Mengapa bumi o-lingkup bumi direferensikan?


60

Memikirkannya: Anda tidak akan pernah menemukan multimeter "Beralas" sebagai kuat dan berguna jika jalur ke tanah melalui multimeter diperkenalkan, mengubah perilaku rangkaian dan mungkin merusak multimeter dengan arus.

Mengapa osiloskop bumi sangat banyak dirujuk? Setelah membaca beberapa materi pendidikan, sebagian besar "kesalahan umum yang dilakukan oleh siswa" menempatkan klip pentanahan salah dan menyebabkan hasil yang buruk - ketika o-lingkup hanya digunakan sebagai voltmeter mewah!

Saya pernah mendengar tentang lingkup Tek memiliki transformator isolasi di dalam .. Namun mengabaikan itu, dan memperhitungkan bahwa DSO baru mungkin memiliki kasus plastik (terisolasi dari Anda yang paling penting saya akan menganggap) bisa saya hanya menghapus pin pembumian, dan pasang transformator AC 1: 1 di antara o-scope dan outlet dan selesaikan cara saya menyelidiki berbagai sumber panas / netral / yang dibumikan tanpa khawatir tentang jalur ke tanah yang lebih lama lagi?


8
Kesalahan umum yang dilakukan oleh siswa ketika mereka menempatkan klip pentanahan salah biasanya tidak terkait dengan pembumian. Kesalahannya adalah mereka tidak menyadari bahwa tegangan harus diukur antara dua titik, sehingga mereka melakukan hal-hal aneh. Saya telah melihat siswa membiarkan klipnya terlepas, sambungkan ke hal yang sama dengan yang mereka selidiki, korslet beberapa pin dengannya, coba sambungkan ke induk listrik (dengan menarik steker di tengah ...!), Segala macam perilaku aneh dan aneh. Untuk "klip pentanahan", baca "timah hitam multimeter" di materi pendidikan yang Anda temukan.
Optimal Cynic

12
@OptimalCynic, banyak O-scopes mengikat keras itu ke bumi. Saya telah melihat proyek naik dalam asap dari menghubungkannya ke sesuatu yang didorong dan menariknya ke tanah yang kebetulan menjadi apa catu daya yang mereka gunakan dirujuk untuk netral.
Kortuk

2
Oh tentu, itu benar, dan saya pikir inti dari pertanyaan awal (itulah sebabnya saya mengirim komentar, bukan jawaban). Saya hanya ingin menunjukkan bahwa sebagian besar kesalahan siswa, dalam pengalaman saya, berhubungan dengan tidak memahami pengukuran tegangan daripada tidak memahami pembumian. Tapi kemudian saya mengajar sebagian besar mahasiswa teknik elektronik, jadi kami beruntung lab tidak terbakar lebih sering.
Optimal Cynic

8
@ Optimal setidaknya semua siswa yang saya ajarkan, kesalahan umum adalah menghubungkan pin tanah ke sesuatu yang tidak ground. Ini karena mereka memahami tegangan sebagai relatif dan berpikir itu seperti multimeter.
Kellenjb

Jawaban:


37

Osiloskop biasanya membutuhkan daya yang signifikan dan secara fisik besar. Memiliki sasis seukuran itu, yang akan mencakup ground terbuka pada konektor BNC dan klip ground probe, mengambang akan berbahaya.

Jika Anda harus melihat bentuk gelombang pada peralatan bertenaga dinding, umumnya jauh lebih baik untuk meletakkan transformator isolasi pada peralatan itu daripada pada cakupannya. Setelah ruang lingkup terhubung, ini memberikan referensi ground ke bagian sirkuit sehingga bagian lain kemudian bisa pada tegangan referensi tanah yang tinggi, yang bisa berbahaya. Namun, Anda mungkin akan lebih berhati-hati untuk tidak menyentuh bagian-bagian unit yang sedang diuji daripada ruang lingkup.

