Una forma de medir altos voltajes desconocidos con un osciloscopio

No es fácil hacerlo bien, especialmente de forma segura, especialmente sin cargar excesivamente el circuito, y si desea un ancho de banda decente. Tengo una sonda multímetro Fluke High Voltage, pero el ancho de banda es de solo 150Hz, por lo que no sirve para nada por encima del tercer armónico de la frecuencia de la red.

Una sonda china de 20 kHz de ancho de banda de 20 MHz cuesta aproximadamente $ 320 (de las fuentes en línea habituales). Este tipo tiene una resistencia de entrada de 100M y una capacitancia de entrada de aproximadamente 1.5pF (diseñada para trabajar en una impedancia de alcance de 1M). Hay un ajuste para compensar la sonda, al igual que las sondas de bajo voltaje (pero una fuente de onda cuadrada típica podría estar abajo en la hierba de su alcance con la ganancia aumentada hasta el final).

Internamente hay uno o más resistores de precisión de alto voltaje (bastante) en paralelo con un número similar de condensadores de alto voltaje y un condensador y un condensador de ajuste a través de la salida, todos con suficiente tamaño físico y dieléctrico para hacer que el arco eléctrico sea relativamente poco probable.

Aquí hay un video de un tipo que está jugando con uno de estos para medir voltajes de retorno y similares, y aparentemente sobreviviendo ileso.

Por supuesto, cualquier sonda afecta el punto que se está midiendo, y si el "plasma" es un globo de plasma de juguete, probablemente cargará la fuente severamente ya que a 40 kHz, un capacitor de 1.5pF tiene una impedancia de menos de 3M Ohms, que domina sobre la resistencia de 100M. Si es una fuente de plasma comercial para una cámara de pulverización, es posible que tenga mejor suerte.

Asegúrese de seguir los procedimientos de seguridad adecuados y verifique que toda la instrumentación cumple con las certificaciones de seguridad si está tratando con tensiones y corrientes potencialmente dañinas .

El esquema interno de la sonda probablemente se parece mucho al de abajo, donde las partes tienen índices de voltaje inusualmente altos (4kV) y la disposición física también es muy importante para mantener distancias seguras de fuga y para mantener las capacidades similares.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Una sonda Tektronix especificada de manera similar es de alrededor de $ 2,000.

Medir la corriente sería más fácil si lo hiciera en el lado bajo (resistencia y su sonda de alcance de 10: 1).

Construya un divisor de potencial resistivo que diga opera para reducir el voltaje de entrada en 1000 a 1. Necesitará varios resistores para hacer esto con un valor probable mayor a 1Mohm y necesitarán una clasificación de voltaje que sea adecuada. Sin embargo, estos son más fáciles de usar: -

Estos de Vishay son adecuados para hasta 3kV. Estos funcionarán hasta 50kV (diferentes tipos para elegir). Hay un grupo aquí que se parece a los tipos que he usado antes.

Si considera usar varias resistencias en serie para construir el divisor potencial, tenga mucho cuidado con esto porque cualquier diferencia significativa de capacitancia entre una resistencia y la siguiente puede causar problemas con la muerte de las resistencias - la que tiene la capacitancia paralela menos efectiva " Recibe "el transitorio al aplicar el alto voltaje. Esto puede hacer que se rompa y, de repente, todo el grupo puede "explotar".

Intente mantener una única resistencia de alto voltaje o, preferiblemente, un divisor de potencial autónomo como los de Vishay, arriba.

Mi respuesta es básicamente la misma que Andy aka's , excepto que usa un convertidor de I / V en el lado bajo. Usted trata la alta resistencia con un alto voltaje a través de ella como una fuente de corriente. Convierte esa corriente a un voltaje. La ventaja es que la salida de la alta resistencia es un terreno virtual, por lo que puede protegerlo fácilmente con dos diodos antiparalelos.