Комментарии 209

В порядке "докопаться": в розетке третий провод не заземление а защитный проводник и соединен он не с заземлителем в земле, а с нейтралью трансформатора. Опосредованно он и с землей связан, так как нейтраль заземлена, но важна именно связь с нейтралью питающего трансформатора.
Ну и сопротивление между ним и рабочим нулем 10 Ом очень много, как правило доли Ома.

Вы путаете заземление и зануление, это немного разные вещи. При занулении действительно защитный проводник по сути нейтраль.
Заземление и зануление


Но в настоящее время такая схема не применяется, потому что при отгорании нуля в щитке будут происходить очень интересные эффекты.

Я — не путаю. Как раз заземление в жилых домах не применяется пл очевидным, как я думал, причинам

Почему-то подумал, что вы имели в виду систему TN-C. Каюсь, видимо, неправильно понял ваш комментарий
Применяется именно зануление (разумеется, не такое, как вы изобразили на схеме). Чтобы не было «интересных эффектов», рабочий ноль и защитный ноль ведутся отдельными проводами, а точка их соединения повторно заземляется.
А если тащить внутрь помещений настоящее заземление, получаются не менее интересные эффекты, связанные с тем, что потенциалы разнесенных пространственно заземлителей (а стало быть, и земли и нуля) не обязаны быть равными. Особенно когда где-нибудь рядом случается молния.

TN-C на данный момент при реконструкции и введении в эксплуатацию вновь возводимых объектов запрещена к применению.
Так что третий контакт в розетке соединён согласно подсистемам TN-S, TN-C-S, и является защитным нулём.

Вы с автором говорите про разные вещи. Вы имеете ввиду сети TN-C и TN-C-S. Автор про TN-S и TT. Третий проводник меняет свою роль: PE, PEN или N.


Заземляется не только нейтрали трансформаторов, а ещё точки расщепления. Но также третий проводник может быть чистой землей.


Я использую обычно недорогой Hantek 2C42 на аккумах и в корпусе с двойной изоляцией.

Третий проводник в розетке не может быть чистой землей. Заземление приборов должно быть выполнено специальным заземляющим проводником, сопротивлением, ЕМНИП, не менее 4 мм^2 и подключаться оно должно к заземляющей шине.

В порядке "докопаться" есть больше одной схемы питания, где может быть и заземление, и зануление, и не обязательно соединена.

уточню, все зависит от схемы заземления реализованной в вашей электроустановке.
У меня была похожая ситуация. Собирал ВЧ-усилитель, а питание его было от компьютерного БП. Хотел измерить амплитуду сигнала на выходе — бах, дымок из микрухи. При этом и осцил и бп были заземлены. В итоге использовал развязывающий трансформатор на входе осцила. Но микрух несколько сжег, пока понял в чем причина.
Вот и мне интересно, что автор изгаляется предлагает гальванически развязать нагрузку от сети черт знает каким трансформатором от черт знает какой нагрузки, используемой в данный момент. Если достаточно взять маломощный транс под свой осцил и его пользовать постоянно, а саму нагрузку от сети ничем не развязывать.
Откуда у полных ламаков осцилл за $10K?
Остальным еще не лабах в универе объясняют, что «Все осциллографы — заземлены». Все равно, студенты землю щупа подключают к питанию со всеми вытекающими, но навык — закрепляется. Для бедных есть осциллы народной марки, например, Owon, в которых есть чудесное место подключения внешнего аккумулятора. А если специализируешься на импульсниках, то все виды защит развязывающий трансформатор и аналог ЛАТР, чтобы давать на вход не 220, а Вольт 40 — сам бог велел.

По тексту непонятно, почему должен пострадать осцилл, его землей коротнули схему, т.е. он вроде был как дамская шпилька. Так же, не особо понятно, откуда киловольт на первичке трансформатора. Откуда повышение?
Откуда ущерб 10К зелени? сгорит или входной опер (а он наверняка подперт защитой) или полевик. А скорей всего, и ничего не сгорит, т.к. ток крохотный.
Простите, а где вы увидели киловольт на первичке? На всех графиках амплитуда 325 В, что соответствует действующему значению 230 В.
25 А (согласно моделированию) через внутренние цепи осциллографа — крохотный ток? Ну я бы так не сказал. Вполне достаточно для выжигания не очень толстых дорожек на печатной плате.
Для этого должно сойтись много звёзд на небе, что нет УЗО, нет того, нет сего и диоды должны быть неубиваемые, а не обычные на 1-2А.
К сожалению, у меня маловато опыта, чтобы знать как выглядит сигнальная земля на плате осцилла и где она соединяется с питальной звездой. Но 1 прогроревшая дорога стоит и не $10K

Вы правы. Люди, пробовавшие на себе, заявляют о попадании на новый щуп, не более. Оно и не мудрено, если в дырочку корпуса заглянуть, то можно увидеть глухое заземляющее шасси. На нем сидят экраны BNC, на него же наверняка и входной разъем питания будет подключен. Поэтому внутрянка особо не страдает...

Если-бы… В момент короткого там приличный ток пролетает, с закидыванием потенциала в цепи питания. Горят входные усилители, резисторы входных делителей. Это если повезет. А не повезет — выгорит половина осциллографа.

Вы его видать слишком редко пользуете или не пользуете его вовсе вот у вас ничего и не сходится никогда.
В ответ на ваш обиженный тон могу заметить, что не все имеют дело с высоковольтными цепями. Мне лично осцилл чаще нужен для единиц вольт и микровольт.
Да он не обиженный, просто автора хорошо понимаю. Сам, (слава богу!) ни разу еще не погорел. Но на крокодиле у меня иголка. И много- много раз было, сунешь его в низковольтную часть и вроде все от сети развязано а он греется до красна (иголка) и искрит. Вот тут репу то почешешь.
Например, осцилл за 10к зеленых и более можно найти на работе. И студент может прийти и сжечь.
Вот только, скорее всего, в дорогих осциллографах, как и в нормальных блоках питания (я бы даже сказал разъемах питания) вместе с фильтрами для ЭМС стоят предохранители, скажем ампера на 2, которые не дадут протечь току в 25 А. Ну и я думаю, что в норм БП стоят и трансы.
(я бы даже сказал разъемах питания) вместе с фильтрами для ЭМС стоят предохранители, скажем ампера на 2, которые не дадут протечь току в 25 А.
Предохранитель стоит в цепи фазы. В цепи защитного нуля его не только нет, но и ставить запрещается.

