Комментарии 218
![](https://habrastorage.org/webt/0l/qn/br/0lqnbr1vgqdlzljc7nh133yyeaa.jpeg)
Но в настоящее время такая схема не применяется, потому что при отгорании нуля в щитке будут происходить очень интересные эффекты.
Так ведь сейчас в бытовых условиях актуальна TN-C-S?
А если тащить внутрь помещений настоящее заземление, получаются не менее интересные эффекты, связанные с тем, что потенциалы разнесенных пространственно заземлителей (а стало быть, и земли и нуля) не обязаны быть равными. Особенно когда где-нибудь рядом случается молния.
TN-C на данный момент при реконструкции и введении в эксплуатацию вновь возводимых объектов запрещена к применению.
Так что третий контакт в розетке соединён согласно подсистемам TN-S, TN-C-S, и является защитным нулём.
Вы с автором говорите про разные вещи. Вы имеете ввиду сети TN-C и TN-C-S. Автор про TN-S и TT. Третий проводник меняет свою роль: PE, PEN или N.
Заземляется не только нейтрали трансформаторов, а ещё точки расщепления. Но также третий проводник может быть чистой землей.
Я использую обычно недорогой Hantek 2C42 на аккумах и в корпусе с двойной изоляцией.
В порядке "докопаться" есть больше одной схемы питания, где может быть и заземление, и зануление, и не обязательно соединена.
habr.com/ru/post/537612/#comment_22566608
Остальным еще не лабах в универе объясняют, что «Все осциллографы — заземлены». Все равно, студенты землю щупа подключают к питанию со всеми вытекающими, но навык — закрепляется. Для бедных есть осциллы народной марки, например, Owon, в которых есть чудесное место подключения внешнего аккумулятора. А если специализируешься на импульсниках, то все виды защит развязывающий трансформатор и аналог ЛАТР, чтобы давать на вход не 220, а Вольт 40 — сам бог велел.
По тексту непонятно, почему должен пострадать осцилл, его землей коротнули схему, т.е. он вроде был как дамская шпилька. Так же, не особо понятно, откуда киловольт на первичке трансформатора. Откуда повышение?
Откуда ущерб 10К зелени? сгорит или входной опер (а он наверняка подперт защитой) или полевик. А скорей всего, и ничего не сгорит, т.к. ток крохотный.
25 А (согласно моделированию) через внутренние цепи осциллографа — крохотный ток? Ну я бы так не сказал. Вполне достаточно для выжигания не очень толстых дорожек на печатной плате.
К сожалению, у меня маловато опыта, чтобы знать как выглядит сигнальная земля на плате осцилла и где она соединяется с питальной звездой. Но 1 прогроревшая дорога стоит и не $10K
Вы правы. Люди, пробовавшие на себе, заявляют о попадании на новый щуп, не более. Оно и не мудрено, если в дырочку корпуса заглянуть, то можно увидеть глухое заземляющее шасси. На нем сидят экраны BNC, на него же наверняка и входной разъем питания будет подключен. Поэтому внутрянка особо не страдает...
Вот только, скорее всего, в дорогих осциллографах, как и в нормальных блоках питания (я бы даже сказал разъемах питания) вместе с фильтрами для ЭМС стоят предохранители, скажем ампера на 2, которые не дадут протечь току в 25 А. Ну и я думаю, что в норм БП стоят и трансы.
По тексту непонятно, почему должен пострадать осцилл, его землей коротнули схему
посмотрите внимательно на фотографию портов таких осциллографов. «земля» пробника оказывается соединенной с корпусом через дорожку на печатной плате. Задачей производителя является обеспечение качества регистрации сигнала. Задача защиты оборудования целиком лежит на потребителе.
У нас в одном медучреждении, ещё на заре локальных сетей, в эпоху нуль-модемных подключений (два ПК соединялись через СОМ-порт) несколько раз палили различное оборудование и компьютеры из-за того, что в здании был трёхфазный ввод и все три фазы были вперемешку разбросаны по разным помещениям (вследствие кучи ремонтов и перепланировок, проводку просто тянули откуда было ближе), а розетки были простые советские, без заземления.
Как сейчас — не знаю. В Северной Америке единица подключения стена+ряд. То есть на двойных розетках на верхней может быть одна фаза, на нижней — другая. Обычно применяется на кухнях и связано с ограничением нагрузки 15A на кабель для непромышленных подключений. А включить одновременно микроволновку и элекрточайник иначе не получится.
Это особенность американской 230-вольтовой сети питания, где используется дополнительный трансформатор с отводом от середины для получения 115 вольт.
На двойных розетках на кухне там одна фаза (а не две), но выведены оба полюса трансформатора, по сути вводная 230-вольтовая фаза выведена напрямую.
Используется да, для мощных потребителей.
Ту что вы описали используют, в основном, в частных домах. Но есть и привычная классическая трёхфазная система. Она в многоэтажных домах.
А правила разводки и ограничения по подводящим кабелям от системы не зависят. Так что может быть и две РЕАЛЬНЫЕ фазы.
В Америке одна система электропитания со времен Эдисона, подробно тут: https://www.youtube.com/watch?v=jMmUoZh3Hq4
А вы привели «сильный» аргумент, на Youtube люди и по воде бегают, если что. Я отвечу другим.
Это сайт американской энергокомпании Continental Control Systems, LLC
расположенной по адресу
2150 Miller Dr, Ste A
Longmont, CO 80501 USA
Сходите по ссылке, надеюсь это вас убедит
ctlsys.com/support/electrical_service_types_and_voltages
Там в конце есть сводная таблица чего и где.
