Utiliser l'oscilloscope en toute sécurité avec le secteur AC

Je sais qu'il y a déjà assez peu de discussions sur ce sujet, mais comme l'anglais n'est pas ma première langue, j'ai pensé qu'il valait mieux obtenir plus d'informations à ce sujet.

J'ai utilisé des oscilloscopes pour résoudre les problèmes électroniques et mesurer les pointes de courant du moteur AC au démarrage, mais je n'ai aucune expérience de leur utilisation pour mesurer des niveaux de tension élevés et mon expérience concerne les anciennes oscilloscopes analogiques.

Alors maintenant, j'ai ce nouveau DSO et la puissance d'entrée est de 400 V crête à crête CA, donc il peut gérer environ 140 V CA RMS? Non pas que je vais y entrer autant.

Comme je vis en Europe, le secteur ici est 230 V @ 50 Hz, je ne peux pas les mesurer directement.

Si je règle l'atténuation de l'oscilloscope et de la sonde sur 10X, la tension est de 23 RMS et est-elle sûre à mesurer? Et oui, les sondes sont conçues pour 1 kV.

Si cela est vrai, il est également sûr de mesurer la tension entre deux lignes principales (400 V RMS), car le pic à pic serait d'environ 112 volts?

SÉCURITÉ: Lorsque je mesure AC, j'utilise l'oscilloscope de sa batterie interne ou avec un transformateur d'isolement (1: 1) pour qu'il flotte, ce qui signifie qu'il n'y a pas de connexion à la terre. Y a-t-il d'autres problèmes de sécurité que je n'ai pas réalisés?

Vous devez être très prudent lorsque vous mesurez des tensions sur le secteur, en particulier dans votre pays où les tensions sont absolument mortelles.

La meilleure façon d'aborder cela est de créer une boîte de séparation résistive. Il s'agit d'un simple diviseur de résistance logé dans une boîte de projet non conductrice sûre. Connectez le haut et le bas du diviseur de résistance à un cordon de ligne avec une prise correctement polarisée. Amenez ensuite le bas du séparateur et le robinet central du séparateur vers des bornes de liaison à 5 voies ou des prises banane. Acheminez également le fil de terre de mise à la terre du cordon de ligne vers une autre prise banane, ou 5 voies, sur le boîtier.

Sélectionnez un rapport de diviseur de résistance pour obtenir une tension de sortie à la fois sûre au toucher et adaptée à la plage d'entrée de votre oscilloscope. En outre, sélectionnez les valeurs de résistance afin qu'elles aient une impédance suffisamment faible pour ne pas affecter la précision de votre oscilloscope, mais soient suffisamment élevées pour que vous ne brûliez pas trop de puissance dans la résistance supérieure et ne produisiez pas beaucoup de chaleur inutile.

Comme vous multiplierez toutes vos lectures de portée par l'inverse de ce rapport, choisissez un rapport qui est facile à manipuler mentalement - par exemple 10: 1, 15: 1, 20: 1 - mais qui fournit toujours une tension sûre au toucher niveau sur les prises de sortie. (Ce n'est pas que vous toucherez violemment et régulièrement les bornes de sortie, mais des accidents et des dérapages se produisent.)

Assurez-vous de construire cette boîte de telle manière et de la sceller de sorte qu'il n'y ait AUCUNE CHANCE de toucher accidentellement le fil chaud. Vous pouvez également inclure une lampe témoin pour indiquer que la boîte est branchée sur le secteur. Vous ne pouvez pas être trop prudent en jouant avec le secteur!

Marquez le rapport du diviseur de résistance à l'extérieur de la boîte. Multipliez toutes vos lectures de l'oscilloscope par ce facteur pour obtenir la tension de ligne réelle.

Je viens d'essayer ça. Pour être sûr, j'ai vérifié que la prise était correctement câblée, par exemple le chaud et le neutre ne sont pas inversés, pas de mise à la terre ouverte, pas de neutre ouvert. J'ai également utilisé la même prise que l'oscilloscope connecté. De cette façon, la mise à la terre se produit déjà à l'intérieur de l'oscilloscope et se réduit à la possibilité d'une boucle de masse. J'ai connecté la pince au côté chaud (petit) de la fiche lorsqu'elle entre dans la prise. Le petit espace crée un faible risque de le toucher accidentellement.

En bout de ligne, cela a fonctionné, et j'ai vécu pour en parler. Et j'ai des photos pour le prouver. Le signal avait l'air propre, très peu d'harmoniques et de bruit.

J'aurais tendance à utiliser un transformateur et à être en sécurité! Il peut perdre un peu de bruit dans le haut de gamme, mais ...

Notez qu'en Europe, la plupart des réseaux sont protégés par des déclenchements de courant de fuite; 30mA est courant, certains sont 100mA en particulier lorsque les systèmes "qui fuient" se déclenchent régulièrement ou lorsque les charges inductives sont un problème.

