題:
為什麼我們需要隔離變壓器來連接示波器？
noufal
2013-06-25 17:43:46 UTC
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我的教授一直堅持要求我通過隔離變壓器為示波器供電。這有什麼必要？如果不連接怎麼辦？enter image description here

相關：http://electronics.stackexchange.com/questions/37143/isolation-transformer-and-scope-when-troubleshooting-smps?rq=1和http://electronics.stackexchange.com/questions/17496/how-使用隔離器的變壓器比玩它更安全
您的教授可能想回顧一下他們對接地測試裝置的理解。我意識到試圖將這一點傳達給一位教授是一件很麻煩的事，但這就是烤範圍/烤學生的可能性。
我認為他們對示波器損壞更為謹慎（它的價格約為12,000美元）。
這是一個荒謬的假設，當用戶生命受到威脅並且仍然存在許多殺死範圍的方法時，浮動範圍將以某種方式保護範圍。隔離的差分探頭將確保示波器和用戶都安全。什麼近視傻瓜。
我認為任何如此容易銷毀的示波器（除了熔斷保險絲之外）都應該花費不到$ 12000，或者扔進垃圾箱。
在剛開始的電子實驗室中，這必須是一個常見且令人沮喪的問題。實際上，學生肯定會在某些時候將接地線固定在某個地方。該怎麼辦？也許將被測設備接地故障？
他們可以使用隔離的差分探頭！
在互連儀器（模擬示波器等）問世之前，我知道浮動示波器是很常見的。這就是您在使用“舊計時器”時遇到的問題。過去，浮動示波器而不是被測單元很容易。 Madmanguruman是對的。我已經看到一些小問題，因為未考慮接地問題。
任何涉及被測電源設備的工作台設置都必須為被測設備配備隔離變壓器。我認為如果要進行實時測量（即在設備運行時探測設備），則由於不安全的條件，隔離變壓器的缺乏是有理由拒絕工作的。
您可能要觀看此視頻： EEVblog＃279-**如何不炸毀示波器！** https://youtu.be/xaELqAo4kkQ
好吧，我沒有舉報它，但這不是答案，不是嗎？您應該將其移至評論。
@Richard我取消刪除您4歲的答案並發表評論。視頻仍然在那裡:-)。
七 答案:
Adam Lawrence
2013-06-25 17:54:29 UTC
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絕對不要用隔離變壓器使示波器浮動！這是您教授的魯ck和危險的建議，他/她需要進行現實檢查。

需要進行隔離工作的公認程序是在測試下隔離單元，而不是測試設備。

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為什麼？

  • 更容易記住，被測單元是不安全的並且需要謹慎處理，而不是不是示波器
  • 如果將通信電纜連接到浮動示波器（USB，GPIB，RS232），請猜猜是什麼-不再浮動。 （所有這些電纜都有接地參考線）
  • 將浮動示波器返回電位後，示波器上所有裸露的金屬現在都處於該電位。重大電擊危險。

如果無法使被測設備漂浮，請使用隔離的差分探頭進行測量，並保持UUT和示波器接地。沒有任何測量值得承擔安全風險。

在這種情況下，用電池操作的示波器似乎是個好主意，但如果它具有專用的隔離輸入，則只能使用 。具有非隔離輸入的電池供電的普通示波器仍然會遇到裸露的金屬浮到您連接到地面的任何電位的問題。這就是為什麼電池操作示波器的手冊中的所有全部都清楚地說“即使不使用電池，此示波器也必須始終接地”-如果您選擇忽略它，那是您自己的風險。最好將帶有專用隔離輸入的示波器接地。從本質上講，這等效於使用具有普通示波器的外部隔離差分探頭。

我全職從事電力電子技術工作，在工作台上有數万美元的實驗室設備。如果任何人被發現漂浮在其範圍內，則測試工程團隊會立即更正該漂浮物，並抓住漂浮物的手段（多數情況下這是一根已移除接地插腳的電源線）-採取紀律處分是一個潛在可能。許多高級/主要工程師通過浮動測試設備而忘記了GPIB接口，從而炸毀了他們的PC和整套與GPIB連接的台式儀器。 （尚無人死亡-值得慶幸的是）