Если бы вы раньше читали эту ссылку, а не бегло нагуглили, то два сообщения назад не писали бы про две фазы в розетке:
То есть на двойных розетках на верхней может быть одна фаза, на нижней — другая. Обычно применяется на кухнях и связано с ограничением нагрузки 15A на кабель для непромышленных подключений.
Потому что там написано ровно то, что я написал выше
А на видео совсем на пальцах объяснено то, что по ссылке.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/2c0/78f/6d4/2c078f6d40e0c5fa4282ff2dd3ef45bd.png)
The most common commercial building electric service in North America is 120/208 volt wye, which is used to power 120 volt plug loads, lighting, and smaller HVAC systems. In larger facilities the voltage is 277/480 volt and used to power single phase 277 volt lighting and larger HVAC loads. In western Canada 347/600V is common.
О чем и и писал в начале — что однофазная 120\240 в частных домах и трёхфазная 120\208 в высотках.
Или если такового нет, можно запитать обычный от бесперебойника, выдернутого из розетки.
Так гораздо надежнее, чем использовать сеть без заземления.
Еще, можно подключить испытуемый девайс через разделительный трансформатор.
Но бесперебойник нынче найти проще.
Самый безопасный вариант — замедлять и осциллограф, и DUT (device under test). А для измерения использовать дифференциальный пробник. В крайнем случае нужно изолировать DUT. Но осциллограф самостоятельно изолировать нельзя никогда.
![](https://habrastorage.org/webt/m6/ar/kf/m6arkf2n_4r6iihxbsflva6g9kw.png)
Но осциллограф самостоятельно изолировать нельзя никогда.Назовите, пожалуйста, документ из которого взята эта фраза.
Вот нужно сегодня человеку посмотреть осциллографом сигнал в дифф.паре. Он по незнанию подключает земляной контакт к инверсному проводу в паре, вход щупа к положительному и замечает, что пара перестала работать. Оказывается земляной контакт виноват, он же заземлён вместе со всем осциллографом. Тогда человек, думая, что это хорошая идея, изолирует осциллограф, успешно делает измерения и думает, что всё ок. А завтра с такой же изоляцией он сунется в розетку и закончиться это может плохо.
P.S. если кому-то нужно измерить дифф.пару, но нет специального дифф.щупа, зато есть как минимум двухканальный осциллограф с функцией математический преобразований входных сигналов, то делаем так. Используем 2 канала, каждый подключаем к прямому и инверсному сигналу в паре. Земляной контакт каждого щупа на минус питания прибора. Далее на осциллографе включаем функцию вычитания инверсного сигнала из прямого и любуемся красивой осциллограммой. Конечно, высокоскоростные пары вы таким образом не рассмотрите, но для низкоскоростных — самое то.
Тогда человек, думая, что это хорошая идея, изолирует осциллограф, успешно делает измерения и думает, что всё ок.Смотреть симметричный выход на несимметричный вход так себе идея, с точки зрения исключения помех. С этой же точки зрения, вроде как, стараются избежать петель заземления, поскольку с точки зрения импульсных сигналов это вполне себе контура со своей индуктивностью, сопротивлением и индуктивной связью с другими контурами.
Смотреть симметричный выход на несимметричный вход так себе идея, с точки зрения исключения помех.Более, чем согласен, но это мы с вами понимаем. А на низкоскоростных парах такой чудовищный способ работать будет, да, со звоном, фронты не те, но рассмотреть содержимое пакета без оценки качества самого сигнала можно будет.
Лучше всего гальванически отвязать испытуемый апарат от сети а осциллограф чтоб был заземлен. Но это далеко не всегда возможно. Чаще невозможно.
По этому, приходится пользоваться осциллографом на батарейках с особой осторожностью.
Благо на нем все кнопки и корпус все пластиковое, изолированное.
Но бесперебойник надо будет периодически заряжать и однажды его забудут выключить из розетки.
А с разделительным трансформатором таких проблем нет, плюс, сохраняется возможность заземлить DUT, как это требуют правила электробезопасности и есть совместимость с УЗО.
Но в любом случае, абсолютной безопасности это не обеспечивает, так как даже в изолированной цепи будут опасные уровни напряжения и по идее, человек должен иметь соответсвующую квалификацию и иметь допуск.
Поискал книгу в сети: «Поэтому настоятельно рекомендуется использовать разделительный трансформатор 220/220»
![image](https://habrastorage.org/webt/do/-o/nd/do-ondves3kxs2sobouew75n9ma.png)
![](https://habrastorage.org/webt/2u/ka/fq/2ukafqrnkxnjty5a32yr9zmaczc.jpeg)
Собрал как то наспех для ремонта имп.бп, мощные конечно не тянет (по паспорту каждый всего 15W). До этого подключал USB осцилл к нотику работающему от аккумов, но нужно быть очень и очень аккуратным, что бы не забыть, что он под напряжением в момент исследования и что нельзя трогать тач! И ещё и зависало иногда от помех.
Торы наоборот компактнее и легче. Насколько я помню, это самый эффективный тип транспорматоров низкочастотных.
Но да, тут скорее вопрос наличия, если есть два любых идентичных транса, можно брать любые.
Главное — поставить защиту токовую на вход, а то я случайно обогреватель через такой включал.