Si vous devez utiliser un diviseur de résistance à la terre, vous devez vous assurer que le courant passé ne dépasse pas cette valeur de déclenchement (il y aura des fuites provenant d'autres appareils, donc un diviseur doit tirer bien en dessous de la valeur de déclenchement). J'aurais également tendance à utiliser plusieurs résistances en céramique enroulées par fil à haute puissance qui ne se briseront pas. L'utilisation de plusieurs résistances en série protège contre un court-circuit improbable dans la résistance. Ainsi, si vous avez besoin d'une résistance 1M, utilisez 2x 500K en série, ou 2x [2x 1M en série] en parallèle (pour plus de clarté, il s'agit de quatre résistances pour créer une seule valeur de résistance - souvent plus facile que d'essayer de faire correspondre les valeurs E correctes).

(notez que l'utilisation d'une combinaison parallèle / série a l'avantage de "lisser" les valeurs, en particulier lorsque la tolérance est élevée et bien sûr les valeurs varient au sein de l'échantillon - vous devrez bien sûr connaître une valeur précise pour votre diviseur)

Notez que les résistances bobinées peuvent introduire une inductance indésirable

Installez votre diviseur dans un boîtier isolé avec des connecteurs, un câblage et une prise murale approuvés.

Fais attention!

Je n'ai pas beaucoup de temps pour répondre à cette question, mais je dois dire:

S'IL TE PLAÎT S'IL TE PLAÎT S'IL TE PLAÎT

Les réseaux CA sont potentiellement mortels : soyez TRÈS prudent lorsque vous expérimentez avec le réseau.

Je vous conseille fortement d' utiliser une sonde de tension différentielle comme celle-ci: sonde de tension (de nombreux autres modèles existent)

Ce type d'équipement est conçu par des professionnels, et vous n'aurez pas à expérimenter des tensions mortelles lorsque vous essayez de déboguer vos propres circuits.

Quelques avertissements sur les solutions auto-conçues:

• comme l'ont souligné d'autres contributeurs, le fait de laisser flotter la portée n'est tout simplement PAS une option
• l'utilisation d'un diviseur de tension pourrait être une option, mais seulement si vous comprenez vraiment les chances d'une telle conception. En cas d'utilisation incorrecte (par exemple lors de la connexion directe d'une phase à la portée GND), vous créez un court-circuit qui peut, au mieux, détruire votre portée, et au pire vous nuire. Veuillez voir ceci à propos de l' arc . Et si vous essayez de regarder la tension sur deux phases, vous êtes assuré de créer un court-circuit.
• vous pouvez essayer de construire votre propre sonde de tension différentielle. Fondamentalement, c'est un amplificateur différentiel avec R1 = R2, R3 = R4 et R1 >> R3, R2 >> R4. Mais, en en achetant un, vous obtiendrez certainement une sonde mieux conçue (atténuation plus précise, bien meilleure réjection en mode commun, plus large bande passante), et vous éviterez les expériences dangereuses

user36607 vous avez posé une grande question. Celui qui vous empêchera d'endommager ou de détruire votre tout nouveau DSO. Certains principes de base de la portée sont en règle. Gardez à l'esprit que les atténuateurs d'entrée sont les mêmes pour les oscilloscopes analogiques et les DSO d'aujourd'hui. L'amplificateur d'entrée / A / D et l'atténuateur de l'oscilloscope ont une capacité d'entrée maximale, quelle que soit la sonde que vous indiquez. Tout ce qui change, c'est la façon dont l'oscilloscope signale les tensions d'entrée. Considérez la sonde comme un atténuateur supplémentaire devant l'atténuateur interne de l'oscilloscope. Le multiplicateur de sonde réduit la tension du connecteur d'entrée du facteur sur la sonde. 10V sur une sonde 10X générera 1V au connecteur. De même avec une sonde 100X, la tension du connecteur sera de 0,1 V.

Passons maintenant à votre deuxième question. Vous avez raison sur la tension. Le 230V est à travers les lignes et non des lignes à la terre. La phase est divisée (L1 = + 180deg, L2 = -180deg). La moitié de la tension de chaque ligne par rapport à la terre. En supposant que votre oscilloscope est correctement mis à la terre, ce qui signifie également que la bague extérieure des connecteurs d'entrée est également mise à la terre (vérifiez avec un multimètre numérique). Donc, ce que l'entrée de l'oscilloscope voit, c'est la tension de ligne par rapport à la terre ou 115VRMS (162Vp-p). Ensuite, vous utilisez la fonction MATH pour montrer la différence entre les lignes et l'alto, vous avez la mesure de tension complète avec une bande passante complète. Maintenant, où vous mettez à la terre votre sonde d'oscilloscope détermine si vous avez créé une boucle de masse. Désolé ney sayers, le seul moyen de créer une boucle de masse est d'isoler le sol des oscilloscopes. La boucle de masse est un autre sujet pour une autre question.

user36607 espère que cette théorie vous aidera afin qu'à l'avenir vous puissiez appliquer ce processus de réflexion pour déterminer si vous prenez une mesure en toute sécurité.

Beaucoup d'autres ont fait valoir que vous devriez utiliser une sonde différentielle appropriée lors de la mesure de hautes tensions, mais quelque chose à surveiller si vous mesurez ligne à ligne est que la tension nominale en mode commun de la sonde différentielle est suffisamment élevée. Vous pouvez trouver des sondes différentielles qui sont bon marché et mesurent jusqu'à ~ 500 V, mais les moins chères ne peuvent souvent pas tolérer des tensions élevées en mode commun que vous pouvez voir lorsque vous mettez les sondes ligne à ligne.