С какой стати o-scopes ссылаются на землю?

Осциллографы обычно требуют значительной мощности и физически велики. Имея шасси такого размера, которое будет включать в себя открытое заземление на разъемах BNC и зажимах заземления пробника, плавание будет опасным.

Если вам нужно посмотреть на сигналы в оборудовании с настенным питанием, как правило, гораздо лучше установить изолирующий трансформатор на это оборудование, а не на осциллограф. Как только осциллограф подключен, он обеспечивает заземление этой части цепи, поэтому другие части могут находиться под высоким напряжением относительно земли, что может быть опасно. Тем не менее, вы, вероятно, будете более осторожны, чтобы не прикасаться к частям тестируемого устройства, чем к осциллографу.

Прицелы также могут иметь другие пути к земле, о которых легко забыть. Например, прицел на моем стенде обычно имеет постоянное соединение RS-232 с моим компьютером. Было бы легко плавать прицел, но забудьте о таких вещах. Прицел на самом деле не будет плавающим. В лучшем случае предохранитель перегорает при первом подключении к испытуемому блоку питания в неправильном месте.

Производители могут достаточно легко изолировать область применения, но это, вероятно, создает для них проблемы с ответственностью. Как правило, настольное оборудование не изолировано, а ручное оборудование изолировано. Если вам действительно нужно часто проводить отдельные измерения, вы можете приобрести портативные прицелы с батарейным питанием.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Ниже обсуждаются способы снижения вероятности смерти или убийства других.
Чтение можно считать полезным. .

Примите во внимание это «осведомленное мнение», а не священное писание.

В осциллографе вы хотите получить наилучший результат, который вы можете получить за деньги, и гораздо проще построить несимметричный усилитель, а не дифференциальный, когда вам нужен линейный коэффициент усиления для максимально возможной полосы пропускания и постоянная фазовая задержка. Осциллограф чаще всего требуется для измерения несинусоидального сигнала, поэтому его способность точно обрабатывать частотные составляющие «по всему диапазону» жизненно важна для предоставления вам точной картины того, что есть на самом деле. Во многих случаях однотактный достаточно хорош, поэтому они могут предоставить вам двойные каналы с привязкой к земле для более чем одного дифференциального канала, но меньше или заметно меньше, чем должные дифференциальные каналы.

Многие лучшие осциллографы имеют двухканальный режим вычитания, который дает вам приближение к дифференциальному усилителю. Аппроксимация очевидна в возможности независимой регулировки коэффициентов усиления канала, чтобы обнулить опорную часть синфазного сигнала или добавить какую-либо ее составляющую, если это необходимо.

Люди, которые «должны иметь» настоящий плавающий дифференциальный режим, могут приобрести опциональный дополнительный дифференциальный модуль, который обязательно будет дорогим.

"Плавающий" осциллографтак что местная земля не находится на истинной земле, это время почитается и обычно несколько не одобряется практикой. Во многих случаях это работает достаточно хорошо. Обычная практика в мои (давние) университетские дни заключалась в том, чтобы иметь вилку питания с розеткой типа Pick-A-Back. У вилки был отрезан контакт заземления, и эта вилка обычно окрашивалась в ярко-красный цвет в попытке предотвратить различные неизбежные последующие события. Чтобы это работало, усилители должны быть построены с односторонним подключением, но с плавающим проводом заземления прицела, единственным соединением с местной (реальной) землей. Это помещает этот метод в тот же класс, что и описанный в вопросе: «трансформатор 1: 1 заменяется изолированным источником питания. Если для питания от сети используется SMPS (что почти всегда будет иметь место с оборудованием, произведенным в любое время после ухода Ноя на пенсию), то, возможно, придется подумать о возможном влиянии конденсаторов X и Y, подключенных между P&N и землей прицела. Они изолированы от настоящего PNE трансформатором 1:1, но все же могут делать интересные вещи в попытке эмулировать правильный балансный усилитель.

