¿Para qué sirve el puerto de tierra en un osciloscopio analógico?

La mayoría de los osciloscopios tienen una base de seguridad. Esto se conecta a tierra en el enchufe y también a la caja. La idea es que si lo conectas mal, en el peor de los casos, dispares el GFI / RCD en lugar de impactarte o dañar el instrumento.

Como un osciloscopio suele ser un instrumento de banco, no está aislado de la red eléctrica. Puede usar un transformador de aislamiento, pero esto no se recomienda, ya que elimina esta protección y deja la tierra firme flotando.

Tektronix vende un osciloscopio que tiene entradas completamente aisladas, no conozco ningún otro modelo. Es significativamente más caro agregar circuitos de aislamiento de alta velocidad. Por lo general, significa que todo el lado analógico y de adquisición debe estar aislado.

La conexión a tierra siempre debe estar conectada a la conexión a tierra de su circuito o tendrá un comportamiento extraño. Créeme. He pasado horas mirando un rastro preguntándome de dónde venía el ruido, solo para encontrar que no he conectado correctamente el suelo.

Todas las respuestas existentes aquí parecen estar respondiendo por qué desea conectarse a la base de un osciloscopio, no por qué habría un terminal de tierra separado , por lo que no me siento tan mal sobre la publicación de la siguiente pieza de especulación :

La presencia de un puesto de enlace a tierra es (supongo que) una característica heredada que surge de la historia de las conexiones de entrada del osciloscopio.

Érase una vez, los cables y conectores coaxiales no eran tan comunes y baratos, y las frecuencias de interés eran más bajas. Los osciloscopios tenían terminales para cables individuales o enchufes tipo banana, como los postes de enlace en esta unidad:

UndesarrolloposteriorfueelconectorcoaxialSO-239o"UHF". Una de las propiedades de este conector es que puede aceptar un conector tipo banana. Por lo tanto, si el osciloscopio tiene un conector SO-239 emparejado con un conector banana a tierra, puede aceptar una entrada coaxial o un par de conectores banana. Un ejemplo de tal alcance es el BK Precision 1431; note el gato y el poste de unión en la esquina superior derecha, con los orificios centrales del mismo tamaño:

Esteesunejemplorecientedeunaconexióndeestetipo(noconunosciloscopio)actualmenteenuso,desde uno de los videos de Dave Jones (EEVBlog) . (Este es un ejemplo un tanto tonto, ya que el cable que está usando en realidad es coaxial en el otro extremo, pero probablemente fue más práctico que desenterrar un adaptador. SO-239 / PL-259 es bastante raro si no eres un operador de radio aficionado.)

Porlotanto,supongoqueestafunciónsimplementenofueeliminada(enalgunosdiseños)cuandolososciloscopioshicieronlatransiciónalconectorBNC,queeseléctricamentesuperiorymásconvenientedeusarperonotieneelmismoconectortipobanana.compatibilidad.

Esteconectorvestigialsiguesiendopotencialmenteútilparaentradasdebananaocable;unpuedeobtenerunadaptadordeenlaceúnicopost-a-BNC(ejemploacontinuación),oenrealidadunadaptadorSO-239,másbaratoqueeladaptadordepostedobleenlacemáscomúnmentevisto.Peroeseesuncasodeusobastanteoscuroyciertamentenojustificamantenerlocuandoelusodelosciloscopiomodernocasisiempreimplicaunasondaounaentradadecablecoaxial.

Ese terminal es el caso-tierra del osciloscopio.

Suponiendo que su osciloscopio utiliza un enchufe de tres clavijas, se conecta a tierra a través del cable de alimentación del dispositivo.

Generalmente se usa para controlar su enrutamiento de corriente de tierra, cuando intenta realizar mediciones de alta precisión, que normalmente involucran un transformador de aislamiento (o varios).

Suponiendo que su banco esté correctamente conectado a tierra, no veo ningún problema con la conexión de su muñequera antiestática. Asegúrese de que haya alguna resistencia en el cable para su pulsera (creo que ~ 1MΩ es común). De lo contrario, no solo dañará cualquier cosa con una carga estática (debe descargar una carga estática lentamente), sino que, en el caso de cualquier incidente en el que se ponga en contacto accidentalmente con un alto voltaje, a través de usted será el el camino más corto al suelo .

Para su valor, puede utilizar la fuente de alimentación interna del osciloscopio como transformador de aislamiento de un hombre pobre al cortar el cable de tierra en un cable de alimentación. Esto hace que todo el alcance flote, eléctricamente, para que pueda medir con el alcance a tierra conectado a un riel de voltaje sin conectar a tierra el riel.

Sin embargo, tenga mucho cuidado si hace esto, ya que cualquier falla en el lado no aislado de la fuente de alimentación interna del osciloscopio podría hacer que se aplique voltaje de red a el ámbito local del alcance (y, a través de esto, su dispositivo y, potencialmente, usted ).

Lo he hecho, pero es una de esas áreas donde, a menos que sepa lo suficiente como para comprender los riesgos (y por lo tanto no estaría haciendo esta pregunta), probablemente debería usar un transformador de aislamiento adecuado si termina necesitando uno.

Hay ocasiones en que una conexión directa desde el alcance al marco de la unidad que está siendo objeto de alcance puede limpiar una señal de aspecto ruidoso que está monitoreando. No se sabe a qué tipo de condiciones de bucle de tierra se pueden encontrar, especialmente con señales de muy alta frecuencia. Un ejemplo de lo último aquí fue cuando miraba las señales de nivel "ECL" en una computadora donde las señales en un backplane tenían menos de 1 voltios de oscilación y tiempos de aumento en los nanosegundos, era difícil ver la verdadera forma de onda con una La sonda estándar y una conexión especial que encajaba en el extremo en lugar de la punta de la sonda que consta de dos cables de 1 pulgada, uno caliente y otro a tierra, era la única forma de ver la verdadera forma de onda sin distorsión. Si está analizando las señales en un circuito que está aislado de tierra, por ejemplo, un regulador de aire acondicionado, podría ser necesario mirar una señal en la que ninguna de las conexiones esté relacionada con la tierra. Aquí usted aislaría el alcance del suelo ("flotando" su alcance) y conectaría el terreno del alcance a un punto de referencia sin conexión a tierra para ver una señal que haga referencia a esa con su sonda. Por supuesto, debe tener cuidado al hacer esto y asegurarse de que la mira esté asentada sobre una superficie que no haga cortocircuito en el gabinete a tierra (si es metal). ¡Nada de esto es una situación común todos los días, solo depende del equipo en el que te estés metiendo!

la conexión a tierra adicional es para el equipo en el que está trabajando, tierra adicional del chasis, por así decirlo.