Немного теории.
Что такое измерения с плавающим потенциалом? Это измерения напряжения, не привязанные к уровню общей «земли». Другими словами: при таких измерениях ни одна из сигнальных линий гальванически не связана с линией «земли».
В чем состоит опасность применения обычных пассивных пробников в схемах с плавающим потенциалом?
Эта опасность состоит в возникновении так называемого эффекта петли заземления, т.е. возникновения разности потенциала между разнесенными и подчас не соединенными друг с другом землями осциллографа, которая соединена с металлическим корпусом входа осциллографа, и землей измеряемого объекта.
Разность потенциалов между незаземлёнными корпусами разных приборов и схем, запитанных от разных обмоток трансформаторов, может достигать сотен вольт, В этом случае пользователь, который рукой касается металлической части осциллографа, а ногами стоит на земле, может попасть под опасное напряжение. В результате - короткое замыкание, порча оборудования и даже поражение электрическим током пользователя.
Идеальным средством для проведения таких измерений являются осциллографы с гальванической развязкой входов, например Актаком ADS-2029 или Rohde Schwarz RTH1002 Plus.
Но что делать, если осциллограф уже есть в наличии, а приобрести осциллографы с гальванической развязкой не позволяет бюджет, т.к. такие приборы стоят гораздо дороже обычных осциллографов? В этом случае на помощь придут дифференциальные пробники.
Стоимость дифференциального пробника ниже стоимости нового осциллографа с гальванической развязкой, они устраняют эффект петли заземления, а при подключении нескольких пробников на каждый канал осциллографа обеспечивают и дополнительную гальваническую развязку между каналами осциллографа
Как это реализовано в дифференциальном пробнике?
Как видите у такого пробника два разъема для подключения к сигнальным линиям, между которыми и проводят измерения
Внутри пробника имеется дифференциальный усилитель, который преобразует напряжения между этими измеряемыми линиями в сигнал напряжения относительно линии «земли» для подачи на вход осциллографа, т.е. фактически создается своя "земля".
Выход дифференциального пробника подключается на вход осциллографа через BNC разъем. Обратите внимание, что соединительный кабель BNC имеет разъемы с изоляционным покрытием, исключающие касания земли пробника пользователем и обеспечивающие дополнительную защиту пользователя
Мы предлагаем широкий ассортимент дифференциальных пробников и все они построены по указанной ранее схеме
В ассортименте есть как высоковольтные дифференциальные пробники с максимальным рабочим напряжением до 20-22 кВ. Это модель DP-22Kpro
А также дифференциальные пробники с низким уровнем шумов, т.е. которые могут применяться для измерений малых значений сигнала. Например, DP-02VF
Что очень удобно: На каждом пробнике графически отображены основные максимальные параметры. Возьмем самую популярную модель DP-50 с полосой пропускания 50 МГц
Напротив входов пробника схематически отображено максимальное дифференциальное напряжение с постоянной составляющей ±3,5 кВ, максимальное напряжение каждого вывода относительно земли 6,5 кВ
А в нижней части корпуса приводится табличка в которой показаны максимальные напряжения на каждом установленном значении аттенюации, который можно выбрать поворотом ручки. Так при установленном ослаблении 1 к 1000 максимальное значение постоянного напряжения составляет 7 кВ в размахе и 2,3 кВ среднеквадратического значения для переменного напряжения
Ну и напротив выхода пробника, который соединяется со входом осциллографа написано максимальное значение выходного напряжения пробника ±8 В
Так как пробник DP-50 является активным, то для питания его активных элементов, например, дифференциального усилителя, требуется отдельный внешний источник питания. Его вход расположен около выхода пробника.
После подключения внешнего источника питания загорается световой индикатор, сообщающий, что на пробник подано питающее напряжение
Итак, давайте проведем классическое измерение в обычной сетевой розетке
Мы знаем, что среднеквадратическое значение напряжения составляет 220 В. Ставим коэффициент ослабления с некоторым запасом на 1 к 200. Из таблички на корпусе видно, что максимальное переменное напряжение на этом ослаблении составляет 460 В
В качестве осциллографа используем осциллограф Актаком ADS-6122 без гальванической развязки каналов
Так как у нас выбран коэффициент ослабления на пробнике 1 к 200, то для правильного отображения значений на экране осциллографа, если есть такая возможность, надо выбрать аналогичное значение коэффициента ослабления на осциллографе.
Нажимаем кнопку CH1, далее функциональную кнопку Probe, затем пункт меню Attenu и выбираем нужный коэффициент в меню, т.е. 200х
Подключаем измерительные провода со входов пробника к розетке
Смотрим результаты на экране осциллографа
Посмотреть ассортимент дифференциальных пробников >>>
Посмотреть каталог осциллографов и всех пробников >>>
Подписывайтесь и читайте канал AKTAKOM - КИПиА
На нашем канале всегда свежие новости, инструкции, практические советы, обзоры, методики поверок и многое другое! Пишите нам, задавайте вопросы, а мы будем готовить новые, интересные материалы
#электроника #цифровой осциллограф #электротехника