Время от времени — надо писать и об очевидных вещах.
Меня удивило число плюсов и каментов в столь же очевидной статье zhovner про "110 вольт на корпусе".

Писать об очевидных вещах — хорошее напоминание начинающим.
Но заголовок тут явно кликбейт, и это огорчает.
По тексту непонятно, почему должен пострадать осцилл, его землей коротнули схему

посмотрите внимательно на фотографию портов таких осциллографов. «земля» пробника оказывается соединенной с корпусом через дорожку на печатной плате. Задачей производителя является обеспечение качества регистрации сигнала. Задача защиты оборудования целиком лежит на потребителе.
Надо быть очень «опытным» ремонтником чтобы полезть в с гальванически неразвязанное устройство с чем-то кроме тестера. И то — желательно одной рукой.
Способ «лечения» этой проблемы (а вернее, страховки от помрачения головы, которое иногда случается и у опытных людей) состоит в том, что нужно подключать заземление непосредственно к корпусу входных разъемов осциллографа. При этом штатный путь заземления через земляной контакт сетевой вилки наоборот — нужно разорвать. Тогда любой ток, пошедший в землю, пойдет не через полигоны на платах, а через это заземление по кратчайшему пути, и сможет сжечь только пробник.
Корпус остается заземленным и в этом случае. Поэтому от корпуса не убьет.
Я как-то чуть не спалил осциллограф Rohde & Schwarz за миллион рублей. Но решил предварительно посмотреть в нужной точке мультиметром, и очень удивился.) В офисе оказалось две линии сетевого напряжения, и если приборы были включены в разные розетки, то между ними возникало напряжение.
В одно помещение заведены две разные фазы? Весело…
У нас в одном медучреждении, ещё на заре локальных сетей, в эпоху нуль-модемных подключений (два ПК соединялись через СОМ-порт) несколько раз палили различное оборудование и компьютеры из-за того, что в здании был трёхфазный ввод и все три фазы были вперемешку разбросаны по разным помещениям (вследствие кучи ремонтов и перепланировок, проводку просто тянули откуда было ближе), а розетки были простые советские, без заземления.
Вообще перемешивание фаз — обязательная процедура, дабы избежать перекоса. Делается это вдумчиво и планово. И сколько мне память не изменяет в СССР минимальной единицей подключения фазы была стена. То есть на соседних стенках вполне законно могли быть разные фазы.
Как сейчас — не знаю. В Северной Америке единица подключения стена+ряд. То есть на двойных розетках на верхней может быть одна фаза, на нижней — другая. Обычно применяется на кухнях и связано с ограничением нагрузки 15A на кабель для непромышленных подключений. А включить одновременно микроволновку и элекрточайник иначе не получится.

Это особенность американской 230-вольтовой сети питания, где используется дополнительный трансформатор с отводом от середины для получения 115 вольт.
На двойных розетках на кухне там одна фаза (а не две), но выведены оба полюса трансформатора, по сути вводная 230-вольтовая фаза выведена напрямую.


Используется да, для мощных потребителей.

Для справки — в Северной Америке ДВЕ системы электропитания. И мощные бытовые устройства, вроде электроплит, выпускаться в двух вариантах (или с возможностью перекомутации). И надо не ошибиться при покупке.
Ту что вы описали используют, в основном, в частных домах. Но есть и привычная классическая трёхфазная система. Она в многоэтажных домах.
А правила разводки и ограничения по подводящим кабелям от системы не зависят. Так что может быть и две РЕАЛЬНЫЕ фазы.
В США две низковольтных системы: однофазная 120\240 и трёхфазная 120\208.
А вы привели «сильный» аргумент, на Youtube люди и по воде бегают, если что. Я отвечу другим.
Это сайт американской энергокомпании Continental Control Systems, LLC
расположенной по адресу
2150 Miller Dr, Ste A
Longmont, CO 80501 USA

Сходите по ссылке, надеюсь это вас убедит
ctlsys.com/support/electrical_service_types_and_voltages
Там в конце есть сводная таблица чего и где.

Если бы вы раньше читали эту ссылку, а не бегло нагуглили, то два сообщения назад не писали бы про две фазы в розетке:


То есть на двойных розетках на верхней может быть одна фаза, на нижней — другая. Обычно применяется на кухнях и связано с ограничением нагрузки 15A на кабель для непромышленных подключений.

Потому что там написано ровно то, что я написал выше


А на видео совсем на пальцах объяснено то, что по ссылке.

До рисунка ниже вы не долистали?
image

The most common commercial building electric service in North America is 120/208 volt wye, which is used to power 120 volt plug loads, lighting, and smaller HVAC systems. In larger facilities the voltage is 277/480 volt and used to power single phase 277 volt lighting and larger HVAC loads. In western Canada 347/600V is common.

О чем и и писал в начале — что однофазная 120\240 в частных домах и трёхфазная 120\208 в высотках.
Для таких вещей есть осциллографы на батарейках.
Или если такового нет, можно запитать обычный от бесперебойника, выдернутого из розетки.
Так гораздо надежнее, чем использовать сеть без заземления.
Еще, можно подключить испытуемый девайс через разделительный трансформатор.
Но бесперебойник нынче найти проще.
Снимать заземление с осциллографа — очень опасно. Осциллографы на батарейках будут точно так же опасны, если они специально не спроектированы для подобных целей и не имеют изолированных входов. Вообще говоря, осциллографы с изолированными каналами это особый класс устройств, который большинству не нужен. Среди осциллографов, которые вы встретите подавляющее большинство подобной опцией не обладают.

