Medir voltajes pequeños en un circuito de alto voltaje

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Estoy solucionando problemas en un osciloscopio donde el voltaje del cátodo es ca. -2000V respecto a tierra y chasis. Hay partes del circuito (p. Ej., El filamento del calentador, o el circuito de supresión / desactivación) que generan bajos voltajes, pero están conectados a líneas de suministro de alta tensión. P.ej. el secundario del calentador está generando 6.3V en CA, pero uno de los cables está conectado al -2000V para mantener la diferencia de voltaje del cátodo y el filamento dentro de las especificaciones para el CRT.

¿Cómo puedo medir de forma segura estos voltajes bajos (por ejemplo, los 6.3 V a través del filamento) dentro del circuito de alto voltaje?

Tengo un multímetro CAT II 1000V y sondas CAT III 1000V. Supongo que el aislamiento que proporcionan no es suficiente para medir de forma segura en un entorno de este tipo. Si entiendo correctamente, la tensión nominal no es solo para la tensión que quiero medir, sino que también es una calificación de aislamiento hacia el "mundo exterior". Lo que significa que a pesar de que el multímetro y las sondas están flotando a -2000 V, el aislamiento que proporcionan sigue teniendo una capacidad nominal de 1000 V, lo que las hace inadecuadas para tal medición. ¿Qué opciones tengo?

    
pregunta cosenmarco

2 respuestas

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Tiene razón al suponer que no puede confiar en el aislamiento del medidor entre usted (0v) y el circuito de -2000v que desea medir.

Puede realizar la medición de forma segura, aunque un poco más lenta, aislando el medidor y sus sondas y cables del suelo. Obtenga un aislante adecuado, diga un tazón de vidrio o plástico o una tabla de cortar, y coloque el medidor sobre él. Esto es obviamente un medidor portátil alimentado por batería, no uno alimentado por la red. Con el objetivo apagado, configure el medidor y conéctelo. Cubra las sondas y los cables de modo que haya un espacio de aire, que sea resistente a la configuración que se golpea o golpea, entre las sondas del medidor y sus cables, y cualquier conductor a tierra. Esta es la razón por la cual un tazón puede ser una mejor solución que una tabla; puede permitir que el exceso de cable de la sonda del medidor se siente en el tazón con el medidor. Encienda, lea el medidor sin tocarlo y apague. Espere a que los condensadores de alto voltaje pierdan su carga antes de desconectar el medidor.

    
respondido por el Neil_UK
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Puede usar una sonda de alto voltaje diseñada expresamente para ampliar el rango de voltaje del DMM, ya que lo siguiente de Fluke :

Extractodedescripción(énfasismío):

  

El80K-40esunasondadealtovoltajediseñadaparaextenderlacapacidaddemedicióndevoltajedeunvoltímetrodeCA/CCa40,000voltiosdepico.SobretensióndeCAoCCCategoríaI.EstosignificaquelasondasolosepuedeusarpararealizarmedicionesdeenergíalimitadaCircuitosdentrodelequipamiento.Losejemplosincluyenaltovoltajedentrodetelevisoresofotocopiadoras.NOuseestasondaparamediraltosvoltajesensistemasdedistribucióndeenergía.Lasondaproporcionaunaaltaprecisióncuandoseusaconunvoltímetroquetieneunaimpedanciadeentradade10Megohmios.

TengaencuentaquelaclasificacióncatII,catIII,etc.tienemásqueverconlacapacidaddeenergíadeunsistemaqueconsuniveldevoltaje.Esdecir,laclasificacióncatIIdeberíasermásquesuficienteparaprotegerlodefallasaccidentalesalrealizarmedicionesdentrodeunalcance,siemprequeutiliceunconjuntodesonda+medidorquepuedasoportarlosvoltajesinternos.

Porsupuesto,supongoqueestáutilizandouninstrumentoflotante,esdecir,sinalimentacióndered.

EDIT(pararesponderauncomentariosobrelascalificacionesdegato)

Consulte este documento de fluke about cat calificaciones . Extractos (énfasis mío):

  

Protección transitoria

     

El problema real para la protección del circuito del multímetro no es solo el rango máximo de voltaje de estado estable, sino una combinación de la capacidad de resistencia de sobretensión transitoria y de estado estable . La protección transitoria es vital. Cuando los transitorios viajan en circuitos de alta energía, tienden a ser más peligrosos porque estos circuitos pueden proporcionar grandes corrientes . Si un transitorio provoca un arco, la alta corriente puede sostener el arco, produciendo una ruptura o explosión del plasma, que ocurre cuando el aire circundante se ioniza y es conductivo. El resultado es una explosión de arco, un evento desastroso que causa más lesiones eléctricas cada año que el peligro más conocido de descarga eléctrica.

Y también este:

  

No es solo el nivel de voltaje

     

En la Figura 1, un técnico que trabaja en equipos de oficina en una ubicación CAT I podría encontrar voltajes de corriente continua mucho más altos que los voltajes de corriente alterna de la línea de alimentación medida por el electricista de motores en la ubicación CAT III. Sin embargo, los transitorios en los circuitos electrónicos CAT I, cualquiera que sea el voltaje, son claramente una amenaza menor, porque la energía disponible para un arco es bastante limitada. Esto no significa que no haya peligro eléctrico presente en los equipos CAT I o CAT II. El principal peligro es una descarga eléctrica, no transitorios y explosiones de arco . Los choques, que se tratarán más adelante, pueden ser tan letales como la explosión de arco.

    
respondido por el Lorenzo Donati