Lingkup juga bisa memiliki jalur lain ke tanah yang mudah dilupakan. Misalnya, ruang lingkup di bangku saya biasanya memiliki koneksi RS-232 permanen ke komputer saya. Akan mudah untuk mengapung lingkupnya tetapi lupakan hal-hal seperti itu. Ruang lingkup sebenarnya tidak akan mengambang. Paling-paling sekering akan muncul ketika pertama kali terhubung ke unit bertenaga dinding yang sedang diuji di tempat yang salah.

Produsen dapat mengisolasi ruang lingkup dengan cukup mudah, tetapi itu mungkin membuka mereka untuk masalah kewajiban. Secara umum, peralatan bangku tidak terisolasi tetapi peralatan genggam adalah. Jika Anda benar-benar perlu melakukan pengukuran terisolasi sering, Anda bisa mendapatkan ruang lingkup genggam yang dioperasikan dengan baterai.


4
Ya, tetapi mengapa tidak hanya membuat input ruang lingkup diferensial?
nibot

5
Diferensial seperti ini? tek.com/differential-probe (Perhatikan label harga.)
markrages

Osiloskop USB (atau kartu DAQ, keduanya hampir sama) dapat ditenagai oleh PCI atau USB, yang merupakan suplai kontinu; mereka sering memberikan input diferensial sepenuhnya (dan Anda dapat menemukannya dengan harga 300+ euro / dolar).
clabacchio

7
Jawaban ini menjawab pertanyaan, "mengapa ground chassis tidak diisolasi dari bumi", tetapi tidak menjawab pertanyaan, "mengapa tidak lingkup biasanya memiliki input diferensial."
nibot

6
@nibot: Benar. Seperti yang Anda katakan, saya menjawab pertanyaan yang diajukan, bukan yang Anda buat.
Olin Lathrop

30

PERINGATAN: Cara untuk mati atau membunuh orang lain kurang dibahas di bawah ini.
Membaca dapat dianggap bermanfaat.
.

Pertimbangkan "pendapat yang berdasarkan informasi" ini dan bukan tulisan suci.

Dalam osiloskop, Anda menginginkan hasil terbaik yang dapat Anda peroleh untuk mendapatkan uang dan jauh lebih mudah untuk membangun penguat akhir tunggal daripada penguat diferensial ketika Anda menginginkan penggaris mendatar untuk sebanyak mungkin bandwidth dan penundaan fase konstan. Osiloskop lebih sering diperlukan untuk mengukur sinyal non sinusoidal, sehingga kemampuannya untuk dengan setia menangani komponen frekuensi "lintas rentang" sangat penting untuk memberikan Anda gambaran akurat tentang apa yang benar-benar ada. Dalam banyak kasus, single berakhir cukup baik sehingga mereka dapat memberi Anda saluran rujukan dua kali bumi untuk lebih dari satu saluran diferensial tunggal tetapi lebih sedikit dibandingkan dengan saluran diferensial yang seharusnya.

Banyak osiloskop yang lebih baik memiliki mode pengurangan saluran ganda yang memberi Anda perkiraan untuk penguat diferensial. Perkiraannya jelas dalam kemampuan untuk secara mandiri menyesuaikan perolehan saluran sehingga membatalkan mode tumpuan mode umum atau menambahkan beberapa komponennya jika diinginkan.

Orang yang "harus memiliki" mode diferensial mengambang sesungguhnya dapat membeli tambahan opsional pada modul diferensial pasti-menjadi-sayang.


