¿Cómo mido señales diferenciales (como RS-485 o DMX) en un osciloscopio?

La razón por la que no puede medir las señales diferenciales con la misma facilidad con un osciloscopio tiene que ver con el hecho de que los osciloscopios (en general) no están flotando. El cable de tierra de las sondas está conectado al chasis del osciloscopio, que a su vez está conectado a tierra. Debido a esto, cualquier cosa a la que se conecte el cable de tierra también se conectará a tierra. (Como lo demuestran los videos que vinculo a continuación, ¡esto es peligroso si se mide un alto voltaje!)

Cuando mide dos puntos aleatorios con un multímetro, el medidor está flotando, por lo que no está conectando ninguno de los puntos a la tierra real, lo que le permite medir las diferencias entre los puntos sin preocuparse de que ' re creando un cortocircuito.

En aplicaciones de señal de bajo voltaje, atar un lado de una señal diferencial a tierra puede causar problemas y dañar el transceptor.

Hay dos formas de medir señales diferenciales con un osciloscopio:

Si tiene un osciloscopio de dos canales, conecte un lado de la señal al canal 1 y la señal complementaria al canal 2. Los cables de tierra permanecen desconectados.

Ya que está interesado en la diferencia entre las señales, desea restar el canal 2 del canal 1. La mayoría de los ámbitos proporcionan una forma de agregar o restar el canal 1 y Entradas del canal 2. En algunos ámbitos, es posible que tenga que agregar el canal 2, pero invertir para que así pueda restarlo.

En esta imagen, el alcance tiene un modo A-B que resta el canal 2 de 1:

Laotraformaes,dehecho,usarsondasdiferencialesyproporcionamejoresresultadossinreducirelnúmerodecanalesutilizablesenelosciloscopio.(Ygeneralmenteestándiseñadosparamedicionesdealtatensiónmásseguras).Sinembargo,estassondassoncaras.

W2AEWhaceunexcelentetrabajoexplicandoestosconceptosensu video sobre mediciones diferenciales utilizando osciloscopios . También hay un video de BTC Instrumentation que muestra el método de resta de canales con más detalle.

Otras personas ya han explicado cómo configurar sus dos canales de osciloscopio para medir la diferencia entre dos señales.

Por supuesto, te encuentras con un problema si quieres medir alguna otra señal además de esa señal diferencial. Supongo que su alcance tiene solo dos canales.

En tal caso, necesitarías una sonda diferencial. Pero, como mencionó JYelton, las sondas diferenciales son caras.

Sin embargo, siempre que no esté intentando medir voltajes muy altos o frecuencias muy altas, simplemente puede hacer un circuito amplificador diferencial en un protoboard. Puede alimentarlo desde una batería o quizás desde el dispositivo que está midiendo.

Solo asegúrese de usar un amplificador operacional con una variación de voltaje adecuada, asegúrese de que sea estable, y es bueno usar este circuito simple como una sonda diferencial barata.

Para mediciones diferenciales, la mayoría de los ámbitos con al menos dos entradas admiten las siguientes funciones:

• INVERTIR el canal A o B (o ambos), generalmente se encuentra cerca de la posición o el ajuste AMPL / DIV.
• AGREGANDO el canal A y el canal B, generalmente se encuentra donde habilitas un canal.

INVERTIR un canal, AGREGUE ambos canales y listo, su medición diferencial.

La medición de 485 (o algo así) las señales de forma diferencial está dentro de las características de la mayoría de los osciloscopios en estos días y esto ya se ha respondido satisfactoriamente, pero me gustaría preguntar "¿por qué molestarse" o "¿qué intentas lograr"?

Si estuviera depurando un enlace 485 inestable, creo que tendría una buena posibilidad de ver el problema de forma única. Es probable que cualquier conexión defectuosa pase su descamación de uno de los 485 cables al otro a través del terminador. No estoy diciendo que esto sea del 100%, pero sí que en las 485 líneas que he tenido que depurar nunca sentí la compulsión de medir de manera diferente. Si mis datos recibidos fueran inestables, no dudaría en mirar la salida de un solo extremo del receptor de datos; después de todo, esto es lo que alimenta a la MCU y es la MCU la que me dice que los datos son inestables.

He hecho algunos enlaces de alta velocidad (80Mbps) que se transmitieron y recibieron de manera diferente. Los datos (a propósito) fueron información de borde de tres niveles para acoplarse magnéticamente al receptor. Nunca sentí la compulsión de depurar estos usando sondas diferenciales. Medí un extremo único para asegurarme de que los datos parecían correctos y luego pasé a la salida de un solo extremo de los chips del receptor para ver cuál era el problema.

Supongo que para las señales diferenciales analógicas, las mediciones diferenciales son más importantes porque lo que puede parecer "desagradable" en una línea podría verse bien de manera diferente.