Самый безопасный вариант — замедлять и осциллограф, и DUT (device under test). А для измерения использовать дифференциальный пробник. В крайнем случае нужно изолировать DUT. Но осциллограф самостоятельно изолировать нельзя никогда.
Хотя бы тем, что осциллограф оказывается под сетевым напряжением относительно земли. И прикосновение к его проводящим частям может привести к летальному исходу.
Например, если земляной щуп изолированного осциллографа подключить к некоторой точке DUT, потенциал которой относительно земли высок, то все металлически детали осциллографа относительно той же земли будут иметь опасно высокую разность потенциалов. Далее, если человек дотронется до осциллографа, то фактически закоротит этот высокий потенциал на землю… через себя, т.к. единственный проводник к земле в данном случае — он сам.
Нагляднее

Еще в некоторых странах за разрыв заземления вопреки инструкции в случае травмы/пожара можно и проблемы со страховой получить. У нас этот момент явно прописан во внутренней документации.

Но осциллограф самостоятельно изолировать нельзя никогда.
Назовите, пожалуйста, документ из которого взята эта фраза.
Я понимаю, к чему вы клоните, я не назову вам этот документ. Это скорее совет для новичков, которые могут не осознавать всех рисков подобных схем. Если же человек однозначно понимает то, что делает, то, конечно, можно делать практически всё, ограничения — только законы физики, но они успеют дать о себе знать, если что-то пойдёт не так.

Вот нужно сегодня человеку посмотреть осциллографом сигнал в дифф.паре. Он по незнанию подключает земляной контакт к инверсному проводу в паре, вход щупа к положительному и замечает, что пара перестала работать. Оказывается земляной контакт виноват, он же заземлён вместе со всем осциллографом. Тогда человек, думая, что это хорошая идея, изолирует осциллограф, успешно делает измерения и думает, что всё ок. А завтра с такой же изоляцией он сунется в розетку и закончиться это может плохо.

P.S. если кому-то нужно измерить дифф.пару, но нет специального дифф.щупа, зато есть как минимум двухканальный осциллограф с функцией математический преобразований входных сигналов, то делаем так. Используем 2 канала, каждый подключаем к прямому и инверсному сигналу в паре. Земляной контакт каждого щупа на минус питания прибора. Далее на осциллографе включаем функцию вычитания инверсного сигнала из прямого и любуемся красивой осциллограммой. Конечно, высокоскоростные пары вы таким образом не рассмотрите, но для низкоскоростных — самое то.
Тогда человек, думая, что это хорошая идея, изолирует осциллограф, успешно делает измерения и думает, что всё ок.
Смотреть симметричный выход на несимметричный вход так себе идея, с точки зрения исключения помех. С этой же точки зрения, вроде как, стараются избежать петель заземления, поскольку с точки зрения импульсных сигналов это вполне себе контура со своей индуктивностью, сопротивлением и индуктивной связью с другими контурами.
Смотреть симметричный выход на несимметричный вход так себе идея, с точки зрения исключения помех.
Более, чем согласен, но это мы с вами понимаем. А на низкоскоростных парах такой чудовищный способ работать будет, да, со звоном, фронты не те, но рассмотреть содержимое пакета без оценки качества самого сигнала можно будет.
Согласен.
Лучше всего гальванически отвязать испытуемый апарат от сети а осциллограф чтоб был заземлен. Но это далеко не всегда возможно. Чаще невозможно.
По этому, приходится пользоваться осциллографом на батарейках с особой осторожностью.
Благо на нем все кнопки и корпус все пластиковое, изолированное.
У нас, к примеру, вообще нет заземления в здании на работе. И дома у меня нет. И вообще я не видел заземления в старых зданиях. Не пользоваться теперь осциллографами?

Но бесперебойник надо будет периодически заряжать и однажды его забудут выключить из розетки.
А с разделительным трансформатором таких проблем нет, плюс, сохраняется возможность заземлить DUT, как это требуют правила электробезопасности и есть совместимость с УЗО.


Но в любом случае, абсолютной безопасности это не обеспечивает, так как даже в изолированной цепи будут опасные уровни напряжения и по идее, человек должен иметь соответсвующую квалификацию и иметь допуск.

Это я писал про крайний случай когда например находишься на выезде.
Или когда мощность измеряемого апарата не позволяет использовать разделительный транс.
А в мастерской конечно же надо иметь разделительный транс.
В начале 2000-х читал книгу «А.В.Головков, В.Б.Любицкий „Блоки питания для системных модулей типа IBM PC-XT/AT“, 1995г., 90стр.». До сих пор помню главу «Правила и меры безопасности при ремонте БП» т.к. впечатлила очевидностью неочевидного. До этого момента не задумывался что будет если так сделать.
Поискал книгу в сети: «Поэтому настоятельно рекомендуется использовать разделительный трансформатор 220/220»
image

Собрал как то наспех для ремонта имп.бп, мощные конечно не тянет (по паспорту каждый всего 15W). До этого подключал USB осцилл к нотику работающему от аккумов, но нужно быть очень и очень аккуратным, что бы не забыть, что он под напряжением в момент исследования и что нельзя трогать тач! И ещё и зависало иногда от помех.
Еще годятся трансформаторы от старых цветных телевизоров типа УЛПЦТ и УПИМЦТ. Они как раз стержневые с двумя обмотками и удобно делать 1:1. Да, они старые и тяжелые, но обрести их часто можно за 0руб.
Коллега на таких и сделал, у меня к сожалению не было, по мощности как раз бы подошли.
Торы хороши, но у них кажись с ёмкостью не очень, у меня 4 ТА встречно-параллельно поэтому. В рамках задачи, это конечно не существенно.

