Comment attacher (en toute sécurité?) Un o-scope à différentes sources

J'ai entendu bien sûr que le sondage du réseau peut ruiner votre oscilloscope, ce qui est hors de propos. Il y a cependant quelques situations que je ne comprends pas très bien:

Est-ce que le sondage d'un transformateur ie 10: 1 est sûr si je voulais voir le signal du réseau? Même si ce n'est pas un transformateur d'isolement?

Si je ne peux pas faire ce qui précède, comment un muraille rend-il la situation différente? La terre fait-elle partie du régulateur linéaire dont le dispositif permet de sonder directement en toute sécurité? Tout ce qui n'est pas référencé "terre"?

Puis-je sonder quelque chose qui est sur batterie (question stupide) sans terre référencée à la terre?

J'ai entendu des gens mentionner quelque chose à propos de la pince de masse, et si elle n'est pas correctement placée quelque part, elle pourrait endommager la pince crocodile avec de grands courants, mais je n'ai aucune idée de ce à quoi elle se réfère, ou comment un courant massif pourrait circuler à travers l'o -scope au clip de sol ou quelque chose.

Je suis sûr que je pourrais répondre à l'avant avec quelques manuels différents, mais ceux avant que je ne suis absolument pas sûr de.

La réponse de Russell est excellente comme d'habitude, je veux juste ajouter un peu plus.

La plupart des oscilloscopes ont un "standard" au moins en ce qui concerne l'impédance (1 mégaohm - notez que certains ont une entrée de 50 ohms mais c'est moins courant et non pertinent ici)

Le niveau de protection et la cote des composants frontaux peuvent varier assez largement de ce que j'ai vu. Par exemple, j'ai vu des schémas de portées évaluées pour quelque chose comme une entrée <50 V sans protection autre qu'une résistance de 10 k en série avec l'entrée opamp.
En comparaison, vous pouvez obtenir des lunettes Tektronix anciennes (et probablement nouvelles, bien que je n'en ai jamais vues) avec une cote> 600 V et une protection renforcée.

Le seul moyen sûr de savoir quelle est la limite de votre portée est de lire attentivement le manuel. S'ils étaient assis, vous pouvez sonder la tension du secteur avec la sonde réglée sur 1x, alors ça devrait aller - si c'est sous garantie et qu'il casse, vous êtes couvert de toute façon. Cependant, tenez compte des conseils de Russell sur les transitoires - si vous devez sonder les tensions du secteur, quelle que soit l'entrée nominale, j'utiliserais une sonde avec un réglage 10x ou 100x uniquement, vous ne pouvez donc pas la régler accidentellement sur 1x (voir ci-dessous)

Personnellement, je sonde rarement quoi que ce soit de haute tension sur mon DSO (OWON SD8202) - J'utilise mon gros vieux réservoir d'une lunette (Tektronix 7633) pour des trucs> 100VAC avec une sonde 10x et le DUT fonctionne à partir d'un transfromère d'isolement. Je dois admettre il y a longtemps que j'ai accidentellement utilisé 1x réglage de sonde pour le secteur 230V (UK) sur le Tek à plusieurs reprises et il ne s'est jamais plaint, bien que je ne le recommanderais certainement à personne - je le mentionne juste pour donner une idée de à quel point ces choses ont été bien construites (je suppose qu'elles supposaient qu'un idiot allait venir et faire des choses stupides comme ceci :-P)

En ce qui concerne le clip de mise à la terre, sur la plupart des oscilloscopes à brancher (à une prise murale), il est directement connecté à la terre.
Dans des oscilloscopes flottants (c'est-à-dire aucune connexion à la terre principale via quoi que ce soit - USB, câbles de charge, etc.) alimentés par batterie avec des boîtiers en plastique, des mesures flottantes peuvent être prises, mais comme toujours, suivez les conseils du fabricant. Cela signifie que si vous fixez le clip de mise à la terre à tout élément référencé à la terre (comme le fil d'alimentation secteur) et à un potentiel supérieur à la terre, il créera un chemin de faible impédance pour le courant à circuler (c'est-à-dire un court-circuit)
La référence à la terre signifie qu'un côté du potentiel est connecté à la terre - avec la tension du secteur, lorsque les fils du service public entrent dans votre maison, ils sont divisés en direct et neutre / terre (qui sont tous deux connectés les uns aux autres)
Le fil de terre est au même potentiel que le neutre, mais n'est pas destiné à transporter du courant dans des circonstances normales - s'il y a du courant qui y circule (par exemple, si un fil sous tension est tombé contre un châssis métallique connecté à la terre), il y a un défaut.