Помню, как однажды наблюдал страшную картину. В нашей лаборатории на Химфаке был вакуумный пост ВУП-5М, в котором однажды сгорел источник высокого напряжения для электронно-лучевого нагрева. И чтобы выйти из положения, была сделана адская конструкция из трех стоящих друг на друге высоковольтных блоков ВС-22, переделанных таким образом, чтобы отвязать оба полюса выходного напряжения от земли и соединить эти блоки последовательно, получив тем самым напряжение до 12 киловольт. Корпуса этих блоков были заземлены и стояли друг на друге. И тем не менее, когда под колпаком ВУПа случались "прострелы", между этими корпусами плясали искры длиной в сантиметр.
ШИМ-контроллера, чтобы диагностировать его исправность или неисправность. На щупе осциллографа написано, что его максимально допустимое напряжение равно 1000 В, это с хорошим запасом больше напряжения в розетке.
плюс ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
Первая мысль Вы ткнули в точку с 1000 Вольт. Китайцы имхо даже в зарядках для мобильников для эффективности на диодный мост такое напряжение дают.
Поправьте. Я ошибаюсь?
Вы предлагаете поставить предохранитель в цепь заземления? Но тогда прибор станет потенциально опасным после срабатывания предохранителя. Или полноценное УЗО — так им должно быть оборудовано рабочее место. А если сделать дорожки настолько толстыми, чтобы выдерживать КЗ — тогда станет рваться в другом месте, в щупе например, с ожогом руки.
Ставить предохранитель в цепь заземления запрещают законы электробезопасности любой страны.
В цепь защитного заземления — да. Но "земляной" выход щупа защитным заземлением и не является.
Но общий щупа подключен к земле как раз для защиты людей и техники в рассчете на то, что сеть электропитания оснащена УЗО.
Если бы он подключался к земле в целях безопасности — то осциллографы без такового подключения стоили бы дешевле, а не дороже.
А неужели нельзя плавкий предохранитель встроить в сам щуп? А не электрик и не электроник, поэтому не могу оценить потенциальные недостатки такой схемы, но на вскидку — при срабатывании предохранителя незащищённым останется только "жало" щупа (которое и так, вроде, не заявлено, как защищённое), а плавкий металлический предохранитель на не самых высоких частотах особых погрешностей в измерения вносить не должен.
Поправьте, если не прав.
Теперь я понял почему меня осциллограф постоянно током бил от корпуса.
Подключив осциллограф через трансформатор вы получаете те же проблемы, что и при питании осциллографа от батареи. О чем автор и комментаторы подробно написали.
Не хотите получить 220 по пальцам или еще куда похуже — не делайте так.
Подключать через трансформатор нужно всегда DUT, не измерительный прибор(ы).
Подключать через трансформатор нужно всегда DUT, не измерительный прибор(ы).
Казалось бы да, но нет. Хорошо, если устройство простое. А если устройство подключается по компьютеру по USB? Что будет через трансформатор подключать? А если там ещё интерфейсы есть?
Уж, если мы дошли до того, чтобы не подключать землю к осциллографу, то лучше осциллограф через трансформатор включать, так как «неподключать землю» это очень-очень плохой и вредный совет — там же всё равно ёмокости фильтров стоят.
В идеале, нужно бы не просто транформатор, а возможность подключения земли после трансформатора с настоящей землёй через сопротивление 1..10 МОм. Полностью изолированный осциллограф очень чувствителен к помехам, плюс, ничто не ограничивает его относительно земли и при некоторых условиях там статикой могут и десятки киловольт навестись, которые в какой-то момент обязательно куда-то пробьют. Статику нужно куда сбрасывать. Но иногда и полностью изолированным приходится измерять, если техника чувствительная и даже 10 МОм оказывают влияние.
Почему нет? Даже если соединить земли до и после разделительного трансформатора, второй полюс первичной цепи DUT все равно будет висеть в воздухе и никак не сможет наделать бед.
Именно для возможности подключения USB, UART, отладки и других интерфейсов напрямую к компьютеру я всегда использую разделительный трансформатор. Это удобнее, проще и дешевле, чем отдельная развязка каждого интерфейса.
Нормальная работа данной схемы с УЗО подтверждает ее корректность.
DUT в данном случае становится "как бы" работающим от батареек или от вторички внешнего БП.
Как только вы подключили USB/COM/CAN/что-то ещё, ваш DUT уже не от батареек работает, а гальванически соединён с землёй и, возможно, через конденстаторы фильтров того же компьютера — с сетью по переменному току.
Как только вы подключите тот же USB у вас устройство окажется гальванически связано с землёй.
Это очевидно и это нормальный режим работы любого устройства с USB.
И если осциллограф гальванически не развязан, то вы не можете подключать его общий провод никуда кроме точки заземления устройства.
Вытекает из вышесказанного. В 99% случаев даже в первичке я буду мерить все относительно земли. В 1% случаев все равно нужна достаточно высокая квалификация, чтобы понять это заранее и сделать необходимые переключения (отключить землю и все остальное).
Точно так же, если подключить общий осциллографа на шину VUSB компьютера то получим КЗ. Нужно понимать как работает осциллограф в любом случае.
Кроме того, если ваш компьютер (к которому подключается условный USB) не заземлён, а осциллограф заземлён (или наоборот), то вообще начнёт пробивать высоким напряжением фильтров.
Случаи использования сетей электропитания из СССР в 2021 нет смысла рассматривать. Если люди хотят умирать и жечь аппаратуру — это их осознанный выбор.