Торы наоборот компактнее и легче. Насколько я помню, это самый эффективный тип транспорматоров низкочастотных.
Но да, тут скорее вопрос наличия, если есть два любых идентичных транса, можно брать любые.
Главное — поставить защиту токовую на вход, а то я случайно обогреватель через такой включал.

Торы наоборот компактнее и легче.
Про межобмоточную ёмкость речь. На торах она больше
Вдруг кому важно? Транс всё же разделительный. На часто используемых для этого ТС200 от телека — есть прокладка из фольги между обмотками (но лучше уточнить)
Объясните, пожалуйста, верно ли я понимаю если щупом замкнуть «фазу» на «ноль» то в случае если осциллограф имеет металлический корпус (у меня такой) то сгорит щуп и вышибет пробки. Вроде на пути протекания тока (в случае прибора с металлическим корпусом) не должно быть плат.

Земляной контакт из розетки к корпусу припаян или прикручен?
К плате, скорей всего, припаян. Сопротивление ниже.
И полигоны на плате медные, а корпус стальной или алюминиевый.
По какому пути в итоге потечёт большая часть тока, лучше экспериментально не проверять)

Я так и не смог это выяснить, т.к. пока не получилось разобрать осциллограф, корпус «прикипел» к раме.
ШИМ-контроллера, чтобы диагностировать его исправность или неисправность. На щупе осциллографа написано, что его максимально допустимое напряжение равно 1000 В, это с хорошим запасом больше напряжения в розетке.

плюс ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
Первая мысль Вы ткнули в точку с 1000 Вольт. Китайцы имхо даже в зарядках для мобильников для эффективности на диодный мост такое напряжение дают.
Поправьте. Я ошибаюсь?

Удивляет, что на таких дорогих системах нет простой защиты по напряжению и току. Пусть даже и одноразовой, но чтобы можно было ее заменить как предохранитель, а не менять всю начинку устройства.
Предполагается, что такой дорогой техникой пользуются только люди, которые знают, что делают. Поэтому защиту от дурака не ставят, если она ухудшит измерения.

Вы предлагаете поставить предохранитель в цепь заземления? Но тогда прибор станет потенциально опасным после срабатывания предохранителя. Или полноценное УЗО — так им должно быть оборудовано рабочее место. А если сделать дорожки настолько толстыми, чтобы выдерживать КЗ — тогда станет рваться в другом месте, в щупе например, с ожогом руки.

Ставить предохранитель в цепь заземления запрещают законы электробезопасности любой страны.

В цепь защитного заземления — да. Но "земляной" выход щупа защитным заземлением и не является.

Но общий щупа подключен к земле как раз для защиты людей и техники в рассчете на то, что сеть электропитания оснащена УЗО.

Если бы он подключался к земле в целях безопасности — то осциллографы без такового подключения стоили бы дешевле, а не дороже.

Благо разработчики осциллографов умнее, чем рожденные в СССР люди, не понимающие как работает заземление.

А неужели нельзя плавкий предохранитель встроить в сам щуп? А не электрик и не электроник, поэтому не могу оценить потенциальные недостатки такой схемы, но на вскидку — при срабатывании предохранителя незащищённым останется только "жало" щупа (которое и так, вроде, не заявлено, как защищённое), а плавкий металлический предохранитель на не самых высоких частотах особых погрешностей в измерения вносить не должен.
Поправьте, если не прав.

Собирал себе как то развязку гальваническую из двух трансформаторов от ибп, соединенных вторичками, вполне себе было

раз Вы это написали, значит все правильно собрали и, действительно, получилось вполне себе
Использование ТР из ИБП один из самых популярных рабочих способов за весьма небольшие деньги. (мертвые ИБП на авито гораздо дешевле стоимости ТР)

Я прям со списания брал, тогда эникеем работал, их гора на свалку лежала, ностальгия эх

Было один раз такое у меня. Как ни странно, спас дифф автомат защиты ( RCD 30ма), отключил всю лабораторию.
Спасибо.
Теперь я понял почему меня осциллограф постоянно током бил от корпуса.
Бил током из-за Y-конденсатора, жаль что автор статьи проигнорировал его.
Что мешает тупо включить осилограф через трансофрматор?
И тот же вопрос от checkpoint-а ниже.
Подключив осциллограф через трансформатор вы получаете те же проблемы, что и при питании осциллографа от батареи. О чем автор и комментаторы подробно написали.
Не хотите получить 220 по пальцам или еще куда похуже — не делайте так.
Подключать через трансформатор нужно всегда DUT, не измерительный прибор(ы).
Подключать через трансформатор нужно всегда DUT, не измерительный прибор(ы).

Казалось бы да, но нет. Хорошо, если устройство простое. А если устройство подключается по компьютеру по USB? Что будет через трансформатор подключать? А если там ещё интерфейсы есть?
Уж, если мы дошли до того, чтобы не подключать землю к осциллографу, то лучше осциллограф через трансформатор включать, так как «неподключать землю» это очень-очень плохой и вредный совет — там же всё равно ёмокости фильтров стоят.
В идеале, нужно бы не просто транформатор, а возможность подключения земли после трансформатора с настоящей землёй через сопротивление 1..10 МОм. Полностью изолированный осциллограф очень чувствителен к помехам, плюс, ничто не ограничивает его относительно земли и при некоторых условиях там статикой могут и десятки киловольт навестись, которые в какой-то момент обязательно куда-то пробьют. Статику нужно куда сбрасывать. Но иногда и полностью изолированным приходится измерять, если техника чувствительная и даже 10 МОм оказывают влияние.

