¿Por qué necesitamos un transformador de aislamiento para conectar un osciloscopio?

¡Nunca debes hacer flotar un alcance con un transformador de aislamiento! Este es un consejo imprudente y peligroso de su profesor, y él / ella necesita una verificación de la realidad.

El procedimiento aceptado para realizar un trabajo que requiere aislamiento es AISLAR LA UNIDAD BAJO LA PRUEBA, NO EL EQUIPO DE PRUEBA.

¿Por qué?

• Es mucho más fácil recordar que la unidad bajo prueba es lo que no es seguro y necesita un manejo cuidadoso, no su osciloscopio
• Si conecta un cable de comunicación a su alcance flotante (USB, GPIB, RS232), adivine qué: ya NO ESTÁ FLOTANTE. (Todos estos cables tienen declaraciones con referencia a tierra)
• Tan pronto como se conecte, el retorno del alcance flotante a un potencial, todo el metal expuesto en el alcance estará ahora en ese potencial. Peligro de choque mayor.

Si no puede hacer flotar la unidad bajo prueba, use una sonda diferencial aislada para realizar sus mediciones, y mantenga el UUT y el alcance a tierra. Ninguna medición vale el riesgo de seguridad.

Un alcance con batería puede parecer una buena idea en esta circunstancia, pero solo si tiene entradas dedicadas aisladas. Un alcance ordinario operado por batería con entradas no aisladas todavía sufrirá el problema de la exposición del metal expuesto a cualquier potencial al que se conecte el suelo. Es por eso que todos de los manuales para los alcances con batería dicen claramente que "este alcance siempre debe estar conectado a tierra, incluso si se está quedando sin batería": si decide ignorarlo, es por su cuenta. riesgo. Un ámbito con entradas aisladas dedicadas todavía debe ser conectado a tierra como una buena práctica. Es esencialmente el equivalente a utilizar sondas diferenciales aisladas externas con un alcance ordinario.

Trabajo a tiempo completo en electrónica de potencia y tengo decenas de miles de dólares en equipos de laboratorio en mi banco. Si se atrapa a cualquiera flotando su alcance, el equipo de ingeniería de prueba corrige el flotador de inmediato, se incauta el medio de flotación (en la mayoría de los casos, se trata de un cable de línea con la clavija de tierra eliminada). una posibilidad. Numerosos ingenieros principales / principales han frenado sus PC y todo su conjunto de instrumentos de banco conectados a GPIB al tratar de hacer flotar el equipo de prueba y olvidarse de la interfaz GPIB. (Nadie ha muerto todavía - afortunadamente)

El clip de cocodrilo en la sonda de alcance:

( fuente de imagen )

está conectado, a través del cable de alimentación, a la Tierra. Si lo recortas a algo que no está en el potencial de la Tierra, obtienes una gran corriente y las cosas van en auge.

Dicho esto, un transformador de aislamiento en el alcance no es el camino a seguir. Hay una razón por la cual los ingenieros construyeron el alcance de esta manera, y tiene que ver con el desempeño de seguridad y ruido. Es mejor aislar el dispositivo bajo prueba y dejar que el alcance funcione como se diseñó.

Recuerde que el clip de conexión a tierra también está conectado al chasis metálico del alcance. Es probable que lo toques. También es probable que estés tocando la Tierra. Así que considera estos circuitos:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

scope1 permite que una corriente peligrosa de la unidad bajo prueba (UUT) fluya a través de usted a tierra. Mueres.

scope2 puede estar dañado, o simplemente quemar un fusible, ya que el UUT se cortó accidentalmente a tierra. Pero, vivirá, porque tiene una impedancia a tierra mucho mayor que la conexión a tierra del cable. Esta es la razón por la que se llama campo de seguridad .

Si simplemente evita recortar el conductor de tierra a cualquier cosa que no esté en el potencial de la Tierra (alcance3), entonces no hay nada que se vaya. ¡Sólo asegúrese de no cometer errores!

Si desea protegerlo a usted, a la UUT y al alcance contra los errores, lo correcto es usar un suministro aislado, limitado por la corriente (scope4). Entre el aislamiento y el terreno de seguridad, será más difícil (pero no imposible) suicidarse. Si se corta algo por error, la limitación actual entra en juego y probablemente evita daños permanentes en cualquier cosa.

Se pueden aplicar ambos enfoques (con diferentes pro y contra). A veces es difícil organizar un transformador de aislamiento para un dispositivo bajo prueba, cuando el dispositivo consume mucha energía (la electrónica de potencia maneja un motor grande XY kW). En tales casos, podría tener sentido aislar el osciloscopio, ya que el transformador de aislamiento puede ser muy pequeño y barato.

LMA

Mientras que lo que dices es posible, tú y tu profesor no están viendo a todos los otros damgers involucrados con esa configuración. Los demás no están equivocados y te han dicho cómo hacerlo de una manera más segura en general como un hábito, si es posible. Como práctica general, su profesor es incorrecto o tal vez está malentendiéndolo ... lo más probable es que no pueda probarse.

Me enseñaron lo mismo ... Cuando se trata de la corriente de CA / RF, aísle la fuente del O-Scope. ¿POR QUÉ?

Un ámbito es:

1. Ver la forma de onda.
2. Muchos ámbitos no pueden manejar los altos voltajes, usted explotaría el alcance.
3. No desea cargar el circuito.
4. RF en un alcance! Nada bueno en absoluto.   
   Nota al margen: algunos ámbitos pueden tener un circuito de aislamiento integrado en el ámbito.
5. SÍ, tendrá que hacer un poco más de matemáticas cuando se inserte el transformador de aislamiento. No todos los xformers son exactamente 1: 1.
6. Recuerde que la señal se invertirá si eso es una consideración para su trabajo.
7. Oh, lea el manual del alcance y le dirá cuál puede ser el voltaje de entrada máximo.
8. Impotencia, gritos - Impedancia - Piense de nuevo antes de los transistores y la capacidad de construir simplemente un VOM con alta impedancia de entrada: teníamos VTVMs altos (100,000,000 Z). Estos dispositivos se utilizaron para no cargar el circuito que se está probando.

Bien, necesito terminar mi café. Más información por favor.

El profesor parece estar en lo cierto, a veces durante las pruebas de circuito, si se supone que tenemos que analizar las formas de onda de la red de entrada y el sistema tiene un cable de alimentación de 2 pines, entonces la orientación de fase y neutro puede cambiar, ya que dso tiene su BNC la conexión a tierra para conectar a tierra el cambio en el cable de 2 clavijas puede conectar el circuito neutro / fase utilizada como referencia de la sonda a la conexión a tierra, cortocircuito de detección