Pourquoi les o-scopes sont-ils référencés?

Pensez-y: vous ne trouverez jamais un multimètre "à la terre" aussi robuste et utile si un chemin de mise à la terre via le multimètre était introduit, modifiant le comportement du circuit et risquant d'endommager le multimètre avec des courants.

Pourquoi autant d'oscilloscopes référencés à la terre? Après avoir lu du matériel pédagogique, la majorité des "erreurs courantes commises par les étudiants" placent le clip de mise à la terre de manière incorrecte et entraînent de piètres résultats - lorsque le o-scope est utilisé comme un voltmètre fantaisie!

J'ai entendu parler d'un oscilloscope Tek avec un transformateur d'isolement à l'intérieur. Cependant, en l'ignorant, et en tenant compte du fait que les nouveaux DSO peuvent avoir des boîtiers en plastique (isolés de votre part, je suppose), pourrais-je simplement retirer la broche de mise à la terre, et installer un transformateur alternatif 1: 1 entre le o-scope et la prise et être sur ma joyeuse manière de sonder différentes sources chaudes / neutres / mises à la terre sans vous soucier d'un chemin plus long vers la terre?

Les oscilloscopes nécessitent généralement une puissance importante et sont physiquement gros. Un châssis de cette taille, qui comprendrait une terre exposée sur les connecteurs BNC et les pinces de masse de la sonde, pourrait être dangereux de flotter.

Si vous devez examiner les formes d'onde d'un équipement alimenté au mur, il est généralement préférable de placer le transformateur d'isolation sur cet équipement plutôt que sur le oscilloscope. Une fois que l’oscilloscope est connecté, il fournit une référence de masse à cette partie du circuit, de sorte que les autres parties pourraient alors être à des tensions référencées à la masse, ce qui pourrait être dangereux. Cependant, vous ferez probablement plus attention à ne pas toucher les parties de l'unité testée que la portée.

Les oscilloscopes peuvent également emprunter d'autres chemins faciles à oublier. Par exemple, la portée de mon banc dispose généralement d’une connexion permanente RS-232 à mon ordinateur. Il serait facile de laisser flotter la portée mais d’oublier de telles choses. La portée ne serait en réalité pas flottante. Au mieux, un fusible sauterait lorsqu’il est branché pour la première fois à une unité murale testée au mauvais endroit.

Les fabricants pourraient facilement isoler le champ d'application, mais cela les expose probablement à des problèmes de responsabilité. En règle générale, l'équipement de banc n'est pas isolé, mais l'équipement portatif l'est. Si vous avez vraiment besoin de faire souvent des mesures isolées, vous pouvez vous procurer des oscilloscopes portables.

AVERTISSEMENT: Les moyens d’être moins susceptibles de mourir ou de tuer d’autres personnes sont abordés ci-dessous.
La lecture peut être considérée comme utile. .

Considérez cette "opinion informée" plutôt que les textes sacrés.

Dans un oscilloscope, vous voulez obtenir le meilleur résultat possible, et il est beaucoup plus facile de construire un amplificateur à terminaison unique que différentiel lorsque vous souhaitez obtenir un gain constant pour une règle avec autant de bande passante que possible et un retard de phase constant. Un oscilloscope est le plus souvent nécessaire pour mesurer un signal non sinusoïdal. Par conséquent, sa capacité à gérer fidèlement les composantes de fréquence "sur toute la plage" est essentielle pour vous fournir une image précise de ce qui est réellement présent. Dans de nombreux cas, une seule extrémité suffit assez pour vous permettre de disposer de canaux référencés en même temps pour plus d'un canal différentiel, mais moins ou moins nettement que les canaux différentiels.

De nombreux meilleurs oscilloscopes ont un mode de soustraction à double canal qui vous donne une approximation d'un amplificateur différentiel. L’approximation est évidente dans la capacité d’ajuster indépendamment les gains de canal afin d’annuler le piédestal en mode commun ou d’y ajouter un composant, si désiré.

Les personnes qui «doivent avoir» un véritable mode différentiel flottant peuvent acheter l’option facultative sur le module différentiel sûr.

"Flottant" un oscilloscopede sorte que le terrain local n’est pas du terrain réel est un temps honoré et généralement quelque peu mal vu lors de la pratique. Dans de nombreux cas, cela fonctionne assez bien. À l’époque des années où j’étais à l’université, la pratique la plus courante était d’avoir une prise de courant avec une prise pick-a-back. La prise avait la broche de terre coupée et cette prise était généralement de couleur rouge vif afin de prévenir les divers événements inévitables. Pour que cela fonctionne, les amplificateurs doivent avoir été construits avec des terminaisons simples, mais avec le fil de terre de l’oscilloscope, la seule connexion à la terre (réelle) locale. Cela place cette méthode dans la même classe que celle décrite dans la question - le transformateur "1: 1" est remplacé par une alimentation isolée. Lorsqu'un smps est utilisé pour l'alimentation secteur (comme ce sera presque toujours le cas pour les équipements fabriqués à tout moment depuis le retrait de Noah), il peut être nécessaire de réfléchir aux effets possibles des condensateurs X & Y connectés entre la portée et la masse de la portée. Ceux-ci sont isolés du vrai PNE par le transformateur 1: 1 mais peuvent encore faire des choses intéressantes pour tenter d'émuler un amplificateur équilibré approprié.

