Tại sao trên trái đất được tham chiếu trái đất?


60

Suy nghĩ về điều đó: Bạn sẽ không bao giờ thấy đồng hồ vạn năng "Grounded" mạnh mẽ và hữu ích nếu một đường dẫn xuống đất vạn năng được giới thiệu, điều chỉnh hành vi của mạch và có thể làm hỏng vạn năng bằng dòng điện.

Tại sao rất nhiều máy hiện sóng được tham chiếu trái đất? Khi đọc một số tài liệu giáo dục, phần lớn "lỗi phổ biến của học sinh" đang đặt clip nối đất không chính xác và gây ra kết quả kém - khi phạm vi o chỉ được sử dụng như một vôn kế ưa thích!

Tôi đã nghe nói về một phạm vi Tek có một biến áp cách ly bên trong .. tuy nhiên bỏ qua điều đó và tính đến việc các DSO mới hơn có thể có vỏ nhựa (cách ly với bạn quan trọng nhất tôi sẽ cho rằng) tôi có thể tháo pin nối đất và cài đặt một máy biến áp xoay chiều 1: 1 nằm giữa phạm vi o và ổ cắm và theo cách vui vẻ của tôi, thăm dò các nguồn nóng / trung tính / nối đất khác nhau mà không phải lo lắng về đường dẫn xuống đất nữa?


8
Các lỗi phổ biến của sinh viên khi họ đặt clip nối đất không chính xác thường không liên quan đến tiếp đất. Sai lầm là họ không nhận ra rằng điện áp phải được đo giữa hai điểm, vì vậy họ làm những điều kỳ lạ. Tôi đã thấy các sinh viên rời khỏi clip, kết nối nó với cùng một thứ họ đang thăm dò, rút ​​ngắn nhiều chân với nó, cố gắng kết nối nó với trái đất chính (bằng cách rút phích cắm ra giữa chừng ...!), Tất cả các loại của hành vi kỳ lạ và kỳ quái. Đối với "clip nối đất", hãy đọc "chì đen vạn năng" trong tài liệu giáo dục mà bạn tìm thấy.
Tối ưu Cynic

12
@OptimalCynic, nhiều phạm vi chữ O cứng buộc với trái đất. Tôi đã thấy các dự án đi lên trong khói từ việc kết nối nó với một cái gì đó được thúc đẩy và nó kéo nó xuống đất, đó là thứ mà nguồn điện mà họ đang sử dụng được tham chiếu cho trung tính.
Kortuk

2
Ồ chắc chắn, đó là sự thật, và tôi nghĩ rằng điểm của câu hỏi ban đầu (đó là lý do tại sao tôi đăng một bình luận, không phải là một câu trả lời). Tôi chỉ muốn chỉ ra rằng hầu hết các lỗi của sinh viên, theo kinh nghiệm của tôi, liên quan đến việc không hiểu về đo điện áp hơn là không hiểu về tiếp đất. Nhưng sau đó tôi đã dạy hầu hết các sinh viên kỹ thuật điện tử, vì vậy chúng tôi rất may là phòng thí nghiệm đã không bị cháy thường xuyên hơn.
Tối ưu Cynic

8
@optimal ít nhất là tất cả các sinh viên tôi đã dạy, lỗi phổ biến là kết nối pin mặt đất với một cái gì đó không phải là mặt đất. Điều này là do họ đã hiểu điện áp là tương đối và nghĩ rằng nó giống như một vạn năng.
Kellenjb

Câu trả lời:


37

Máy hiện sóng thường đòi hỏi sức mạnh đáng kể và lớn về mặt vật lý. Có một khung gầm có kích thước, bao gồm mặt đất lộ ra trên các đầu nối BNC và các đầu nối đất thăm dò, nổi sẽ rất nguy hiểm.

Nếu bạn phải xem dạng sóng trong thiết bị chạy bằng tường, nói chung sẽ tốt hơn nhiều nếu đặt máy biến áp cách ly trên thiết bị đó thay vì trên phạm vi. Khi phạm vi được kết nối, nó cung cấp một tham chiếu mặt đất đến phần đó của mạch để các phần khác sau đó có thể ở điện áp tham chiếu mặt đất cao, có thể gây nguy hiểm. Tuy nhiên, bạn có thể sẽ cẩn thận hơn khi không chạm vào các bộ phận của thiết bị được kiểm tra hơn phạm vi.