Случаи использования сетей электропитания из СССР в 2021 нет смысла рассматривать. Если люди хотят умирать и жечь аппаратуру — это их осознанный выбор
Муа-ха-ха… Я, вот, такой опытный и продуманный (ну, таким себя считаю, по крайней мере)…
А теперь представьте, что вместо компьютера у вас неожиданно образовался ноутбук. И ваш DUT подключен по USB к этому ноутбуку. Что там за потеницал будет на «земле» устройства, к которой вы осциллограф цеплять собрались?
Вот так я спалил последние платы, после чего заморочился развязкой осциллографа.
Да, можно было бы догадаться. Ну, так я и догадался. Но не сразу. 100 раз подключал к компьютеру по USB, несколько раз — к ноутбуку при работе от батарей, а потом по-запарке — к ноутбуку при работе от сети. «USB оно и есть USB», «сто раз так делал» и т.п. Ткнул осциллографом и устал потом микросхемы в платах перепаивать.
Но это не всё. Я же умный, наученный, да? У меня теперь земля подключена и всё такое? Угу, только опять по запарке подключил к устройству на этот раз уже программатор, подключённый к работающему от сети ноутбуку. Благо, что одним диодом обошлось. :)
А если у вас CAN или RS485 и какое-то загадочное устройство на втором конце, то вопрос о потенциале «земли» DUT становится ещё более увлекательным.
И, вот, на последней убитой плате и ноутбуке я торжественно решил, что лучше «день потерять, а потом за пять минут долететь». Теперь осциллограф изолирован, на столе есть крокодилы с землёй, источники только или заземлённые или полностью изолированные, а USB подключается через гальваническую изоляцию (дорого, но круто). Заодно стало окончательно понятно, что отключать землю неизолированного осциллографа это очень плохой и вредный совет: 10 раз оно сработает, а на 11й выпалит устройство через ёмкость фильтров. С землёй, хоть, просто КЗ будет и сразу станет ясно кто сам себе злой Братино.
Но вернёмся к истории: всё гальванически изолировано, единая точка земли — неужели успех?
Да, но нет. По закону подлости, как только это всё было проделано, и я, довольный, как таракан, начал отлаживать очень капризное устройство, то коснулся рукой работающей платы в то время, как вторая рука лежала на металлическом корпусе (я и не знал, что это металл крашенный) работающего от сети ноутбука. И меня дёрнуло и транзитор в устройстве выгорел. Очень обидно было. :)
Зато теперь я ещё и без антистатического браслета не сажусь — да, если ноута касаться дёргает, зато сразу понятно у кого земли нет и ничего больше не горит.
И обратите внимание, что нигде в этой печальной, но поучительной истории со счастливым концом не было ни «сетей электропитания из СССР», ни «людей, желающих жечь аппартуру».
Судя по всему, вы не полностью понимаете зачем нужно заземление и как работает гальваническая развязка, отсюда и все проблемы.
А теперь представьте, что вместо компьютера у вас ноутбук. И ваш DUT подключен по USB к этому ноутбуку. Что там за потеницал будет на «земле» устройства, к которой вы осциллограф цеплять собрались?
Большинство ноутбуков не заземлены. Это известный факт.
По закону подлости, как только это всё было проделано, и я, довольный как таракан, начал отлаживать очень капризное устройство, то коснулся рукой работающей платы в то время, как вторая рука лежала на металлическом корпусе работающего от сети ноутбука. И меня дёрнуло и транзитор в устройстве выгорел. Очень обидно было. :)
Зато сэкономили 1 100 рублей на УЗО. Но судя по вашим рассказам, оно бы у вас постоянно срабатывало и вы бы его отключили.
Я отлично понимаю, что такое заземление, и знаю, что ноутбуки не заземлены, как правило (не факт, кстати — у меня есть американский ноутбук с заземлением).
Этот рассказ к тому, что советы вида «отключить землю осциллографа» приносят больше вреда чем пользы, так как даже при полном понимании легко что-то забыть или упустить из вида. Поэтому или единая земля, заземлённый осциллограф и измерять относительно ноля или полностью изолированный осциллограф.
И меня естественно есть УЗО и оно и не должно было сработать в моём случае. Хотя бы потому, что УЗО срабатывает при токе порядка 15 мА, а ток через конденсаторы фильтров значительно (в сотни раз) ниже. У вас есть УЗО? Ну, тогда коснитесь USB порта ноутбука и земли — вас будет щипать, но если у вас УЗО выбьет, то я вам сникерс пришлю.
Автору сочувствую по поводу утраты прибора.
Попробуйте поизмерять чувствительные цепи осциллографом без заземления. Получите сто вольт на нулевом проводе осциллографа и обязательно что-то спалите. Стоит коснуться нулевым провод осциллографа схемы и там потечёт переменный ток с амплитудой в сотню вольт от фильтров импульсного источника питания осциллографа, а дальше уже зависит от того куда ткнули — ток не большой и есть шанс, что даже работать будет.
Только тот осциллограф был с изолированными входами до 600В. Но 30кВ на вход не оставили ему шансов. При этом схема такая была, что если бы осциллограф был бы не изолирован, то замыкание (пробой изолятора) прошло бы через землю без последствий. Да и была в целом возможность собрать измерительную схему так, что бы в случае пробоя ничего не вышло из строя. Но случилось как случилось. Долго ему это вспоминали.