A BIGUn problème se produit (ou peut se produire) lorsque vous essayez d’être sur votre manière joyeuse de sonder différentes sources chaudes / neutres / mises à la terre sans vous soucier du chemin de mise à la terre en utilisant deux canaux à la fois. Ou essayer de. La nouvelle liberté d'utilisation de votre sonde + sol comme Vin1-Vin2 NE s'étend PAS aux deux canaux où Vin2 n'est pas identique pour les deux canaux. Ceci est aveuglément évident, soit avant de lire ceci ou comme vous le faites MAIS le fait que vous ne l’ayez pas inclus ou noté une mise en garde dans votre question montre à quel point il est facile de passer inaperçu. Même si VOUS êtes conscient de cette limitation pas si subtile, cela peut toujours tuer quelqu'un qui utilise votre équipement ou qui travaille avec vous ou qui se trouve être physiquement en contact physique avec le clip de la terre sur le canal 2 lorsque vous décidez de connecter le canal 1 à la terre à la phase. Évidemment , un peu de bon sens rend cette pratique sûre [tm] pour un éventail de valeurs de sécurité plus limité que celui auquel la plupart des gens sont habitués. Votre inspecteur local de la sécurité au travail (les noms varient d’un pays à l’autre) ou votre supérieur ou votre petite fille peuvent juger la pratique insuffisante.

Cela dit, la plupart d’entre nous accomplissons régulièrement des tâches qui nous permettent de nous tuer ou de nous mutiler ou de blesser d’autres personnes en un instant si nous violons le contrat social ou si nous sortons des règles de comportement acceptables et convenues. Conduire une automobile sur une route à deux voies avec un trafic venant de l'autre côté en est un bon exemple. Votre voiture et votre champ d'application peuvent vous tuer et tuer d'autres personnes si elles sont mal utilisées. En vous assurant vraiment que le champ d'application n'est pas une exigence minimale pour jouer aux jeux que vous décrivez, un amplificateur d'isolation flottant PEUT être un meilleur choix.

Une grande raison pour la mise à la terre des oscilloscopes est qu’ils ont généralement deux canaux ou plus qui partagent une référence de terre commune. Si une lunette de visée n'est pas mise à la terre et qu'une des entrées de terre de la sonde est connectée à un châssis en métal exposé non mis à la terre, alors qu'une autre entrée de terre est connectée à l'AC120, la première sonde pourrait électrifier le châssis susmentionné avec l'AC120, créant ainsi une situation extrêmement dangereuse. Selon la philosophie de conception de l’application, si la masse d’une sonde pouvait être connectée à un objet en métal exposé et si le clip d’une autre sonde touchait une tension dangereuse, il serait préférable de faire voler des étincelles à ce dernier point (ou pire) que de créer une danger à l'ancien.

Son pour arrêter la «portée en lisant l'IME voler autour.

La mise à la terre de la sonde de l'oscilloscope connecte le long écran de câble de la sonde à la terre. L'écran arrête les interférences de rayonnement perturbant la tension sur le fil de mesure situé au centre du câble de la sonde.

Sinon, votre mesure pourrait contenir du bruit rayonné provenant de l'équipement testé, de l'éclairage principal et de tout ce qui bouge (généralement beaucoup dans un laboratoire de test ').

Je n'ai jamais été dans une situation où je devrais isoler l'o-scope via un transformateur d'isolement. J'utilise le transformateur d'isolement sur l'équipement que je mesure, comme un téléviseur ou un SMPS. Les premières étapes de leur alimentation sont généralement non isolées. Mon expérience vient de travailler dans un atelier de réparation de téléviseurs il y a quelques décennies, et nous supposons toujours que l'unité n'est pas isolée ou que son isolation est compromise jusqu'à ce qu'elle soit testée pour détecter les courants de fuite de métal exposé à l'extérieur.

Je n'ai jamais vu la nécessité de ces sondes de diff, car si vous sélectionnez le bon o-scope, il gérera correctement cette entrée.

Pour répondre également à votre question, c’est parce que c’est une exigence que le métal exposé soit mis à la terre conformément aux régulateurs d’appareils tels que UL et CE.

Si un oscilloscope de masse n’est pas référencé à la terre, tous les canaux doivent être isolés les uns des autres, sondes positives et négatives (pour éviter de raccourcir l’entrée négative d’un canal avec les autres contreparties).

Les oscilloscopes portables ou portables avec un seul canal fonctionnent de cette manière et vous pouvez les utiliser comme multimètre (par exemple, Velleman HPS50, Velleman HPS140i). À propos des oscilloscopes à deux canaux ou plus, aucune idée si les canaux sont isolés les uns des autres.

Les éléments sensibles, sensibles au toucher et à la terre, empêchent les personnes de se tuer en mesurant les potentiels de haute tension - sinon la portée et tout ce qui y est connecté aurait un potentiel dangereux.

Isoler les canaux les uns des autres et du cadre du champ d’application augmenterait le niveau de prix du champ d’application. Dans le même temps, il faut empêcher toute partie conductrice d'être touchée. Certains oscilloscopes TEK ont été mis en œuvre il y a 10-15 ans.

Si vous savez ce que vous faites, faire flotter le champ d'application n'est pas un problème mais la personne doit comprendre parfaitement les problèmes de sécurité, en empêchant de pouvoir toucher des pièces / dispositifs conducteurs connectés au champ d'application et / ou d'isoler également le DUT.

Le boîtier externe doit être mis à la terre, mais pas les entrées. Des modifications peuvent être nécessaires pour rendre le sol exposé de la BNC obsolète. Facile à faire et devrait être. Cordialement CB

Essayez de penser à ce qui se passerait si la portée flottait. Il serait raisonnable de connecter le clip de la sonde d’un côté de la ligne différentielle (par exemple, RS422) et de l’extrémité de la sonde à l’autre jambe. Le côté de la pointe verra généralement une charge de 10M / 10pf, mais du côté du clip verra une charge capacitive mal définie à travers le transformateur secteur vers le secteur et le neutre. Tout ce qui est mesuré au-dessus du spectre audio serait hautement suspect.