Почему нет? Даже если соединить земли до и после разделительного трансформатора, второй полюс первичной цепи DUT все равно будет висеть в воздухе и никак не сможет наделать бед.
Именно для возможности подключения USB, UART, отладки и других интерфейсов напрямую к компьютеру я всегда использую разделительный трансформатор. Это удобнее, проще и дешевле, чем отдельная развязка каждого интерфейса.
Нормальная работа данной схемы с УЗО подтверждает ее корректность.


DUT в данном случае становится "как бы" работающим от батареек или от вторички внешнего БП.

Как только вы подключите тот же USB у вас устройство окажется гальванически связано с землёй. И если осциллограф гальванически не развязан, то вы не можете подключать его общий провод никуда кроме точки заземления устройства. Кроме того, если ваш компьютер (к которому подключается условный USB) не заземлён, а осциллограф заземлён (или наоборот), то вообще начнёт пробивать высоким напряжением фильтров.
Как только вы подключили USB/COM/CAN/что-то ещё, ваш DUT уже не от батареек работает, а гальванически соединён с землёй и, возможно, через конденстаторы фильтров того же компьютера — с сетью по переменному току.
Как только вы подключите тот же USB у вас устройство окажется гальванически связано с землёй.

Это очевидно и это нормальный режим работы любого устройства с USB.


И если осциллограф гальванически не развязан, то вы не можете подключать его общий провод никуда кроме точки заземления устройства.

Вытекает из вышесказанного. В 99% случаев даже в первичке я буду мерить все относительно земли. В 1% случаев все равно нужна достаточно высокая квалификация, чтобы понять это заранее и сделать необходимые переключения (отключить землю и все остальное).
Точно так же, если подключить общий осциллографа на шину VUSB компьютера то получим КЗ. Нужно понимать как работает осциллограф в любом случае.


Кроме того, если ваш компьютер (к которому подключается условный USB) не заземлён, а осциллограф заземлён (или наоборот), то вообще начнёт пробивать высоким напряжением фильтров.

Случаи использования сетей электропитания из СССР в 2021 нет смысла рассматривать. Если люди хотят умирать и жечь аппаратуру — это их осознанный выбор.

Даже если вы в 99% случаев будете измерять относительно некой «земли», то вы уверены, что в каждом из этих 99% случаев эта «земля» совпадает с землёй осциллографа?
Случаи использования сетей электропитания из СССР в 2021 нет смысла рассматривать. Если люди хотят умирать и жечь аппаратуру — это их осознанный выбор

Муа-ха-ха… Я, вот, такой опытный и продуманный (ну, таким себя считаю, по крайней мере)…
А теперь представьте, что вместо компьютера у вас неожиданно образовался ноутбук. И ваш DUT подключен по USB к этому ноутбуку. Что там за потеницал будет на «земле» устройства, к которой вы осциллограф цеплять собрались?
Вот так я спалил последние платы, после чего заморочился развязкой осциллографа.
Да, можно было бы догадаться. Ну, так я и догадался. Но не сразу. 100 раз подключал к компьютеру по USB, несколько раз — к ноутбуку при работе от батарей, а потом по-запарке — к ноутбуку при работе от сети. «USB оно и есть USB», «сто раз так делал» и т.п. Ткнул осциллографом и устал потом микросхемы в платах перепаивать.
Но это не всё. Я же умный, наученный, да? У меня теперь земля подключена и всё такое? Угу, только опять по запарке подключил к устройству на этот раз уже программатор, подключённый к работающему от сети ноутбуку. Благо, что одним диодом обошлось. :)
А если у вас CAN или RS485 и какое-то загадочное устройство на втором конце, то вопрос о потенциале «земли» DUT становится ещё более увлекательным.
И, вот, на последней убитой плате и ноутбуке я торжественно решил, что лучше «день потерять, а потом за пять минут долететь». Теперь осциллограф изолирован, на столе есть крокодилы с землёй, источники только или заземлённые или полностью изолированные, а USB подключается через гальваническую изоляцию (дорого, но круто). Заодно стало окончательно понятно, что отключать землю неизолированного осциллографа это очень плохой и вредный совет: 10 раз оно сработает, а на 11й выпалит устройство через ёмкость фильтров. С землёй, хоть, просто КЗ будет и сразу станет ясно кто сам себе злой Братино.
Но вернёмся к истории: всё гальванически изолировано, единая точка земли — неужели успех?
Да, но нет. По закону подлости, как только это всё было проделано, и я, довольный, как таракан, начал отлаживать очень капризное устройство, то коснулся рукой работающей платы в то время, как вторая рука лежала на металлическом корпусе (я и не знал, что это металл крашенный) работающего от сети ноутбука. И меня дёрнуло и транзитор в устройстве выгорел. Очень обидно было. :)
Зато теперь я ещё и без антистатического браслета не сажусь — да, если ноута касаться дёргает, зато сразу понятно у кого земли нет и ничего больше не горит.
И обратите внимание, что нигде в этой печальной, но поучительной истории со счастливым концом не было ни «сетей электропитания из СССР», ни «людей, желающих жечь аппартуру».

Судя по всему, вы не полностью понимаете зачем нужно заземление и как работает гальваническая развязка, отсюда и все проблемы.


А теперь представьте, что вместо компьютера у вас ноутбук. И ваш DUT подключен по USB к этому ноутбуку. Что там за потеницал будет на «земле» устройства, к которой вы осциллограф цеплять собрались?

Большинство ноутбуков не заземлены. Это известный факт.


По закону подлости, как только это всё было проделано, и я, довольный как таракан, начал отлаживать очень капризное устройство, то коснулся рукой работающей платы в то время, как вторая рука лежала на металлическом корпусе работающего от сети ноутбука. И меня дёрнуло и транзитор в устройстве выгорел. Очень обидно было. :)

Зато сэкономили 1 100 рублей на УЗО. Но судя по вашим рассказам, оно бы у вас постоянно срабатывало и вы бы его отключили.