Ещё более 20 лет назад заканчивал технарь, и там при проведении лаб эти все истины было обязятельно знать и понимать. Как отче наш для бабки. Крайне удивлён, что в осциллографах стоимостью $10000 нет гальванической развязки. Но всёравно, доведись бы работать, проверил бы.
Ещё вспомнилось, что где-то лампочку на 220 советовали включить в сеть последовательно с БП, чтоб ничего не сгорело, это не будет работать?
Скорее всего будет, но это костыль.
С другой стороны, экспериментировать с сетевыми бп без лампочки и трансформатора будет только дилетант, либо оооочень опытный человек.
(на всякий случай дисклеймер — не делайте так)
Ну так они ж не делают ничего, они перепродают (я про АКИП), что про него вообще говорить, если там что угодно может быть? Стоит у меня на работе АКИП4115. Смотрю в вентиляционное отверстие — на плате написано Siglent. На соседней модели будет другой бренд, еще на соседней — третий. Да и все там соединено с землей, как в любом мэйнстрим приборе. Изолированные — отдельный класс, который всегда отдельно позиционируется в линейке.
… заминусили завидующие, или плохо понимающие метрологию?..
Все утверждения, это мое личное мнение, которое я менять не собираюсь без веских аргументов и проверки их практикой. И ни кому не навязываю его, просто делюсь своим опытом и знаниями. Ваше право принять или не принять. Меня не задевает любой вариант событий.
Если кому-то это не нравиться, можно просто пройти мимо, или вступить в спор, но спорить аргументированно и с фактами.
Ну и в любом случае получается это уже что-то нестандартное и за отдельную плату. По умолчанию, если не сказано иного, практически все осциллографы идут без развязки.
АКИПЫ, про которые вы говорите, скорее всего для работы в поле и больше похожи на навороченные мультиметры. И среди них вроде как нет четырёхканальных и с широкой полосой.
Возьмем Keysight DSOX 2014. По-вашему это плохой осциллограф? А ведь у него нет изоляции.
Для источников питания есть только устаревший Tektronix TPS 2024B и крутой новолозеландский CleverScope как раз за 10к баксов.
Самый правильный и безопасный спосб измерения в сетевых устоойствах — применение высоковольтных дифференциальных пробников. Стоят они, надо сказать, достаточно недёшево.
Разделительный трансформатор стоит намного дешевле.
Пример — отладка zero cross detection.
И если их в одну розетку воткнуть, или друг на друга поставить (корпуса металлические), а потом межблочным кабелем попытаться соединить то будет КЗ.
С тех пор всегда этот момент учитываю прежде чем что-то с чем-то соединить.
Защита от КЗ нагревательного элемента на корпус?
Иначе, как мне кажется, соединить жало с землей через 1 МОм для отвода возможной статики, было бы полезнее.
Или я чтот-то ещё не учел?
Потому что любая проблема в цепи электропитания, которая приводит к прохождению тока через заземление скорее всего вызвана тем, что этот ток течет через чье-то тело. Поэтому любой открытый металл подключают к заземлению, ибо так безопаснее.
В странах, где ценность человеческой жизни высока, стараются перестраховаться. УЗО, в таких странах, обязательно. Оно просто отключится и ничего не сгорит и никто не умрет.
В вашей ситуации кто-то сэкономил 2 000 рублей.
Ну скорее всего будет не совсем точное измерение, но форма сигнала скорее всего
сильно не изменится?
Изменится так, что что-то увидеть не получится. К сигналу добавится разность до земли со всеми помехами.
Нормально не будет, всё равно шума очень много. Форму какую-то может и получится угадать, а может и нет, очень зависит от условий. Если смотреть сигнал 5 вольт, а помеха 50, то что там можно увидеть? Вычиталка вычитает, на уровне ПО, но есть еще ограничение по пходу усилителей, разрешение АЦП. В результате мелкий сигнал просто теряется. Было бы легко — не было бы нужды в дифпробниках...
Но иногда можно увидеть и сигнал.
а так обычно все же если тыкают осциллографом в 220, то обычно такие напряжения и хотят наблюдать.
по крайне это простой способ, без всякого дополнительного оборудования
Зашёл почитать интересную историю, а встретил очевидные истины. На первом курсе физфака каждый знал о таком как отче наш, либо горький опыт, либо сами понимали как работает цепь. Обычно, когда человек работает с подобным прибором, он понимает физику. Это как объяснять электрику почему мультиметр отъехал при измерении тока в розетке(при параллельном включении без нагрузки).
Спасибо за труд что собрали информацию воедино для начинающих, только заголовок напоминает 'кликбейт'. Мы ведь на хабре, не надо так.
Жаль осцил конечно.
Еще есть прием с добавлением небольшого (10 Ом) сопротивления между землей щупа и землей входа осциллографа. От сабжа не спасет, но для борьбы с земляными петлями вполне подходит.
Всё потому что каждый удар током — сильно бьёт по финансовому положению фирмы изготовителя осцила. Хотите убиваться — юзайте советские осцилы, они-таки цельно_металлические.
Весь осцила корпус пластиковый, даже ножки и ручки управления. Даже щуп изолирован по самые гланды — руками очень трудно дотянуться до открытого металла.Ага, кроме, разъёмов свободных BNC входов, которые практически всегда под рукой…
К тому же, экраны разъёмов USB, LAN, VGA, GPIB, если таковые интерфейсы имеются, все подключены к земле на разъёме питания.
Вот, прямо так капсом! Из-за конденсаторов фильтров в импульсном источнике питания осциллографа его нулевой провод будет иметь потенциал половины сетевого напряжения!