"Mengambang" sebuah osiloskopsehingga tanah lokal tidak di tanah yang benar adalah waktu yang dihormati dan biasanya agak disukai saat latihan. Dalam banyak kasus ini bekerja dengan cukup baik. Praktik umum di masa lalu saya (dulu) adalah memiliki colokan listrik dengan soket pick-a-back. Sumbat memotong pin bumi dan mengatakan sumbat biasanya berwarna merah terang dalam upaya untuk mencegah berbagai peristiwa yang tidak terhindarkan. Agar ini berfungsi, amplifier harus dibangun dengan ujung tunggal tetapi mengambang dengan kabel ground lingkup, satu-satunya koneksi ke ground (real) lokal. Ini menempatkan metode ini di kelas yang sama dengan yang dijelaskan dalam pertanyaan - "1: 1 transformator diganti dengan catu daya terisolasi. Jika smps digunakan untuk pasokan listrik (seperti yang hampir selalu terjadi dengan peralatan yang dibuat setiap saat sejak Nuh pensiun) maka orang mungkin harus memikirkan tentang kemungkinan efek kapasitor X & Y yang terhubung antara ruang lingkup P&N dan ruang lingkup. Ini diisolasi dari PNE sejati oleh transformator 1: 1 tetapi mungkin masih melakukan hal-hal menarik untuk mencoba meniru penguat seimbang yang tepat.

A BIGmasalah terjadi (atau dapat) ketika Anda mencoba untuk berada di jalan merry menyelidiki sumber panas / netral / dibumikan tanpa khawatir tentang jalan ke tanah lagi menggunakan dua saluran sekaligus. Atau berusaha. Kebebasan yang baru ditemukan untuk menggunakan ujung + probe Anda sebagai Vin1-Vin2 TIDAK meluas ke dua saluran di mana Vin2 tidak sama untuk kedua saluran. Ini sangat jelas sebelum Anda membaca ini atau seperti yang Anda lakukan TETAPI kenyataan bahwa Anda tidak memasukkannya atau mencatat peringatan dalam pertanyaan Anda menunjukkan betapa mudahnya untuk mengabaikannya. Sekalipun ANDA mengetahui batasan ini tidak terlalu halus, itu masih dapat membunuh seseorang yang menggunakan peralatan Anda atau yang bekerja dengan Anda atau yang secara fisik bersentuhan dengan klip pentanahan pada saluran 2 saat Anda memutuskan untuk menghubungkan saluran 1 pentanahan ke fase. Jelas, sedikit akal sehat membuat praktik ini aman [tm] untuk rentang nilai aman yang agak lebih terbatas daripada yang digunakan kebanyakan orang. Inspektur keselamatan kerja lokal Anda (nama berbeda di setiap negara) atau bos atau anak perempuan kecil mungkin menemukan praktik yang diinginkan.

Semua yang dikatakan, sebagian besar dari kita melakukan hal-hal secara teratur sebagai bagian dari kehidupan sehari-hari kita yang mampu membunuh atau melukai kita atau orang lain pada suatu saat jika kita melanggar kontrak sosial atau melangkah keluar dari batas-batas perilaku yang disetujui yang dapat diterima. Mengemudi mobil menyusuri jalan 2 lajur dengan lalu lintas yang melaju di sisi lain adalah contoh yang baik. Mobil dan ruang lingkup Anda dapat membunuh Anda dan orang lain jika digunakan secara salah. Membuat benar-benar sangat yakin bahwa ruang lingkup tidak merupakan persyaratan minimum untuk bermain game yang Anda gambarkan, Penguat isolasi mengambang MUNGKIN menjadi pilihan yang lebih baik.


2
Memberi +1 untuk "dapat membunuhmu", beberapa pekerjaan dalam, dan opsi lainnya. Saya harus membaca ini beberapa kali ketika saya siap. Russell terima kasih.
Transient

9

Alasan besar bahwa lingkup dibumikan di bumi adalah bahwa mereka umumnya memiliki dua saluran atau lebih yang memiliki referensi landasan bersama. Jika ruang lingkup tidak dibumikan dan salah satu input ground probe terhubung ke sasis logam terbuka yang tidak dikelilingi sementara input ground lainnya terhubung ke AC120, probe pertama dapat menggemparkan sasis yang disebutkan sebelumnya dengan AC120, sehingga menciptakan kondisi yang sangat berbahaya. Filosofi desain dari ruang lingkup adalah bahwa jika ground satu probe mungkin terhubung ke objek logam terbuka dan ground clip probe lain menyentuh tegangan berbahaya, akan lebih baik untuk memiliki percikan api terbang di titik terakhir (atau lebih buruk) daripada membuat bahaya di bekas.