電池操作示波器呢？
我將其添加到答案的正文中。
我認為他們對示波器損壞更為謹慎（它的價格約為12,000美元）。
-1
關於工程師的事情，很多話是不得做的，但是關於*為什麼* ...卻沒有話可說。
如果要使用兩個示波器來測量電路中與地安全隔離的不同部分，而彼此之間的電位差卻不同，那麼如何在不浮動至少一個示波器的情況下做到這一點呢？
隔離差分探頭可以解決問題
@AdamLawrence:是的，如果需要的話，它們是方便的。但是，許多商店似乎比差分探頭具有更多的範圍。對於這種應用，由於共模電壓相對較低，因此甚至不需要隔離的差分探頭，但是我不知道我看到過具有中等共模電壓規格的差分探頭，即使一個不需要很大的頻率響應，並且願意執行“調零”步驟，這樣的事情應該很容易產生。
@AdamLawrence我了解您大部分的答案。我有2個問題。1）假設我使用一個隔離示波器（由大四學生插入），並且我測量了一個浮動的DUT，並且確保沒有連接任何具有隔離的USB或RS232（我使用USB隔離器），我還需要擔心嗎？
2）假設我使用電池供電的示波器，並測量了一個電位比地面高的電位，我擔心的是我的鱷魚夾（黑色探針線）連接到電位比地面高的地方，如果我不小心觸摸示波器上任何裸露的針腳，那將是有害的。在這種情況下，必須使用隔離的差分探頭。我對嗎？
您應該將這些作為新問題提出。
Phil Frost
2013-06-25 17:56:24 UTC
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示波器探頭上的鱷魚夾：

scope probe

（圖像源）

通過電源線，接地。如果將其箝位到不具有地電位的物體上，則會獲得大電流，並且物體會蓬勃發展。

也就是說，示波器上的隔離變壓器是行不通的。工程師建立這樣的示波器是有原因的，它與安全性和噪聲性能有關。最好隔離被測設備，並讓示波器按設計工作。

請記住，接地夾也已連接到示波器的金屬機架。您可能會觸摸它。您也有可能接觸地球。因此，請考慮以下電路：

schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup創建的示意圖>

scope1允許來自被測設備（UUT）的危險電流通過您流向地面。您會死。

scope2可能已損壞，或者可能只是燒斷了保險絲，因為UUT意外接地。但是，您將活著，因為與地線相比，您對地的阻抗要高得多。這就是為什麼它被稱為“安全地帶”的原因。

如果您只是避免將接地線夾到任何非地球電位的物體（作用域3），那麼一切就不會繁榮。只需確保不要犯任何錯誤！

如果您想保護自己，UUT和示波器免受錯誤影響，那麼正確的選擇是使用隔離的限流電源（scope4）。在隔離和安全地帶之間，自殺是比較困難的（但並非不可能）。如果您錯誤地將某物短路，則當前的限制會生效，並且可能避免對任何事物造成永久性損害。

只是為了確認我的理解……您是說探針的鱷魚針與通過示波器的交流主電源地電位相同。如果它接觸到測試電路中電位不為零的任何部分，則有可能有電流流過該路徑接地。這會損壞測試中的電路/單元。因此最好隔離被測設備。我對嗎 ？否則糾正我..​​.
否。浮動範圍的問題是它將被放棄，並且在下次使用時仍將浮動。意識到您留下了一些東西，而下一個傢伙可能會遭受致命的打擊，這真是令人恐懼的恐懼。漂浮您的被測設備，然後在發現/測量故障時使其安全。這是一個很好的習慣。
@noufal與測試中的單元相比，它最有可能損壞示波器，特別是如果您正在探查參考電源的電路的任何部分時。線夾通過儀器的接地連接無法承載大電流，如果將其連接到堅硬的物體（例如電源）上，則會蒸發。如果允許它漂浮並且用儀器進行被動接觸，它仍然可以攜帶足夠多的電流來殺死一個人，因此仍然是巨大的危險。
也許應該注意的是，防止設備損壞的正確方法是限流交流電源。然後，您不會聽到汽化（保險絲，如果幸運的話）的感覺，而只是聽到電源限制中的繼電器發出咔嗒聲，這是“哎呀！”。並提醒自己在將示波器探頭連接到何處時要格外小心。
@Madmanguruman能否請您顯示危險電流的路徑。我的更新中的數字是否顯示相同的情況。
@noufal參見編輯。
@noufal如果您的被測設備具有橋式整流器，則將示波器接地端連接到“初級迴路”（橋輸出的低端，通常是所有初級電路的參考），而沒有隔離意味著示波器接地了。探頭線和示波器在中性和初次迴路之間分流您的橋式整流器，使危險的交流電通過儀器進入（這並不意味著要像這樣處理功率）。
-1
@PhilFrost +1的精彩解釋
在沒有浮動示波器或不使用差分探頭的情況下，如何處理人們希望觀察到參考非零接地參考電壓的信號的情況？例如，將24伏特設備連接到使其負極幹線接地的某物，但有人希望觀察高壓MOSFET兩端的電壓。如果將示波器懸空，將示波器接地夾鉤到正極軌道上似乎是一個簡單的解決方案。但是，如果範圍有基礎，我看不到任何好的方法。測量晶體管兩側的電壓...
...並且只有在兩個通道都設置為5V / div分辨率的情況下，才能使用X-Y模式，這意味著即使晶體管兩端的壓降為0.5V，也只能顯示1/10分度。
L. Martins
2017-11-01 22:39:45 UTC
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兩種方法都可以應用（不同的優點和缺點）。當設備消耗大量功率（功率電子設備驅動XY kW的大功率電子設備）時，有時很難為被測設備佈置隔離變壓器。在這種情況下，隔離示波器可能是有道理的，因為隔離變壓器可能很小而且很便宜。

