Pourquoi avons-nous besoin d'un transformateur d'isolation pour connecter un oscilloscope?

Mon professeur insiste toujours pour que je fournisse l'alimentation à un oscilloscope par le biais d'un transformateur d'isolement. Quelle est la nécessité de cela? Quel est le risque si je ne le connecte pas?

Vous ne devriez jamais faire flotter une lunette avec un transformateur d'isolation! Ceci est un conseil téméraire et dangereux de votre professeur, qui a besoin d'une vérification de la réalité.

La procédure acceptée pour effectuer un travail qui nécessite l'isolement consiste à ISOLER L'UNITÉ SOUS TEST, PAS L'ÉQUIPEMENT DE TEST.

Pourquoi?

• Il est beaucoup plus facile de se rappeler que l'unité testée est ce qui est dangereux et nécessite une manipulation prudente, pas votre oscilloscope.
• Si vous raccordez un câble de communication à votre oscillante flottante (USB, GPIB, RS232), devinez quoi - ce n’est plus flottant. (Tous ces câbles ont des retours référencés à la terre)
• Dès que vous connectez ce retour de scope flottant à un potentiel, tout le métal exposé sur le scope est maintenant à ce potentiel. Risque d'électrocution majeur.

Si vous ne parvenez pas à faire flotter l'unité testée, utilisez une sonde différentielle isolée pour effectuer vos mesures et maintenez à la fois l'UUT et le oscilloscope mis à la terre. Aucune mesure ne vaut le risque de sécurité.

Un oscilloscope fonctionnant sur batterie peut sembler une bonne idée dans ce cas, mais seulement s'il dispose d'entrées isolées dédiées. Un oscilloscope ordinaire fonctionnant sur batterie avec des entrées non isolées souffrira toujours du problème du métal exposé flottant jusqu'au potentiel auquel vous connectez le sol. C'est pourquoi tous les manuels des oscilloscopes fonctionnant avec batterie indiquent clairement "Cet oscilloscope doit toujours être mis à la terre, même si la batterie ne fonctionne plus" - si vous choisissez de l'ignorer, c'est à vos risques et périls. Une lunette avec des entrées isolées dédiées doit toujours être mise à la terre en tant que bonne pratique. C'est essentiellement l'équivalent d'utiliser des sondes différentielles isolées externes avec un oscilloscope ordinaire.

Je travaille à plein temps dans l'électronique de puissance et dispose de dizaines de milliers de dollars d'équipement de laboratoire sur mon banc. Si une personne est prise en train de flotter sur son télescope, l'équipe technique de contrôle corrige immédiatement le flotteur et saisit le moyen utilisé (le plus souvent, il s'agit d'un cordon d'alimentation dont la branche est retirée). Des mesures disciplinaires sont possibles. De nombreux ingénieurs principaux / principaux ont frit leurs PC et leur ensemble d'instruments de table connectés au GPIB en essayant de faire flotter l'équipement de test et en oubliant l'interface GPIB. (Personne n'est encore mort - heureusement)

La pince crocodile sur la sonde de portée:

( source de l'image )

est connecté, via le cordon d'alimentation, à la Terre. Si vous le coupez à quelque chose qui n’a pas le potentiel de la Terre, vous aurez un courant important, et les choses bougeront.

Cela dit, un transformateur d'isolement sur la portée n'est pas la solution. Il y a une raison pour laquelle les ingénieurs ont construit le télescope de cette manière, et cela concerne les performances en matière de sécurité et de bruit. Il est préférable d'isoler le périphérique testé et de laisser le scope fonctionner comme prévu.

N'oubliez pas que cette pince de masse est également connectée au châssis métallique de la lunette. Il est probable que vous allez le toucher. Il est également probable que vous touchiez la Terre. Alors considérez ces circuits:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

scope1 permet à l’unité testée (UUT) de circuler dans la terre à travers un courant dangereux. Tu meurs.

scope2 peut être endommagé ou tout simplement faire sauter un fusible, l’UUT ayant été accidentellement mise à la terre. Mais vous vivrez, car votre impédance de mise à la terre est beaucoup plus élevée que la broche de terre du cordon. C'est pourquoi cela s'appelle un terrain de sécurité .

Si vous évitez simplement de couper le sol, conduisez vers tout ce qui n’est pas au potentiel de la Terre (scope3), rien ne va boum. Assurez-vous simplement de ne commettre aucune erreur!

Si vous souhaitez vous protéger, protéger l’UUT et le champ d’application contre les erreurs, vous devez utiliser un consommable isolé et limité en courant (scope4). Entre l'isolement et la sécurité, il sera plus difficile (mais pas impossible) de se tuer. Si vous effectuez un court-circuit par erreur, la limitation de courant entre en jeu et évite probablement des dommages irréversibles.

Les deux approches sont possibles (avec des avantages et des inconvénients différents). Il est parfois difficile de disposer d'un transformateur d'isolement pour un appareil testé, lorsque celui-ci consomme beaucoup d'énergie (électronique de puissance entraînant un gros moteur XY kW). Dans de tels cas, il peut être judicieux d'isoler l'oscilloscope, car le transformateur d'isolement peut être très petit et bon marché.

LMA

Même si ce que vous dites est possible, vous et votre prof ne voyez pas tous les autres damgers impliqués dans cette configuration. Les autres ne se sont pas trompés et ils vous ont dit comment le faire de manière plus sûre, en général, si c'est une habitude. En règle générale, votre profil est incorrect ou peut-être comprenez-vous mal votre profil ... probablement, mais ne peut être prouvé.

On m'a appris la même chose ... En ce qui concerne le courant AC / RF, isolez la source du O-Scope. POURQUOI?

Un objectif est de:

1. Voir la forme d'onde.
2. Beaucoup de scopes ne peuvent pas supporter les hautes tensions, vous risqueriez de les faire exploser.
3. Vous ne voulez pas charger le circuit.
4. RF dans une portée! Pas une bonne chose du tout.
   Remarque latérale: certaines scopes peuvent avoir un circuit d’isolation intégré à la lunette.
5. OUI, vous devrez faire un peu plus de calculs lorsque le transformateur d'isolation est inséré - Tous les xformers ne sont pas exactement 1: 1.
6. N'oubliez pas que le signal sera inversé s'il s'agit d'une considération pour votre travail.
7. Oh, lisez le manuel de l'oscilloscope et il vous dira / devrait vous dire quelle est la tension d'entrée maximale.
8. Impuissance, whoops - Impédance - Repensez-vous avant les transistors et à la possibilité de construire simplement un VOM avec une impédance d'entrée élevée: nous avions des VTVM à avoir une haute (100 000 000 Z). Ces dispositifs ont été utilisés pour ne pas surcharger le circuit testé.

OK - Je dois finir mon café. Plus d'entrée s'il vous plaît.

Le professeur semble avoir raison, parfois lors des tests de circuit, s'il est supposé devoir analyser les formes d'onde du réseau d'entrée et si le système dispose d'un cordon d'alimentation à 2 broches, l'orientation de phase et de neutre peut alors changer car dso a sa terre BNC connectée à la mise à la terre du changement de cordon à 2 broches peut connecter le circuit neutre / phase utilisée pour la référence de la sonde à la mise à la terre, court-circuit du conducteur