Да вы что?! Неужели ноутбуки не заземлены?! А я и не знал! И к чему я только это историю рассказал…
Я отлично понимаю, что такое заземление, и знаю, что ноутбуки не заземлены, как правило (не факт, кстати — у меня есть американский ноутбук с заземлением).
Этот рассказ к тому, что советы вида «отключить землю осциллографа» приносят больше вреда чем пользы, так как даже при полном понимании легко что-то забыть или упустить из вида. Поэтому или единая земля, заземлённый осциллограф и измерять относительно ноля или полностью изолированный осциллограф.
И меня естественно есть УЗО и оно и не должно было сработать в моём случае. Хотя бы потому, что УЗО срабатывает при токе порядка 15 мА, а ток через конденсаторы фильтров значительно (в сотни раз) ниже. У вас есть УЗО? Ну, тогда коснитесь USB порта ноутбука и земли — вас будет щипать, но если у вас УЗО выбьет, то я вам сникерс пришлю.
Тут же уже написали вполне четко — измерительное устройство ( по правилам) должно быть занулено ( не знаю у кого в розетке на среднем контакте чистая земля — такого быть не должно). Вот суешь ты свой тестер в розетку — тестер должен быть заземлен ( условно) и плевать что он пластмассовый и специальных соединителей для заземления не имеет)
Странно, что не упомянуто включение тестируемого устройства через лампочку. Лампа должна быть в фазном проводе и заметно мощнее тестируемого источника. Тогда даже при коротком замыкании ток не превысит обычного для данной лампы. Этот способ хорошо защищает от пиротехнических эффектов при наладке сетевых устройств.

Лампа для защиты от кз в приборе, на случай если ремонт не удался ;)

Так реально спалили Tektronix DPO 7254? А что сгорело уже посмотрели? Сколько стоит ремонт?
Нет, с Tektronix DPO 7254 все в порядке, в статье он просто для примера) Сжигали тоже тектрониксы, но гораздо более дешевые, еще на прошлой работе.
Иногда, проще развязавать трансформатором не DUT, а сам осциллоскоп, особенно если это касается мощных ИБП отладка которых ведется под существенной нагрузкой. Современные измерительные приборы потребляют очень небольшой ток.

Автору сочувствую по поводу утраты прибора.
Но ведь это не прокатит. Питание осциллографа не участвует в сценарии катастрофы, только контакт заземления. Так что и развязывать его бессмысленно. По идее, можно даже воткнуть осциллограф в сетевой фильтр, выключить фильтр выключателем на корпусе, подключить щуп обесточенного таким образом осциллографа к плате, и спалить его всё равно. Выключатель фильтра разорвёт фазу и нейтраль, но не защитный проводник. Или я не прав?
Разумеется, при развязке прибор не заземляют — прибор как бы висит в воздухе (floating).
А тут никто и не рассматривал «сценарий катастрофы» для осциллографа без заземления. Совет про отключения заземления — лучший способ выжечь всё к чертям.
Попробуйте поизмерять чувствительные цепи осциллографом без заземления. Получите сто вольт на нулевом проводе осциллографа и обязательно что-то спалите. Стоит коснуться нулевым провод осциллографа схемы и там потечёт переменный ток с амплитудой в сотню вольт от фильтров импульсного источника питания осциллографа, а дальше уже зависит от того куда ткнули — ток не большой и есть шанс, что даже работать будет.
Когда прочитал заголовок первым делом вспомнил, как коллега спалил осциллограф))
Только тот осциллограф был с изолированными входами до 600В. Но 30кВ на вход не оставили ему шансов. При этом схема такая была, что если бы осциллограф был бы не изолирован, то замыкание (пробой изолятора) прошло бы через землю без последствий. Да и была в целом возможность собрать измерительную схему так, что бы в случае пробоя ничего не вышло из строя. Но случилось как случилось. Долго ему это вспоминали.

Ещё более 20 лет назад заканчивал технарь, и там при проведении лаб эти все истины было обязятельно знать и понимать. Как отче наш для бабки. Крайне удивлён, что в осциллографах стоимостью $10000 нет гальванической развязки. Но всёравно, доведись бы работать, проверил бы.

Я, как-то по наивности, тоже думал что в осциллографе за 10 000$ должно быть предусмотрено всё. Ан нет, оказывается.
Ещё вспомнилось, что где-то лампочку на 220 советовали включить в сеть последовательно с БП, чтоб ничего не сгорело, это не будет работать?
Кстати если лампочку на фазу повесить (лампочку накаливания), то она не только выполнит защиту цепей испытуемого блока, но и ослика не даст спалить.

Скорее всего будет, но это костыль.
С другой стороны, экспериментировать с сетевыми бп без лампочки и трансформатора будет только дилетант, либо оооочень опытный человек.

Хочу фотки ослика в разобранном виде, я бы не удержался и разобрал посмотреть
Дочитал до момента, что земляной щуп осцила имеет контакт с землёй розетки и бросил дальше читать. Вывод — не используйте поделки китайских товарищей. В нормальном осцилле такого быть не должно. Всё остальное вода и стеб на тему схемотехники.
Ждем статью «как растерять все полимеры, подключив землю одного щупа в одну точку, а 2-го — в другую» :)

(на всякий случай дисклеймер — не делайте так)
))))) ну так минусаторы видно так и делают ))))) отминусят на 10 000 баксов ))))
В любом нормальном осцилле, кроме изолированных, так и сделано (рядом на столах Tektronix и Keysight).
В любом нормальном осциле вход изолирован, иначе сам смысл этого прибора теряется. Если не изолирован — это поделка, индикатор — а не осциллограф. Специально пошел, проверил два осцила, — АКИПы — входы изолированные.
Честно, с АКИПами не имел дела, не знаю как там у них. Но не будьте так категоричны, ваша уверенность может вам дорого стоить, если придется работать с каким-нибудь Tektronix или Keysight вместо АКИПа). В статье приведена фотография измерения сопротивления между щупом Tektronix DPO 7254 и земляным контактом шнура питания. Надеюсь, вы не относите этот прибор к дешевым китайским поделкам?