МОЖНО ПОДКЛЮЧАТЬ ОСЦИЛЛОГРАФ ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОР!
Ничего страшного в этом нет. Но нужно понимать, какая разность напряжений будет между осциллографом и землёй питания. В любом случае трансформатор должен выдерживать напряжение между обмотками в несколько киловольт. Очень желательно при этом соединить землю осциллографа с сетевой землёй отключаемым резистором хотя бы в 10 МОм (можно и 100), чтобы сбрасывать статическое электричество (ясен перец, что с таким резистором можно измерять только схемы, где его наличие не влияет на результат измерений). Иначе бывали случаи, когда в сухом воздухе полностью изолированный осциллограф заряжался статикой до порядка 10 кВ относительно земли, после чего всю эту красоту пробивало, выжигая измеряемое устройство (но может и осциллограф выжечь). И полностью изолированный осциллограф гораздо более восприимчив к помехам.
Совсем другое дело, когда у вас исследуемая плата подключена через развязывающий трансформатор. В этом случае он разрывает путь протекания тока короткого замыкания, это в целом очевидно и подтверждено результатами моделирования у меня в статье.
Я ни в коем случае не говорю, что отключение земляного провода — хороший способ проводить измерения. Способ не самый лучший и к тому же опасный, про это написано в статье. Но я не вижу, каким образом подключение осциллографа через трансформатор может что-то улучшить.
Если провод не подключен — то чем это отличается просто от розетки без заземления? Точно также там будет болтаться половина сетевого напряжения с конденсаторов.
Очевидно, тем, что эта самая "половина сетевого напряжения с конденсаторов" точно так же гальванически развязана.
Ну, при исправных конденсаторах и правда разницы не будет (отсутствие трансформатора даст эквивалент подключения к земле через резистор сопротивлением порядка мегаома, которым скорее всего можно пренебречь). А вот при неисправных или при неправильном их номинале...
Ну-ну.
В случае с трансформатором эта ёмокстная связь ни на что не влияет, так как сетевые провода изолированы от измеряемой цепи.
Иными словами автор приводит правильную схему изолированного источника, но дальше почему-то считает, что в осциллографе стоит неизолированный источник питания, что очевидно не так.
В качестве самоопровержения, автор может отключить землю, взяться за неё и за общий провод осциллографа и убедиться что его не убёт (хотя дёрнет через ёмкость фильиров) Хотя по его логике он должен бы оказаться включен между землёй и фазой через диод. Согласны?
Или схему нужно корректно рисовать, или оставить изолированный источник и фильтры добавить (но тогда и процессы другие будут).
Более того, осциллограммы там у автора тоже неправильные — пусть добавит после своего моста конденсатор достаточной ёмкости, и мы все посмеёмся, что ему там насимулируется.
Так что, не понимаю, на какие картинки и скакого перепуга там смотреть.
1) У вас на схеме нарисован изолированный источник питания. Но общим проводом вы почему-то упорно считаете выход выпрямителя.
Вы просто задумайтесь — а какое у вас получается напряжение на выходной обмотке относительно этого «общего провода» (даже не могу без кавычек)? Никакое? Или дальше один проводников вторичной обмотки соединяется с эти «общим проводом»? А зачем тогда изоляцию вообще было городить? Ничего не смущает?
1а) Если ничего не смущает, то вот ещё один наводящий вопрос: вон тот оптрон в схеме зачем по-вашему тогда нужен? Раз у нас один и проводников вторичной обмотки соединён с вашим «общим проводом» то можно же без оптрона, правда? Сразу контролируем напряжение на вторичной обмотке — удобно же!
На самом деле всё не так — общий провод берётся со второй обмотки, соединяется с корпусом и сетевой землёй. Кроме того через ёмкости (входного фильтра помех импульсного источника) соединяется с каждым из сетевых проводов.
Это самое главное.
2) Вы утверждаете, что общий провод осциллографа (цепь PGND) через диод соединён с одним из сетевых проводов. Я вас правильно понимаю? Тогда что по вашей версии будет, если руками коснуться земли и общего провода осциллографа?
3) У вас в симуляции опущен конденсатор после выпрямителя. С конденсатором картинка осциллограмм будет совсем иной, так как диоды большую часть времени будут смещены в обратном направлении и не будут проводить. Более того, гальванические связи между цепями тоже будут другими, так как смещённый в обратном направлении диод является изолятором цепи (самый простой пример — умножитель напряжения на диодах). Добавьте туда большую ёмкость после моста и посмотрите, как ваша красивая симуляция просто развалится.
Очень хотелось бы услышать ваше мнение хотя бы пунктам 1 и 2.
1) У вас на схеме нарисован изолированный источник питания. Но общим проводом вы почему-то упорно считаете выход выпрямителя.
Вы просто задумайтесь — а какое у вас получается напряжение на выходной обмотке относительно этого «общего провода» (даже не могу без кавычек)? Никакое? Или дальше один проводников вторичной обмотки соединяется с эти «общим проводом»? А зачем тогда изоляцию вообще было городить? Ничего не смущает?
1а) Если ничего не смущает, то вот ещё один наводящий вопрос: вон тот оптрон в схеме зачем по-вашему тогда нужен? Раз у нас один и проводников вторичной обмотки соединён с вашим «общим проводом» то можно же без оптрона, правда? Сразу контролируем напряжение на вторичной обмотке — удобно же!