БОЛЬШОЙ _Проблема возникает (или может возникнуть), когда вы пытаетесь весело исследовать различные горячие/нейтральные/заземленные источники, не беспокоясь о пути к земле, используя два канала одновременно. Или пытается. Новообретенная свобода использования наконечника пробника + заземления в качестве Vin1-Vin2 НЕ распространяется на два канала, где Vin2 не одинаков для обоих каналов. Это совершенно очевидно либо до того, как вы прочитаете это, либо когда вы это сделаете, НО тот факт, что вы не включили его или не отметили оговорку в своем вопросе, показывает, как легко это не заметить. Даже если ВЫ знаете об этом не столь тонком ограничении, оно все равно может убить кого-то, кто использует ваше оборудование или работает с вами, или кто просто физически находится в контакте с зажимом заземления на канале 2, когда вы решите подключить канал 1 заземления. к фазе. Очевидно , немного здравого смысла делает эту практику безопасной [tm] для гораздо более ограниченного диапазона значений safe, чем привыкло большинство людей. Ваш местный инспектор по охране труда (имена могут различаться в зависимости от страны), босс или маленькая дочь могут счесть это ненужным.

Тем не менее, большинство из нас регулярно совершают в своей повседневной жизни действия, которые могут убить или покалечить нас или других в мгновение ока, если мы нарушим общественный договор или выйдем за рамки допустимых согласованных рамок поведения. Хорошим примером является вождение автомобиля по двухполосной дороге с встречным движением на другой стороне. Ваша машина и ваш прицел могут убить вас и других, если они используются неправильно. Минимальным требованием для игр, которые вы описываете, является действительно очень действительно уверенный, что прицел не является. Усилитель с плавающей изоляцией МОЖЕТ быть лучшим выбором.

Основная причина, по которой осциллографы заземлены, заключается в том, что они обычно имеют два или более каналов, которые имеют общее заземление. Если осциллограф не заземлен и один из входов заземления пробника подключен к незаземленному открытому металлическому шасси, а другой вход заземления подключен к AC120, первый зонд может электризовать вышеупомянутое шасси с AC120, что создает чрезвычайно опасные условия. Философия конструкции прицела заключается в том, что если заземление одного щупа может быть подключено к открытому металлическому объекту, а зажим заземления другого щупа касается опасного напряжения, лучше, чтобы в последней точке (или хуже) летели искры, чем создавать опасность в бывшем.

Это нужно для того, чтобы прицел не считывал электромагнитные помехи.

Заземление заземления зонда осциллографа означает соединение экрана длинного кабеля зонда с землей. Экран останавливает излучаемые помехи, нарушающие напряжение на измерительном проводе в центре кабеля зонда.

В противном случае ваше измерение может содержать излучаемый шум от тестируемого оборудования, сетевого освещения и всего остального (обычно много в тестовой лаборатории).

Я никогда не был в ситуации, когда мне нужно было бы изолировать o-scope через изолирующий трансформатор. Я использую изолирующий трансформатор на измеряемом оборудовании, таком как телевизор или импульсный источник питания. Их первые ступени питания обычно неизолированные. Мой опыт основан на работе в мастерской по ремонту телевизоров несколько десятилетий назад, и мы всегда предполагаем, что устройство не изолировано или его изоляция нарушена, пока не будут проверены токи утечки оголенного металла снаружи.

Я никогда не видел необходимости в этих дифференциальных зондах, потому что, если вы выберете правильный о-скоп, он будет правильно обрабатывать этот ввод.

Кроме того, чтобы ответить на ваш вопрос, это связано с тем, что открытый металл должен быть заземлен в соответствии с регулирующими органами, такими как UL и CE.

Чтобы сэкономить. Это единственная причина сейчас .

Вы можете купить полностью изолированные осциллографы уже сейчас — особенно с появлением полностью цифровых осциллографов, они могут буквально иметь изолированный блок АЦП для каждого канала, который затем передает данные формы волны в цифровом виде через цифровой изолятор с нулевой потерей качества/линейности.

Полностью изолированные осциллографы намного лучше во всех отношениях (кроме стоимости). Вам не нужно беспокоиться о контурах заземления между экранами соседних пробников или между заземлением и тестируемой схемой. Вы можете одновременно измерять падение напряжения в нескольких точках, когда ни одна из них не заземлена ни с одной стороны.