Ну так они ж не делают ничего, они перепродают (я про АКИП), что про него вообще говорить, если там что угодно может быть? Стоит у меня на работе АКИП4115. Смотрю в вентиляционное отверстие — на плате написано Siglent. На соседней модели будет другой бренд, еще на соседней — третий. Да и все там соединено с землей, как в любом мэйнстрим приборе. Изолированные — отдельный класс, который всегда отдельно позиционируется в линейке.

Если честно, то после этой статьи — отношу… Раньше работал только с Аджилентом и РодеШварц. Там только изолированные выходы, даже иного не могло и быть. Так как как вы промеряете что-то в смесителе на сотни мегагерц или единицы гигагерц не изолированным прибором? АКИПы выбирались очень аккуратно, и не пожалели пока.
… заминусили завидующие, или плохо понимающие метрологию?..
Все утверждения, это мое личное мнение, которое я менять не собираюсь без веских аргументов и проверки их практикой. И ни кому не навязываю его, просто делюсь своим опытом и знаниями. Ваше право принять или не принять. Меня не задевает любой вариант событий.
Если кому-то это не нравиться, можно просто пройти мимо, или вступить в спор, но спорить аргументированно и с фактами.
Ну вот у меня в лаборатории стоит векторный генератор сигналов Rohde&Schwarz с частотой до 3,2 ГГц и анализатор спектра Agilent с частотой до 3,6 ГГц. Сейчас не поленился сходить и прозвонить их коаксиальные разъемы на земляной вывод шнура питания. Сопротивление стремится к нулю. Или это тоже китайцы контрафакт подсунули? :)
Вы Аджилент сами покупали, или его вам выдали? У них заказываешь когда прибор, он собирается как конструктор. Там опросный лист страниц на 20-30. Можно в один и тот же прибор заложить такое количество опций и наворотов… Милое дело. Вообще лучше я пока ничего не встречал, удобство использования, доверительность результатов, количество видов щупов. У вас просто нет этой опции, или практически голый прибор. Мы и на спектроанализатор тоже изолированные входы заказывали, но там щупы хитрые.
Вы уверены, что опция гальванической развязки была в самом приборе, а не в виде отдельного дифференциального пробника? Просто те опции, что встречал я, были либо программные и открывались лицензией, либо в виде отдельных гаджетов. Мы, например, закладывали в комплект щупы на 30 кВ и девайсы для анализа USB, а также опции анализа UART, SPI, I2C (открывались лицензией). Был бы признателен за ссылочку, где указано, что у данного осциллографа можно выбрать опцию гальванической развязки каналов без каких-либо дополнительных устройств.
Ну и в любом случае получается это уже что-то нестандартное и за отдельную плату. По умолчанию, если не сказано иного, практически все осциллографы идут без развязки.
Ну покажите «нормальный» четырёхканальный осц с полосой, ну например, 5 ГГц и дискретизацией >20 Гвыб/с
АКИПЫ, про которые вы говорите, скорее всего для работы в поле и больше похожи на навороченные мультиметры. И среди них вроде как нет четырёхканальных и с широкой полосой.
Возьмем Keysight DSOX 2014. По-вашему это плохой осциллограф? А ведь у него нет изоляции.
Для источников питания есть только устаревший Tektronix TPS 2024B и крутой новолозеландский CleverScope как раз за 10к баксов.
А чем Вам не нравиться Infiniium 90000A T-Rex? По моему перекрывает все запросы на визуализацию и измерение сигналов… Или у нас все же разные понятия о нормальности прибора. Нужно качественно и полно — берем нужное. Нужно на столе собрать стендик с сигналами до 100 МГц, тот же АКИП пойдет, так как решает задачу полно. Но, зная что вход прибора не изолирован (а это НАДО знать), зачем лезь им в цепь, где однозначно произойдет авария? Методам экспресс-анализа цепей не учили на ОТЦ? «Поповник» никогда в руках не держали? Я допускаю, что можно совершить ошибку, не ошибается только тот, кто не работает, но зачем тогда так рьяно топить за заведомо ущербные инструменты?

Можно купить к нему активный дифференциальный пробник, но сам разъём BNC своим корпусом сидит на шасси, т.е. на контакте заземления.

А в изолированных то как сделано? Там вход измерительный допустим и гальванически развязан ( и защищен). А землю то как развязать? Как на корпус прибора посадить землю и при этом чтобы на нее ток от случайной фазы не побежал?

Например, у cleverscope развязка идёт оптоволокном по цифровой стороне. Т.е. входные рэле, операционники, АЦП и память сидят на изолированном питании. Потом уже оцифрованный сигнал по волокну передаётся в общий проц.

Самый правильный и безопасный спосб измерения в сетевых устоойствах — применение высоковольтных дифференциальных пробников. Стоят они, надо сказать, достаточно недёшево.

Во все времена была проблема соединения разного оборудования между собой, еще студентом в местном ДК сталкивался, что у советской аудио-аппаратуры земля -, а встречались старые импортные аппараты где на земле +.
И если их в одну розетку воткнуть, или друг на друга поставить (корпуса металлические), а потом межблочным кабелем попытаться соединить то будет КЗ.
С тех пор всегда этот момент учитываю прежде чем что-то с чем-то соединить.
У нас так сожгли две паяльные станции ERSA. Паяли сетевую часть блока питания не отключив от сети БП. И по заземлению паяльника пошел ток.
А вот, кстати, а нафига жало паяльников заземляют?
Защита от КЗ нагревательного элемента на корпус?

Иначе, как мне кажется, соединить жало с землей через 1 МОм для отвода возможной статики, было бы полезнее.

