediakan AC 10: 1 turun dari listrik HARUS diberi peringkat listrik.

• Beberapa osiloskop spesialis atau super murah dan ceria mungkin memiliki nilai tegangan input maksimum + 5VDC (atau serupa). Cobalah untuk tidak menggunakan perangkat tersebut untuk keperluan umum.

Kutil Dinding hanyalah varian dari transformator yang dibahas di atas.
Keluaran terisolasi (jika dirancang dengan baik) dari bahaya tegangan listrik tetapi dalam konteks ini memiliki keuntungan bahwa keluaran catu daya dan segala sesuatu yang terhubung dengannya adalah "induk terisolasi". Sekarang tidak ada jalur listrik dari sumber listrik AC atau dari sumber listrik ke setiap titik pada rangkaian yang terhubung sehingga osiloskop tidak pernah terputus oleh sumber listrik.