Это безопасный способ измерения мощности сети на осциллографе?

Я хотел использовать свой дешевый одноканальный осциллограф с батарейным питанием или мой Rigol 1054Z, чтобы увидеть сетевой сигнал 120 В переменного тока в моем доме. Без особых причин, просто любопытно.

По крайней мере, я знал достаточно, чтобы не просто слепо втыкать щуп в розетку, поэтому я залез на YouTube и нашел много информации, часть из которой была противоречивой. Итак, приняв, казалось бы, разумный подход, я построил «изолирующий трансформатор» из старой настенной бородавки, которая у меня валялась. (Да, это был настоящий трансформатор, а не просто импульсный источник питания.) Теперь мне интересно, действительно ли это безопасный подход.

Открыв корпус, я увидел трансформатор и небольшую плату с мостовым выпрямителем. Поэтому я удалил печатную плату, в результате чего остался только трансформатор переменного тока в переменный. С помощью цифрового мультиметра я измерил 115 В переменного тока на входе и 9,9 В переменного тока на выходе. Затем я припаял два провода от трансформатора к двум портам типа «банан». В корпусе было достаточно места, чтобы просверлить отверстия и установить их, чтобы к ним можно было получить доступ снаружи. См. прикрепленную картинку.

Я попробовал это с помощью осциллографа с батарейным питанием и получил ожидаемые результаты. Сигнал 9,9 В представлял собой чистую синусоиду с частотой 60 Гц, и я ничего не поджарил и не умер, так что я решил, что это успех. Мои вопросы к вам - это безопасно? Могу ли я подключить его к Rigol, работающему от сети? Или я упустил какой-то важный момент? Спасибо за помощь.

Настенная бородавка, преобразованная в изолирующий трансформатор

Добро пожаловать. Это безопасно, измерено, изоляция хороша. Компромисс заключается в линейности. При напряжении 80 В переменного тока на линии трансформатор покажет большее падение. Это связано с тем, что магнитные свойства трансформатора требуют минимального тока для намагничивания сердечника из кремнистой стали.
На самом деле, если вы знаете, что делаете, «безопасно» просто воткнуть зонд в розетку. (Учтите, что O-scope легко использовались в течение 80 лет для измерения напряжения в радиоприемниках на электронных лампах, где напряжения могут превышать 200 В.) «Хитрость» заключается в использовании пробника с надлежащим импедансом и щуп заземления в «горячий» разъем розетки.
@HotLicks Как случайный пользователь осциллографа, я тоже задавался этим вопросом: что мешает OP просто отображать напряжение с течением времени между двумя полюсами розетки? (При условии, что osci может работать с напряжением - это будет указано в руководстве и на этикетке с типом.) Просто убедитесь, что не касаетесь каких-либо неизолированных частей, как всегда. Трансформатор будет оказывать всевозможное влияние на сигнал, скорее всего, отфильтровывая высокочастотные пульсации из-за импеданса.
@ Peter-ReinstateMonica Для этого вам понадобятся два зонда. Вы можете сделать это с помощью двух щупов (по крайней мере, теоретически) и математической функции осциллографа, чтобы вычесть их. Но большинство людей попытаются сделать это с помощью одного пробника с 50-процентной вероятностью сжечь свой осциллограф. (меньше, если установлен выключатель GFCI)

Ответы (4)

Мне кажется, это хороший безопасный проект. Вы можете рассмотреть возможность проверки напряжения между клеммами 9,9 В и землей. Вы, вероятно, найдете какое-то случайное напряжение, возможно, даже 115 вольт. Подсоедините лампу накаливания на 115 В между клеммой 9,9 В и массой. При таком соединении напряжение на лампочке должно упасть почти до нуля. Это должно продемонстрировать наличие небольшого тока утечки через трансформатор из-за емкости между первичной и вторичной обмотками.

Как вы и думали, между каждой клеммой 9,9 В и землей было какое-то случайное напряжение. Один терминал был 2,9 В переменного тока, а другой - 3,3 В переменного тока. С лампой накаливания она упала до нуля. Спасибо за предложения.

Судя по вашему описанию, вы сделали безопасный изолированный источник 9 В переменного тока.

Чтобы убедиться, что выход изолирован от сети переменного тока, вы можете измерить (с отключенным устройством!) сопротивление между сетевыми клеммами и вашими выходными клеммами - не должно быть непрерывности (бесконечное сопротивление) между сетевыми контактами и 9 В переменного тока. домкраты.

Я подтвердил, что между сетевыми вилками и выходными клеммами отсутствует непрерывность. Спасибо за ваше предложение.

и нашел много информации, часть из которой противоречива.

Некоторые люди относятся к безопасности более параноидально, чем другие. Кроме того, некоторые осциллографы больше подходят для измерений в сети, чем другие.

Как правило, при использовании прицела непосредственно от сети возникают три основные проблемы.

  1. Осциллографы обычно привязаны к заземлению сети, поэтому, если вы подключите провод заземления пробника к нейтрали сети, вы создадите замыкание нейтрали на землю, которое приведет к срабатыванию УЗО/УЗО и потенциально может расплавить провода. Вы можете обойти это, просто измерив относительно земли. Это, вероятно, достаточно близко, и вы всегда можете измерить нейтраль и вычесть.
  2. Номинальное напряжение, многие прицелы имеют слишком низкое номинальное напряжение для питания от сети. Вы можете обойти это с помощью ослабленного зонда.
  3. То, о чем многие забывают, категории перенапряжения. Многие прицелы относятся только к «Категории 1» и не подходят для прямого подключения к сети. Для подключения к электросети от бытовой розетки требуется как минимум «Cat II». Чтобы исправить это, вам действительно нужно изолированное решение для зондирования.

Ваш трансформатор решает все эти проблемы, и к его выходу можно безопасно подключать осциллограф (вторичные цепи обычных сетевых трансформаторов считаются CAT 1). Однако это вполне может исказить ваши результаты.

Правильным решением является высоковольтный дифференциальный пробник, но такое устройство не по карману обычному мастеру.

Ты на правильном пути. Есть одна вещь, на которую стоит обратить внимание, это то, что земля на вашем прицеле не является «землей», когда вы ее изолируете. Вы можете легко получить линейное напряжение на корпусе вашего прицела, так как это точка, к которой подключен ваш пробник.

Это безопасный способ измерения мощности сети на осциллографе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v