使用示波器請遵循安全用電規則
在示波器的各種資料中,安全須知通常放在首章節,提醒您:用電安全,請規范操作。在使用示波器前,首先要了解,在使用示波器的過(guò)程中,會(huì )有哪些不安全操作呢?我們該如何規避這些不安全的操作?具體請看下文舉例。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201904/399632.htm一、不安全操作之浮地測量
有些工程師會(huì )有這樣的一個(gè)習慣:當要測量高壓信號時(shí),習慣性的把電源插頭的保護地斷開(kāi),使用普通無(wú)源探頭直接進(jìn)行高壓的浮地測量。實(shí)際上這么做還是有危害的。
常見(jiàn)現象舉例:觸摸示波器外殼感覺(jué)到觸電
檢查:1.示波器電源地是否人為斷開(kāi)或接觸不良;2.換個(gè)插排;3.所在的大樓地未接好。
原因:Y電容是跨接在電源的火線(xiàn)和地線(xiàn),零線(xiàn)和地線(xiàn)的電容,如圖1所示,主要起到濾波保護的作用,并抑制共模干擾,其屬于安規電容,電容器失效后不會(huì )導致電擊,不會(huì )危及人身安全。當電源插頭的保護地斷開(kāi)時(shí),220V電壓經(jīng)Y電容分壓,中間110V電壓直接加在示波器金屬外殼上,當人觸碰到帶電區域時(shí)則會(huì )發(fā)生被針扎一樣的觸電現象,雖不會(huì )危及人身安全,但是也屬于危險操作。
圖1 電源電路原理圖
二、不安全操作之拿起探頭就接線(xiàn)測量
常見(jiàn)現象舉例:跳閘/被測電路板被燒穿/示波器或探頭被燒毀
檢查:1.被測信號的地與示波器校準信號的地是否共地;2.測量市電時(shí)是否直接用單一無(wú)源探頭進(jìn)行測量。
分析原因之前先了解什么是市電,以及供電線(xiàn)路的組成。我國市電(居民用電)規格為交流220V@50Hz,供電線(xiàn)路即電源三插頭中的電線(xiàn)由火線(xiàn)、零線(xiàn)和地線(xiàn)組成,具體如圖2所示。
l火線(xiàn)(L):也稱(chēng)相線(xiàn),由發(fā)電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸會(huì )有危險;
l零線(xiàn)(N):為火線(xiàn)提供回路,在發(fā)電站或變電站端接地;由于是遠端接地,因此在居民樓用戶(hù)端電位不一定為零,可能帶弱電,但相對安全;
地線(xiàn)(E):零電勢參考點(diǎn),在居民樓用戶(hù)端接大地,零電壓,絕對安全。
圖2 三線(xiàn)的關(guān)系
原因:電源系統測試中經(jīng)常要求測量三相供電中的火線(xiàn)與火線(xiàn),或者火線(xiàn)與零(中)線(xiàn)的相對電壓差,而普通數字示波器所有通道共地,相互間不隔離。所有施加到示波器上以及由示波器提供的信號都具有一個(gè)公共的連接點(diǎn),該連接點(diǎn)通常是示波器機殼通過(guò)使用交流電源設備電源線(xiàn)中的第三根導線(xiàn)地線(xiàn),將探頭地線(xiàn)連到一個(gè)測試點(diǎn)上。如果這時(shí)使用單端探頭測量,那么單端探頭的地線(xiàn)與供電線(xiàn)直接相連,后果將會(huì )是短路。
三、規范操作
1.接線(xiàn)測量前對“地”自檢
接線(xiàn)前我們如何判斷探頭上的地能否直接接被測板子的地呢?很簡(jiǎn)單,三個(gè)步驟實(shí)現自檢:
準備工具:被測板子、萬(wàn)用表、示波器
(1)準備:萬(wàn)用表開(kāi)啟,選擇交流最大檔;
(2)接線(xiàn):示波器和被測板子分別接好電源,暫不通電;萬(wàn)用表的表筆一端接示波器校準信號的地,另一端接被測板子的地。簡(jiǎn)易接線(xiàn)圖如圖3所示;
(3)測量:各自通電,測量交流值。
此時(shí)若測量數值不為0,則說(shuō)明被測板子與示波器的地之間有壓差,示意圖如圖4所示。則不能直接用單一無(wú)源探頭地夾連接被測板子上的地。
圖3 測量壓差接線(xiàn)圖
圖4 當存在壓差時(shí)不能直接將兩“地”相連
1.“A-B”偽差分測市電
采用普通無(wú)源探頭應用“A-B”法對市電進(jìn)行測量時(shí),應將兩通道探頭的負端(地)均接至電源地線(xiàn),一個(gè)通道的探頭探針(正端)接零線(xiàn),另一個(gè)通道的探頭探針(正端)接火線(xiàn)(如圖5左所示),則兩通道的測量差值即為市電波形。
但該方法會(huì )有測量誤差,在信號時(shí)低頻信號,信號幅度足夠大,能夠超過(guò)任何擔心的噪聲情況下,可以采取這種方法。
圖5 測量市電推薦接線(xiàn)圖
1.最佳測量法:使用高壓差分探頭
使用高壓差分探頭進(jìn)行測量是既安全又能使測量結果準確的方法。浮地測量和測市電(接線(xiàn)圖如圖5 右所示)的最佳解決辦法就是使用高共模抑制比的差分探頭,因為兩個(gè)輸入端都不存在接地的問(wèn)題,兩路輸入信號的差分運算在探頭前端放大器完成,傳輸到示波器通道的信號是已差分后的電壓,可實(shí)現安全的測量。
ZP1500D高壓差分探頭由我司自主研發(fā),探頭標配的50×和500×檔位下都可切換5M和100M帶寬,衰減比和帶寬檔位靈活搭配使用,助您實(shí)現低頻信號和高速信號的測量。
圖6 ZP1500D高壓差分探頭
四、小結
高壓差分探頭雖然相比普通無(wú)源探頭價(jià)格更昂貴,但在測量高壓信號時(shí),能確保測量結果更準確且更安全,市電和浮地測量推薦使用。示波器作為生活中常用的測量?jì)x器,我們應遵循安全用電規則,進(jìn)行規范的接線(xiàn)操作,避免事故發(fā)生。
評論