На самом деле всё не так — общий провод берётся со второй обмотки, соединяется с корпусом и сетевой землёй. Кроме того через ёмкости (входного фильтра помех импульсного источника) соединяется с каждым из сетевых проводов.
А у вас никогда не было необходимости посмотреть сигналы на первичной(сетевой) стороне источника питания? Ну, там, например, импульсы на затворах полевиков, осциллятор ШИМ-контроллера, сигнал с оптрона обратной связи? Ведь вся статья именно про это. Как смотреть сигналы на вторичке, надеюсь, все присутствующие и так знают.
Как вы думаете, относительно какой точки в схеме надо смотреть сигналы и куда подключать измерительные приборы, если мы изучаем первичную (сетевую) часть источника питания?
2) Вы утверждаете, что общий провод осциллографа (цепь PGND) через диод соединён с одним из сетевых проводов. Я вас правильно понимаю? Тогда что по вашей версии будет, если руками коснуться земли и общего провода осциллографа?
Ну вот опять. Где в статье написано, что PGND — это общий провод осциллографа. Там ведь в нескольких местах черным по белому и в красном квадрате на рисунке написано, что это точка локальной (силовой) земли исследуемого источника питания. И эта точка находится на первичной (сетевой стороне). И да, относительно этой точки происходят все измерения на первичной стороне.
3) У вас в симуляции опущен конденсатор после выпрямителя. С конденсатором картинка осциллограмм будет совсем иной, так как диоды большую часть времени будут смещены в обратном направлении и не будут проводить. Более того, гальванические связи между цепями тоже будут другими, так как смещённый в обратном направлении диод является изолятором цепи (самый простой пример — умножитель напряжения на диодах). Добавьте туда большую ёмкость после моста и посмотрите, как ваша красивая симуляция просто развалится.
И про это в статье написано, что я опустил этот конденсатор из модели, потому что он не влияет на суть происходящего, но будет отвлекать переходными процессами его заряда. Но специально для вас прилагаю результат моделирования с конденсатором после диодного моста
![](https://habrastorage.org/webt/lr/fw/i9/lrfwi9l0lxio1wy2ritqq_swvey.jpeg)
Как видите, ничего никуда не развалилось, просто добавился переходной процесс на заряд конденсатора. Но все сказанное в статье остается верным: мы по-прежнему наблюдаем импульсы тока в 25 А, если подключим заземленный осциллограф к точке PGND.
НЕ НУЖНО ПЫТАТЬСЯ ИЗОЛИРОВАТЬ ОСЦИЛЛОГРАФ ОТКЛЮЧАЯ ЕГО СЕТЕВОЙ ЗЕМЛЯНОЙ ПРОВОД!
Вот, прямо так капсом! Из-за конденсаторов фильтров в импульсном источнике питания осциллографа его нулевой провод будет иметь потенциал половины сетевого напряжения!
ну вот беру я осциллограф 2001 года выпуска и подключаю прям так как не надо, разрывая нулевой провод. Беру тестер и измеряю напряжение между штатной клеммой заземления осциллографа и контактом «земляного» провода в розетке. Получаю около 120 В. Переключаю тестер в режим измерения тока, и измеряю ток через цепь заземления. Получаю 200 мкА. Отсюда можно оценить внутренне сопротивление источника, из-за которого появляется потенциал на корпусе — 600 кОм. Вывод: что-то мегомное, рассчитанное на токи в десятки мкА, не более, при неправильном включении в принципе можно спалить.
Далее. Включаю в сеть релаксационный низкочастотный генератор, шнур питания которого в принципе не имеет жилы для заземления. Штатную клемму заземления генератора оставляю свободной. Корпус генератора соединяю с корпусом осциллографа через «земляной» контакт щупа. Сам щуп подключаю в выходу генератора. По осциллографу устанавливаю выход генератора 1 мВ пик-пик, частота сигнала 16 Гц. В этих условиях уровень помехи на частоте 50 Гц составляет -26 дБ относительно уровня сигнала при «неправильном» включении осциллографа и -18 дБ при «правильном» включении. Амплитуда высокочастотных шумов не изменяется. Т.е. полностью изолированный осциллограф не обязательно более восприимчив к помехам.
Про помехи — не обязательно конечно. Там много что влияет, вплоть до расположения проводов, но так как осциллограф у нас подвешен, то он может самые интересные вещи ловить. Я не говорю, что это прямо проблема, но на щупах с большими делителями на малых сигналах при измерении высокоомных цепей можно увидеть вещи, которых на самом деле нет — наводки. Обычно это проявляется после возникновения гениальной идеи «а включу-ка я щуп на выскоомный дифференциальный вход операционного усилителя» — вместо реального сигнала можно увидеть работу рядом стоящего ноутбука. Просто об этом нужно помнить.
в момент касания сразу почувствуете ту самую энергиюпока измерял, касался несколько раз. Что я должен был почувствовать?
По поводу сжигания чувствительный компонент. В вашей практике были такие случаи? Емкость корпуса осциллографа на земляной провод вряд ли превосходит 100 пф (если, конечно, не проводить измерения на металлической столешнице). Запасенная энергия 1.5 мкДж. Не очень представляю, как можно сжечь что либо в таких условиях, если соединять «землю» щупа с землей исследуемой схемы, может ошибаюсь. Конечно, если выпендриваться, то, наверное, можно и собственной ёмкостью пробника (1:10, 10-30 пФ) что-нибудь сжечь.