Но почему неизоляция так распространена, если изоляция намного лучше?

В старые добрые времена осциллографы начинали с одноканальных, больших размеров и с использованием примитивных компонентов. Это был настоящий инженерный подвиг — заставить прицел линейно реагировать в диапазоне от 0 до 100 МГц.

Изолировать сигнал переменного тока легко — просто используйте трансформатор. Линейно изолировать сигнал постоянного тока намного сложнее, хотя это возможно с использованием оптоизоляторов и контура обратной связи или преобразователя напряжения в частоту и изолирующего трансформатора, но это не работает для 100 МГц, потому что вам понадобятся частоты ГГц.

Помните, осциллограф был изобретен около 120 лет назад. То, что легко — или, по крайней мере, правдоподобно сейчас — не было тогда. О линейной изоляции от постоянного тока до даже 1 МГц с помощью ламп и тому подобного практически не могло быть и речи, а поскольку большинство осциллографов были одноканальными или, может быть, двухканальными, техническим специалистам приходилось просто иметь дело с тем фактом, что оба провода заземления зонда также были соединены друг с другом. что касается земли, то прицел все еще был чрезвычайно полезен с этим ограничением.

Это, конечно, заложило традицию: «Мы делаем это уже сто лет, мы будем продолжать делать это в том же духе».

Но в наши дни дизайн неизолированного прицела просто глуп. Осциллографы часто являются 4-канальными, и нам часто нужно измерять разность напряжений в цепях, которые не связаны с землей, и технология полностью готова к созданию полностью изолированных многоканальных осциллографов.

Современные прицелы в любом случае просто преобразуют входящее напряжение в цифровое. В таком случае, почему бы не передать его через изоляторы и не иметь изолированную область?

Но люди ленивы. Вместо того, чтобы прилагать усилия для обновления своего дизайна, они просто вносят небольшие коррективы по сравнению с прошлогодней моделью и называют ее хорошей.

В какой-то момент ведущий производитель просто полностью изолируется (по той же цене), тогда игра будет окончена, всем производителям придется полностью изолироваться или уйти.

Если осциллограф не привязан к земле, все его каналы должны быть изолированы друг от друга, как положительные, так и отрицательные щупы (чтобы предотвратить замыкание отрицательного входа одного канала с другими аналогами).

Так работают портативные или портативные осциллографы с одним каналом, и вы можете использовать их как мультиметр (например, Velleman HPS50, Velleman HPS140i). О двухканальных или более осциллографах не знаю, изолированы ли каналы друг от друга.

Защитное заземление токопроводящих частей, к которым прикасаются, предотвращает самоубийство людей при измерении потенциалов высокого напряжения - в противном случае эндоскоп и все, что с ним связано, окажется под опасным потенциалом.

Изоляция каналов друг от друга и от рамки прицела повысит уровень цен прицела. В то же время необходимо предотвратить касание любых проводящих частей. Некоторые прицелы TEK реализовали это 10-15 лет назад.

Если вы знаете, что вы делаете, поднятие прицела на плаву не является проблемой, но тогда человек должен полностью понимать вопросы безопасности, предотвращая возможность касаться проводящих частей/устройств, подключенных к прицелу, и/или также изолировать ИУ.

Внешний корпус должен быть заземлен, а входы - нет. Возможно, потребуется внести изменения, чтобы сделать BNC с открытым заземлением устаревшим. Легко сделать и должно быть. С уважением КБ

Попробуйте подумать о том, что произойдет, если прицел будет плавать. Было бы разумно подключить зажим щупа к одной стороне дифференциальной (например, RS422) линии, а наконечник щупа к другому плечу. Со стороны наконечника обычно наблюдается нагрузка 10 МОм/10 пФ, а со стороны зажима наблюдается плохо определенная емкостная нагрузка обратно через сетевой трансформатор к сети и нейтрали. Все, что измеряется выше звукового спектра, вызывает большие подозрения.