2

Untuk menghentikan 'ruang lingkup membaca EMI terbang di sekitar.

Membumikan ground probe lingkup sedang menghubungkan layar kabel panjang probe ke bumi. Layar berhenti mengganggu radiasi yang mengganggu tegangan pada kabel pengukuran di tengah kabel probe.

Kalau tidak, pengukuran Anda bisa mengandung kebisingan yang dipancarkan dari peralatan yang sedang diuji, penerangan listrik dan apa pun yang ada di sekitar Anda (biasanya banyak di laboratorium uji ').


1

Saya tidak pernah berada dalam situasi di mana saya perlu mengisolasi o-scope melalui transformator isolasi. Saya menggunakan transformator isolasi pada peralatan yang saya ukur, seperti TV, atau SMPS. Tahap pertama dari catu daya biasanya tidak terisolasi. Pengalaman saya berasal dari bekerja di toko reparasi TV beberapa dekade yang lalu, dan kami selalu menganggap unit tidak terisolasi atau isolasinya dikompromikan sampai diuji untuk kebocoran arus dari logam yang terpapar di bagian luar.

Saya belum pernah melihat perlunya probe diff karena jika Anda memilih o-scope yang benar, itu akan menangani input itu dengan benar.

Juga untuk menjawab pertanyaan Anda, itu karena persyaratan bahwa logam yang terpapar harus diardekan sesuai dengan pengatur alat seperti UL dan CE.


0

Jika ruang lingkup bumi tidak dirujuk bumi harus memiliki semua salurannya terisolasi satu sama lain, baik probe positif dan negatif (untuk mencegah jalan pintas input negatif satu saluran dengan rekan lainnya).

Osiloskop portabel atau genggam dengan satu saluran berfungsi dengan cara ini dan Anda dapat menggunakannya sebagai multimeter (misalnya Velleman HPS50, Velleman HPS140i). Tentang osiloskop saluran ganda atau lebih, tidak tahu apakah saluran dipisahkan satu sama lain.


1
Asumsikan bahwa saluran pada osiloskop multi-saluran tidak terisolasi, sampai terbukti sebaliknya. Osiloskop multi-saluran dengan saluran yang diisolasi secara galvanis memang ada, tetapi itu adalah spesialisasi.
Nick Alexeev

0

Keselamatan pembumian bagian yang dapat disentuh konduktif mencegah orang bunuh diri sambil mengukur potensi tegangan tinggi - jika tidak, ruang lingkup dan segala sesuatu yang terhubung dengannya akan berpotensi berbahaya.

Mengisolasi saluran dari satu sama lain dan dari bingkai ruang lingkup akan meningkatkan tingkat harga ruang lingkup. Pada saat yang sama perlu untuk mencegah bagian konduktif disentuh. Beberapa lingkup TEK menerapkan ini 10-15 tahun yang lalu.

Jika Anda tahu apa yang Anda lakukan mendapatkan lingkup mengambang bukan masalah tetapi kemudian orang tersebut harus memahami sepenuhnya masalah keselamatan, mencegah untuk dapat menyentuh bagian / perangkat konduktif yang terhubung ke ruang lingkup dan / atau mengisolasi DUT juga.


0

Kasing eksternal harus di-ground, tetapi inputnya tidak sama sekali. Perubahan mungkin harus dilakukan sehingga tanah BNC yang terbuka menjadi usang. Mudah dilakukan dan seharusnya. Salam CB


0

Coba pikirkan apa yang akan terjadi jika cakupannya mengambang. Masuk akal untuk menghubungkan klip probe ke satu sisi garis diferensial (misalnya RS422), dan ujung probe ke kaki lainnya. Sisi ujung biasanya akan melihat pemuatan 10M / 10pf, tetapi sisi klip akan melihat muatan kapasitif yang tidak ditentukan kembali melalui transformator induk ke induk dan netral. Apa pun yang diukur di atas spektrum audio akan sangat mencurigakan.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.