LMA

polarue
2018-10-17 05:47:07 UTC
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儘管您說的是可能的，但您和您的教授沒有看到與該設置有關的所有其他問題。其他人並沒有錯，他們告訴您如何盡可能以一種更安全的方式來養成這種習慣。一般情況下，您的教授是不正確的，或者您可能誤解了教授....最有可能但無法得到證實。

Barry
2017-01-22 21:27:11 UTC
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我被教導了同樣的事情...關於AC / RF電流，請將信號源與O-Scope隔離。為什麼？

範圍是：

  1. 查看波形。
  2. 許多示波器不能承受高電壓，您會炸毀示波器。
  3. 您不想降低電路負載。
  4. 將RF納入範圍！根本不是一件好事。
    側面說明：某些示波器可能在其內部內置了隔離電路。
  5. 是的，當插入隔離變壓器時，您將需要做更多的數學運算-並非所有的xformer都是精確的1：1。
  6. 請記住，如果這是您的工作需要考慮的話，信號將被反相。
  7. 哦，請閱讀示波器手冊，它將/應該告訴您最大輸入電壓可以達到的水平。
  8. 無用，百分數-阻抗-在晶體管和簡單地構造具有高輸入阻抗的VOM的能力之前要三思而後行：我們的VTVM具有高（100,000,000 Z）。使用這些設備是為了不給正在測試的電路加電。
    9. ol>

    好-我需要喝完咖啡。請輸入更多信息。

關於點2：使用正確的電壓探針。關於第4點：示波器通常可以達到1 GHz或更高的輸入頻率，我想您會同意RF。還是您說的不是RF射頻？
anish bhurke
2017-06-27 08:52:28 UTC
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這位教授似乎是對的，有時在電路測試中，如果我們必須分析輸入電源波形，並且系統具有2針電源線，則相位和中性方向可能會發生變化，因為dso具有其BNC接地連接到地線2針軟線的變化可能會將用於探針參考的電路零線/相線連接到接地，引線短路

教授錯了。您始終在設備上使用隔離變壓器，切勿在示波器上使用隔離變壓器。
Luis Franco
2020-08-17 20:28:01 UTC
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隔離示波器會將其變成電池供電的設備。現在想想...您會使用電池供電的示波器嗎？讓我為您解答...是的！因此，隔離範圍是完全無害的。

您是否閱讀了其餘答案？電池供電的示波器的設計與市電供電的示波器不同，因此即使處於浮動狀態也能確保安全。
路易斯，看看一些高質量的設備，例如Fluke Scopemeter系列。一切都隔離了，包括完全防手指觸摸的電源適配器插孔。普通的示波器有接地點，BNC連接器和USB，等等，也許還有金屬外殼。現在，連接探針的接地夾可使整個“示波器”帶電。“ *因此隔離範圍是完全無害的。*”恐怕是非常錯誤的。
@Luis歡迎來到SE EE。儘管您的回答有一定好處，但從安全角度來看這是非常錯誤的，這是這裡的重點。如果閱讀其他答案，您會發現使用隔離變壓器可以提高某些地區的安全性，但會增加意外的危險。


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