Phạm vi cũng có thể có những con đường khác đến mặt đất rất dễ quên. Ví dụ: phạm vi trên băng ghế của tôi thường có kết nối RS-232 vĩnh viễn với máy tính của tôi. Nó sẽ dễ dàng để nổi phạm vi mà quên đi những điều như vậy. Phạm vi thực sự sẽ không nổi. Tốt nhất là một cầu chì sẽ bật lên khi nó được kết nối lần đầu tiên với một thiết bị chạy bằng tường được thử nghiệm ở sai vị trí.

Các nhà sản xuất có thể cô lập phạm vi đủ dễ dàng, nhưng điều đó có thể mở ra cho họ các vấn đề trách nhiệm pháp lý. Nói chung, thiết bị băng ghế không bị cô lập nhưng thiết bị cầm tay là. Nếu bạn thực sự cần thực hiện các phép đo riêng biệt thường xuyên, bạn có thể có phạm vi cầm tay chạy bằng pin.


4
Có, nhưng tại sao không chỉ đơn giản là làm cho phạm vi đầu vào khác biệt?
nibot

5
Khác biệt như thế này? tek.com/differential-probe (Lưu ý các thẻ giá.)
markrages

Máy hiện sóng USB (hoặc thẻ DAQ, chúng gần giống nhau) có thể được cấp nguồn cho PCI hoặc USB, là nguồn cung cấp liên tục; họ thường cung cấp đầu vào khác biệt hoàn toàn (và bạn có thể tìm thấy chúng với giá hơn 300 euro / đô la).
clabacchio

7
Câu trả lời này trả lời câu hỏi, "tại sao không phải là khung gầm phạm vi cách ly với mặt đất", nhưng nó không trả lời câu hỏi, "tại sao phạm vi thường không có đầu vào vi sai."
nibot

6
@nibot: Phải. Như bạn đã nói, tôi đã trả lời câu hỏi được hỏi, không phải câu hỏi mà bạn tạo nên.
Olin Lathrop

30

CẢNH BÁO: Có nghĩa là ít có khả năng chết hoặc giết người khác được thảo luận dưới đây.
Đọc có thể được coi là hữu ích.
.

Hãy xem xét "ý kiến ​​được thông báo" này hơn là thánh viết.

Trong một máy hiện sóng, bạn muốn có kết quả tốt nhất bạn có thể nhận được tiền và việc xây dựng một bộ khuếch đại kết thúc đơn lẻ dễ dàng hơn nhiều so với một bộ vi sai khi bạn muốn độ phân giải phẳng cho càng nhiều băng thông càng tốt và độ trễ pha không đổi. Máy hiện sóng thường xuyên hơn không cần thiết để đo tín hiệu không phải hình sin, do đó, khả năng xử lý trung thực các thành phần tần số "trên toàn dải" là rất quan trọng để cung cấp cho bạn một bức tranh chính xác về những gì thực sự ở đó. Trong nhiều trường hợp, một kết thúc là đủ tốt để họ có thể cung cấp cho bạn các kênh tham chiếu trái đất kép cho nhiều hơn một kênh vi sai duy nhất nhưng ít hơn đáng kể so với các kênh khác biệt do.

Nhiều máy hiện sóng tốt hơn có chế độ trừ kênh kép cung cấp cho bạn một xấp xỉ với bộ khuếch đại vi sai. Sự gần đúng là dễ thấy trong khả năng điều chỉnh độc lập mức tăng kênh để không có bệ chế độ chung hoặc thêm vào một số thành phần của kênh nếu muốn.

Những người "phải có" chế độ vi sai nổi thực sự có thể mua thêm tùy chọn trên mô-đun vi sai chắc chắn.