Si vous isolez la tension secteur référencée à la terre à l'aide d'un transformateur, alors (tant que le secondaire n'a pas été connecté à la terre), vous pouvez connecter votre pince de terre de chaque côté du secondaire et être en sécurité, car le courant ne "veut" pas pour le traverser (à part une petite quantité de courant de fuite capacitif)

En cas de doute, une bonne idée est de mesurer pour voir s'il existe une référence commune entre votre clip de masse et ce à quoi vous voulez le connecter.
Par exemple, supposons que vous ayez une alimentation électrique inconnue avec deux fils et que vous vouliez savoir s'ils sont référencés à la terre - une façon consiste à connecter une sonde multimètre au clip de terre et l'autre à l'un des fils pour voir si vous obtenez une tension.
Une autre façon consiste simplement à débrancher l'alimentation inconnue et à mesurer la continuité de sa broche de prise de terre aux connexions de sortie - s'il n'y a pas de continuité (ou extrêmement élevée, disons> 1 mégaohm), alors il n'y a aucune référence à la terre.
Juste au cas où il s'agit d'une alimentation sans transformateur (ou simplement mal conçue), vous devez également vérifier qu'il n'y a pas de continuité entre les broches actives et neutres.

En cas de doute, ne connectez rien avant d'avoir tout compris.

Il existe également des sondes différentielles ( exemple ) que vous pouvez acheter pour n'importe quel oscilloscope qui peut être utilisé pour mesurer la différence entre deux tensions flottantes.

Voici quelques références sur les motifs / sondes:

Référence Tek pour les sondes

Feuille de travail All About Circuits sur les portées lisez tout cela et les réponses aux questions (communiqué de presse)

Tout sur les circuits - Sécurité électrique - pas sur les portées, mais des informations très utiles sur la sécurité électrique. La section «Conception de circuits sécurisés» est particulièrement pertinente. Notez que cela ne concerne pas les transformateurs d'isolement (bien qu'il y ait beaucoup de transformateurs sur une autre partie du site)

Les extrémités avant des oscilloscopes standard ne sont pas conçues pour être utilisées avec une entrée secteur CA directe. Alors que certains ont des tensions nominales supérieures aux tensions nominales du réseau. les réseaux peuvent également contenir des transitoires et des "pointes" de très grande amplitude qui peuvent briser des circuits qui ne sont pas conçus pour résister à de tels pointes.

Des sondes haute tension sont facilement disponibles (tout ce dont vous avez besoin est $), ce qui permet de mesurer la haute tension ou même l'EHT, selon la sonde utilisée.

Une sonde d'oscilloscope 10: 1, qui réduit les tensions de signal d'un facteur 10: 1, RÉDUIRA les tensions du secteur à des niveaux sûrs pour l'entrée à pratiquement tous les oscilloscopes MAIS une sonde utilisée à cet effet DOIT également être nominale pour les mêmes raisons que celles mentionnées ci-dessus. .

Une verrue murale a un transformateur qui assure l'isolement. Il s'agit soit d'un transformateur à noyau de fer qui fonctionne à la fréquence du secteur, soit d'un transformateur à haute fréquence qui transfère l'énergie à généralement de 10 à 100 kHz et qui utilise de la ferrite (ou dans certains modèles de puissance supérieure, peut utiliser du fer en poudre). Les conceptions à noyau d'Irin sont des "technologies plus anciennes", généralement BEAUCOUP plus lourdes et ne nécessitent aucune électronique pour l'action réelle du transformateur. un régulateur actif est souvent utilisé pour stabiliser la tension de sortie. Les versions HF utilisent un oscillateur pour piloter un "interrupteur" haute fréquence pour convertir l'entrée redressée AC en sortie HF AC qui est ensuite convertie en sortie régulée DC. C'est plus complexe qu'une conception à noyau de fer mais plus compact. masse beaucoup plus faible et peut être globalement moins cher. Dans les deux cas, la sortie est isolée par transformateur de l'entrée.

Alors qu'une «branche» de secteur CA peut être nominalement et théoriquement au potentiel de la terre (la jambe neutre), les signaux du secteur DOIVENT être traités comme si l'une ou les deux jambes sont à la tension secteur à la terre maximale, comme c'est parfois le cas.

Si vous utilisez un transformateur de réduction 10: 1, les tensions seront sûres pour tous les oscilloscopes normaux *. soit 110 VAC devient 11 VAC et 240 VAC devient 24 VAC. 24 VAC produira environ +/- 35 VDC crête à la terre. Ceci est dans la plage d'entrée de pratiquement n'importe quelle portée avec un scaler d'entrée et en utilisant des sondes connectées BNC. Un transformateur utilisé pour fournir un abaisseur de courant alternatif de 10: 1 du réseau DOIT être nominal.

• Certains oscilloscopes spécialisés ou super bon marché et joyeux peuvent avoir une tension d'entrée maximale de + 5 V CC (ou similaire). N'utilisez pas de tels appareils pour un usage général.

Une verrue murale n'est qu'une variante du transformateur décrit ci-dessus.
La sortie isolée est (si elle est correctement conçue) contre les dangers des tensions secteur mais dans ce contexte présente l'avantage que la sortie d'alimentation et donc tout ce qui y est connecté est "isolée secteur". Il n'y a désormais plus de chemin électrique entre le secteur CA ou la terre du réseau vers n'importe quel point du circuit connecté, de sorte que l'oscilloscope n'est jamais exposé au secteur.