но так как осциллограф у нас подвешен, то он может самые интересные вещи ловитьпри наличии земляных петель он может не менее интересные вещи ловить.
Ёмкость корпуса осциллографа на землю определяется прежде всего ёмкостью входного фильтра источника питания — там обычно стоит 0.1 мкФ между корпусом и каждым из сетевых проводов. В результате при амплитудном значении 340 Вольт там запасается примерно 3 мДж энергии — в 2000 раз больше, чем вы думаете.
Был у меня случай, по незнаю спалил полумост. Нужно было посмотреть сигнал на верхнем плече, подключил общий провод щупа в среднюю точку и при это второй щуп был подключен на исток нижнего ключа. Сразу верхний ключ выгорел, вводной автомат не спас, а причиной тому было 2 канала осциллографа которые не развязаны между собой.
1 — Опция батарейного питания, позволяет работать осциллографу автономно. Есть не у всех, но всё же есть. Например OWON SmartDS с опцией батарейного питания.
2 — Автономные осциллографы. Есть и такие, правда, их характеристики заметно скромнее стационарных собратьев, но посмотреть ШИМ источника питания, как в примере из статьи, вполне может хватить. Например FNIRSI-1013D
С первым примером я работал, а второй я имею в арсенале как раз на такой случай. При этом у меня есть и стационарный осциллограф.
PS Изолирующий щуп позволяет многоканальному осциллографу измерять разные части схемы без риска замыкания через осциллограф, поэтому иногда его заменить невозможно.
Очень длинное объяснение того, что такое гальваническая развязка и зачем она нужна.
Но проблема в том, что нужные люди, возможно, все равно не поймут.
Работаю сейчас в компании, которая занимается производством электросчетчиков. У них, обычно, блок питания без гальванической развязки. Коллеги считают, что если подключить общий к нулю в розетке и соединить счетчик с компьютером по rs485, проблем не возникнет. Мои объяснения схемы работы электросети ни к чему не привели.
Периодически жгут счетчики и переходники, списывая это на случайные ошибки подключения.
Развязывающий трансформатор в наличии имеется, но подключать через него им лень. УЗО в розетках нет.
У всех высшее образование, даже у схемотехника.
Так и живем.
Стоит сказать, что наличие УЗО спасает. Дома, однажды, тоже впопыхах включал без трансформатора и развязки USB.
УЗО сработал, ничего не сгорело. При этом, очевидно, нет разницы в положении вилки в розетке.
Конечно, жизнь слишком коротка, чтобы читать инструкцииА если не читать, может оказаться ещё короче.
Вполне рабочий способ защитить осциллограф и посмотреть при этом сигналы на стороне сетевого напряжения – использование развязывающего трансформатора с коэффициентом трансформации 1:1 (т.е. величина напряжения на выходе трансформатора равна величине напряжения на его входе). Через такой трансформатор необходимо подключить объект исследованияХороший вариант — использование трансформаторов 220/110 для американской техники. Получаются отвязанные от земли ~60 В на каждом проводе. Поражение током возможно, только если схватиться сразу за оба вывода.
Опять же, большинство импульсных блоков питания работают и при 100 В. А если случится бабах, то он будет не такой эффектный.
Но идея интересная :)
Опасное напряжение для человека — 36 вольт переменного тока. Лично проверял. 60 вольт точно так же может убить.
Переменный ток переменному рознь. Приведу сюда интересное видео:
Он тут построил субъективный график боли к частоте.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/7a3/026/491/7a302649199dc4a1e2de76facd717439.png)
На стенде периодических испытаний соединительный жгут был на два метра длиннее, чем на стенде ПСИ. Включение встроенного в жгут тумблера вызывало кратковременный бросок напряжения на 50% больше установленного на лабораторном источнике входного напряжения. Номинальное входное напряжение герметичных заваренных ИВЭП равнялось 270 В.
Вообще не понимаю, зачем заземлять щупы? Чтобы можно было безопасно хвататься за щуп и батарею одновременно?! Если прибор стоит от 1кк, то работает с ним, как правило, профессионал, который не будет хвататься за батарею. Поэтому тут важно лучше защитить сам прибор.
Другое дело, китайский dso за 1к. Сидя голой жопой на батарее, измеряем им напряжение в розетке :)
Замечательная статья! Огромное спасибо, что написали её. Мне она именно сейчас как никогда пришлась кстати! Единственный вопрос: у меня на фирме все коллеги в отделе разработки используют кабели питания с обрезанным проводом заземления (вручную резали). Я взял себе лишний кабель и попробовал, увидел, что помех стало меньше и осциллограммы чётче. Но это я так, просто к сведению.
Но мой вопрос таков: если у моего осциллографа будет отсутствовать заземление, может ли у меня возникнуть проблема (описанная в статье) с протеканием через него космического тока при измерении сетевого напряжения?
Если у осциллографа исправный БП и нет внутренних замыканий, никаких проблем при измерениях на сети не будет. Но при работе с несимметричными схемами (в которых есть соединения с сетью "слева" от выпрямителя) корпус осциллографа лучше подключать к нулю, а не к фазе. :)
Я себе наклеил возле экрана большую надпись "Заземление!!!", и меняю кабель с трехпроводного на двухпроводной, когда нужно работать с "горячей" частью источников питания. А по умолчанию, разумеется, осциллограф подключен трехпроводным.
спасибо, пункт 4 для меня был особенно полезен, сам бы не додумался без подобного опыта
Как одним движением сжечь 10000$ и получить удар током