"Nổi" một máy hiện sóngVì vậy, mặt đất địa phương không phải là mặt bằng thực sự là một thời gian được tôn vinh và thường hơi nhăn mặt khi thực hành. Trong nhiều trường hợp nó hoạt động đủ tốt. Thực tế phổ biến trong thời đại học của tôi (từ lâu) là có một phích cắm điện với ổ cắm phía sau. Ổ cắm đã bị cắt đất và cho biết phích cắm thường có màu đỏ tươi trong nỗ lực khắc phục các sự kiện hậu quả không thể tránh khỏi. Để làm việc này, các bộ khuếch đại phải được chế tạo một đầu duy nhất nhưng nổi với dây nối đất phạm vi kết nối duy nhất với mặt đất cục bộ (thực). Điều này đặt phương thức này vào cùng lớp với phương pháp được mô tả trong câu hỏi - máy biến áp "1: 1 được thay thế bằng nguồn điện cách ly. Khi một smps được sử dụng cho nguồn cung cấp chính (gần như là trường hợp thiết bị được chế tạo bất cứ lúc nào kể từ khi Noah nghỉ hưu) thì người ta có thể phải suy nghĩ về những ảnh hưởng có thể có của tụ điện X & Y được kết nối giữa phạm vi P & N và phạm vi mặt đất. Chúng được cách ly với PNE thật bằng máy biến áp 1: 1 nhưng vẫn có thể làm những điều thú vị cho nỗ lực mô phỏng bộ khuếch đại cân bằng phù hợp.

Một BIGvấn đề xảy ra (hoặc có thể) khi bạn cố gắng thực hiện theo cách vui vẻ của mình bằng cách thăm dò các nguồn nóng / trung tính / đất khác nhau mà không phải lo lắng về một con đường tiếp tục sử dụng hai kênh cùng một lúc. Hoặc cố gắng. Tự do tìm kiếm mới để sử dụng đầu dò + mặt đất của bạn vì Vin1-Vin2 KHÔNG mở rộng ra hai kênh trong đó Vin2 không giống nhau cho cả hai kênh. Điều này rõ ràng rõ ràng trước khi bạn đọc điều này hoặc khi bạn làm NHƯNG thực tế là bạn không bao gồm nó hoặc lưu ý một cảnh báo trong câu hỏi của bạn cho thấy nó dễ dàng bỏ qua như thế nào. Ngay cả khi BẠN nhận thức được giới hạn không tinh tế này, nó vẫn có thể giết người sử dụng thiết bị của bạn hoặc người làm việc với bạn hoặc người tình cờ tiếp xúc với clip trái đất trên kênh 2 khi bạn quyết định kết nối kênh 1 trái đất đến giai đoạn. Hiển nhiên, rõ ràng , một chút ý nghĩa thông thường làm cho thực hành này an toàn [tm] cho một phạm vi giá trị an toàn khá hạn chế hơn so với hầu hết mọi người đã quen. Thanh tra an toàn lao động địa phương của bạn (tên thay đổi theo quốc gia) hoặc ông chủ hoặc con gái nhỏ có thể tìm thấy thực hành muốn.

Tất cả những gì đã nói, hầu hết chúng ta làm mọi việc thường xuyên như một phần của cuộc sống công việc của chúng ta có thể giết chết hoặc bắt chước chúng ta hoặc những người khác trong một khoảnh khắc nếu chúng ta vi phạm hợp đồng xã hội hoặc bước ra ngoài giới hạn chấp nhận được chấp nhận. Lái xe ô tô xuống đường 2 làn với giao thông phía bên kia là một ví dụ điển hình. Xe của bạn và phạm vi của bạn có thể giết chết bạn và những người khác nếu sử dụng sai. Thực sự thực sự thực sự chắc chắn rằng phạm vi không phải là một yêu cầu tối thiểu để chơi các trò chơi mà bạn mô tả, Bộ khuếch đại cách ly nổi có thể là lựa chọn tốt hơn.


2
+1 cho "có thể giết bạn", một số hoạt động bên trong và các tùy chọn khác. Tôi sẽ phải đọc nó vài lần khi tôi sẵn sàng. Cảm ơn bạn Russell.
thoáng qua

9

Một lý do lớn mà phạm vi là có căn cứ là vì chúng thường có hai hoặc nhiều kênh chia sẻ một tham chiếu mặt đất chung. Nếu một phạm vi không nối đất và một trong các đầu vào mặt đất của đầu dò được kết nối với khung kim loại tiếp xúc không có nền tảng trong khi đầu vào mặt đất khác được kết nối với AC120, thì đầu dò đầu tiên có thể điện hóa khung gầm đã nói ở trên với AC120, do đó tạo ra một điều kiện cực kỳ nguy hiểm. Triết lý thiết kế của phạm vi là nếu mặt đất của một đầu dò có thể được kết nối với một vật kim loại bị lộ và clip mặt đất của đầu dò khác chạm vào một điện áp nguy hiểm, sẽ tốt hơn nếu tia lửa bay ở điểm sau (hoặc tệ hơn) hơn là tạo ra một nguy hiểm trước đây.


