Дифференциальные измерения с помощью высоковольтных пробников осциллографа

Этот интересный пост о дифференциальных измерениях с помощью осциллографа вызвал у меня несколько вопросов.

Я читал о настоящих дифференциальных зондах, и они кажутся очень дорогими. Будут ли два высоковольтных датчика 1:100 со следующей кривой снижения номинальных характеристик безопасными/подходящими для измерения дифференциального напряжения AB на устройствах, подключенных к сети?

Кривая снижения номинальных значений напряжения зонда

Если заземляющие зажимы типа «крокодил» нельзя снять с зондов во время измерения, не повлияет ли скрепление их вместе на измерение? Как насчет безопасности и точности дифференциальных измерений на частотах, на которых работают импульсные источники питания (10 кГц - 1 МГц)? Помимо синфазного шума, есть ли что-то еще, что может повлиять на точность измерения?

Ответы (1)

В продаже есть два типа дифференциальных пробников: низковольтные и высоковольтные. (например, Agilent/keysight, Tektronix, Rhode&Schwartz, Teledyne LeCroy)

Самой причиной использования высоковольтного дифференциального датчика также является отсутствие/необходимость опорного заземления. Представьте себе две точки на трансформаторе с 6 отводами. Для измерения SMPS или любой другой частоты используйте импеданс.

В то время как низковольтные датчики имеют входное сопротивление порядка 50 кОм — 500 L Ом, высоковольтные датчики имеют входное сопротивление порядка 2 МОм — 10 МОм. Зависит от.

Есть причина, по которой дифференциальные пробники лучше, чем иметь 2 несимметричных пробника и делать Ch1-Ch2 и т. д. Формирование сигнала, масштабирование и смещения могут быть легко реализованы на дифференциальном пробнике на аппаратном уровне. Чем делать математику Ch1-Ch2 на прицеле.

Факторы, влияющие на измерение

  1. Вертикальный шум: большинство осциллографов, даже современные DSO, имеют минимальный уровень шума 20 мВ. Это незначительно при таких высоковольтных измерениях. Но если необходимо измерить значительный шум, необходимо правильно масштабировать осциллограф и пробник. Большинство DSO интеллектуально выполняют функции автомасштабирования и автокалибровки дифференциальных пробников. Физический дифференциальный усилитель лучше, чем программная работа Ch1-Ch2.

Тем не менее, источник синфазного шума (CM) не связан с трактом зондирования, а может быть связан со схемой. Трансформаторы, коммутационные цепи, имеют паразитные емкостные связи. Также может понадобиться измерить шум CM с опорной землей.

  1. Измерения глитчей или флуктуаций Для сложных сигналов переключения нам нужен хорошо определяемый триггер на осциллографе. Но для того, чтобы аппаратура прицела срабатывала при сбое или скачке, нам нужно оптимальное масштабирование без потери точности вертикального измерения. Дифференциальный датчик дает одну общую настройку триггера.

Эти настройки могут меняться с увеличением частоты. Кабель зонда имеет низкочастотные характеристики.

  1. Спектральные измерения. Если кто-то выполняет БПФ и такие вещи, как полное гармоническое искажение, среднеквадратичное значение в выбранных спектрах и т. д., триггеры, эффект масштабирования, как будут выглядеть Ch1-Ch2. Дифференциальный зонд упростит это.

частота SMPS должна быть в пределах спецификации зонда (а также полосы пропускания осциллографа!)

Если ваши измерения просты и не содержат нюансов, обычные двухканальные измерения также могут работать.

Спасибо за Ваш ответ. Это как-то полезно, хотя я был бы признателен также за некоторые комментарии от людей, которые действительно пытались сделать то, что я упомянул, с двумя отдельными зондами, и поделились некоторыми практическими советами/результатами. Настоящие дифференциальные пробники стоят больше, чем осциллограф, и эти расходы трудно оправдать, учитывая редкое их использование.
Дифференциальные измерения с помощью высоковольтных пробников осциллографа
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v