2

Để dừng phạm vi 'đọc EMI bay xung quanh.

Nối đất 'đầu dò phạm vi' đang kết nối màn hình cáp dài của đầu dò với trái đất. Màn hình dừng nhiễu bức xạ làm nhiễu điện áp trên dây đo ở trung tâm của cáp đầu dò.

Mặt khác, phép đo của bạn có thể chứa tiếng ồn bức xạ từ thiết bị được thử nghiệm, ánh sáng chính và bất cứ thứ gì khác đang phát ra xung quanh (thường là rất nhiều trong phòng thí nghiệm ').


1

Tôi chưa bao giờ ở trong một tình huống mà tôi sẽ cần phải cách ly phạm vi o thông qua một biến áp cách ly. Tôi sử dụng biến áp cách ly trên thiết bị tôi đang đo, như TV hoặc SMPS. Giai đoạn đầu tiên của họ về cung cấp năng lượng thường không bị cô lập. Kinh nghiệm của tôi xuất phát từ việc làm việc tại một cửa hàng sửa chữa TV vài thập kỷ trước và chúng tôi luôn cho rằng thiết bị không bị cô lập hoặc sự cô lập của nó bị tổn hại cho đến khi được kiểm tra dòng rò rỉ của kim loại tiếp xúc ở bên ngoài.

Tôi chưa bao giờ thấy sự cần thiết của các đầu dò khác bởi vì nếu bạn chọn đúng phạm vi o, nó sẽ xử lý chính xác đầu vào đó.

Ngoài ra để trả lời câu hỏi cho câu hỏi của bạn, đó là bởi vì yêu cầu của nó là kim loại tiếp xúc phải được nối đất theo các bộ điều chỉnh thiết bị như UL và CE.


0

Nếu một phạm vi trái đất không được tham chiếu trái đất phải có tất cả các nhánh của nó được cách ly với nhau, cả hai đầu dò dương và âm (để ngăn chặn đầu vào âm của một kênh với các đối tác khác).

Máy hiện sóng cầm tay hoặc cầm tay với một kênh duy nhất hoạt động theo cách này và bạn có thể sử dụng chúng như một vạn năng (ví dụ Velleman HPS50, Velleman HPS140i). Về máy hiện sóng kép hoặc nhiều kênh, không biết các kênh có cách ly nhau không.


1
Giả sử rằng các kênh trên máy hiện sóng đa kênh không bị cô lập, cho đến khi được chứng minh khác đi. Máy hiện sóng đa kênh với các kênh cách ly điện có tồn tại, nhưng đó là một đặc sản.
Nick Alexeev

0

Các bộ phận tiếp xúc an toàn tiếp đất an toàn ngăn người ta tự sát trong khi đo điện thế cao - nếu không thì phạm vi và mọi thứ liên quan đến nó sẽ có tiềm năng nguy hiểm.

Cô lập các kênh từ nhau và từ khung của phạm vi sẽ làm tăng mức giá của phạm vi. Đồng thời cần phải ngăn chặn bất kỳ bộ phận dẫn điện nào có thể chạm vào được. Một số phạm vi TEK đã thực hiện điều này từ 10-15 năm trước.

Nếu bạn biết những gì bạn đang làm khiến phạm vi nổi không phải là vấn đề nhưng người đó phải hiểu đầy đủ các vấn đề an toàn, ngăn chặn việc có thể chạm vào các bộ phận / thiết bị dẫn điện được kết nối với phạm vi và / hoặc cách ly DUT.


0

Các trường hợp bên ngoài phải được căn cứ, nhưng đầu vào không phải ở tất cả. Những thay đổi có thể phải được thực hiện khiến BNC bị phơi bày lỗi thời. Dễ làm và nên làm. Trân trọng CB


0

Hãy thử nghĩ về những gì sẽ xảy ra nếu phạm vi nổi. Sẽ là hợp lý khi kết nối clip thăm dò với một bên của dòng vi sai (ví dụ RS422) và đầu dò với chân kia. Phía đầu tip thường thấy tải 10M / 10pf, nhưng phía clip sẽ thấy tải điện dung không xác định trở lại thông qua biến áp chính thành nguồn chính và trung tính. Bất cứ điều gì được đo trên phổ âm thanh sẽ rất đáng ngờ.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.