Или я чтот-то ещё не учел?
Статику вообще напрямую никогда не снимают, только через высокоомный резистор. Жало заземлено для того, чтобы оператора не дернуло если он куда то не туда этим самым жалом влезет.
Так ведь результат обратный. К примеру, одной рукой я прикоснулся к потенциалу, а другой к паяльнику, если паяльник заземлен, то меня ударит, а если не заземлен, то нет.

Потому что любая проблема в цепи электропитания, которая приводит к прохождению тока через заземление скорее всего вызвана тем, что этот ток течет через чье-то тело. Поэтому любой открытый металл подключают к заземлению, ибо так безопаснее.


В странах, где ценность человеческой жизни высока, стараются перестраховаться. УЗО, в таких странах, обязательно. Оно просто отключится и ничего не сгорит и никто не умрет.


В вашей ситуации кто-то сэкономил 2 000 рублей.

А если не подключать земляной хвост щупа осциллографа, то всё будет нормально?
Ну скорее всего будет не совсем точное измерение, но форма сигнала скорее всего
сильно не изменится?

Изменится так, что что-то увидеть не получится. К сигналу добавится разность до земли со всеми помехами.

Дополню: как показывает практика, эта разность еще будет очень сильно прыгать. Так что действительно, какие-то измерения провести будет по сути невозможно.
нормально будет если вторым щупом подключить к нулю прибора и настроить вычитание, как в сообщение ниже

Нормально не будет, всё равно шума очень много. Форму какую-то может и получится угадать, а может и нет, очень зависит от условий. Если смотреть сигнал 5 вольт, а помеха 50, то что там можно увидеть? Вычиталка вычитает, на уровне ПО, но есть еще ограничение по пходу усилителей, разрешение АЦП. В результате мелкий сигнал просто теряется. Было бы легко — не было бы нужды в дифпробниках...

В пятьдесят вольт там помехи действительно нет, а вот в 311 — обязательно будет.
Осциллограф измеряет напряжение в любом случае относительно своей массы, то есть относительно земли. В любой точке схемы гальванически связанного с сетью ШИМ-контроллера присутствует помеха в виде одного полупериода сетевого напряжения. Поэтому если вы попытаетесь подключить щупы двух каналов допустим к общему проводу ШИМ и к его питанию, то вы увидите этот полупериод амплитудой 311 вольт на экране. Конечно вы можете настроить между ними вычитание, и вычесть из одного измерения 311 вольт другое. Но во-первых вам придётся делать это на чувствительности 50 или 100 В/дел (пытаясь рассмотреть на этой чувствительности полезный сигнал), а во вторых шумы АЦП, наводки со всех сторон на неподключенный экран и прочее вам забьют вообще всё.
Вы себе противоречите, ставя крест на всех осликах на батарейках. Если измерительная цепь сделана правильно, то в ней ничего кроме измеряемого сигнала быть не должно.
Комментатор предлагает не подключать к схеме земляной провод осциллографа. Никакой связи с осциллографами на батарейках у такого варианта нет.
Как показывает практика, если щуп не заземлить то осциллограф будет показывать погоду на Марсе.
Но иногда можно увидеть и сигнал.
Как вариант использовать два щупа, при этом на щупах использовать только только саму иглу, не использовать нулевой контакт, на осциллографе включить режим вычитание канала А из B
В цифровых осциллографах это вычитание тоже цифровое. И чтобы что-то увидеть, синфазная помеха должна укладываться в рабочий диапазон АЦП. 300 В — это больше вольта на один квант 8-битного АЦП, так что шансов что-то увидеть после вычитания — мало.
это если требуется увидеть малые напряжения, то вы правы
а так обычно все же если тыкают осциллографом в 220, то обычно такие напряжения и хотят наблюдать.

по крайне это простой способ, без всякого дополнительного оборудования
Не обязательно 220, к примеру можно хотеть увидеть, что там приходит на управляющий вывод МСХ/затвор ключа.

Зашёл почитать интересную историю, а встретил очевидные истины. На первом курсе физфака каждый знал о таком как отче наш, либо горький опыт, либо сами понимали как работает цепь. Обычно, когда человек работает с подобным прибором, он понимает физику. Это как объяснять электрику почему мультиметр отъехал при измерении тока в розетке(при параллельном включении без нагрузки).
Спасибо за труд что собрали информацию воедино для начинающих, только заголовок напоминает 'кликбейт'. Мы ведь на хабре, не надо так.

А если не подключать землю от щупов никуда, подключить два канала к PGND и куда_там_надо, а на экран вывести разницу этих сигналов?
Развязывающий трансформатор это очень хорошо! У нас вот был… Почему был? К нему был подключена обычный удлинитель с тремя розетками… я перепутал розетки и включил туда обогреватель на пару кВт. Через полчаса от трансформатора повалил дым, видимо закоротило и загорелся пластик, я всё выключил секунд через пять. Я даже мог дойти до окна — пришлось сразу выбегать на улицу, дышать, ждать пока дым чуть рассеется и тогда уже открывать окно чтобы всё проветрить. Я не знал, что горящий пластик так быстро выделяет всякую гадость.
В подвальном помещении сгорел удлинитель 3*2,5, метров 30. Горел как бикфордов шнур, от изоляции не осталось ничего, всё стало плотным дымом. Медь также сгорела, красивой змейкой впаявшись в поверхность плитки.
Похожим способом спалил ардуинку пару недель назад. Вроде и понимаешь происходящие процессы, но чуток расслабился и получай. У каждого опытного инженера должно быть кладбище спаленной ним техники.
Жаль осцил конечно.

Еще есть прием с добавлением небольшого (10 Ом) сопротивления между землей щупа и землей входа осциллографа. От сабжа не спасет, но для борьбы с земляными петлями вполне подходит.

Пластмассовый мир уже давно победил. Весь осцила корпус пластиковый, даже ножки и ручки управления. Даже щуп изолирован по самые гланды — руками очень трудно дотянуться до открытого металла.
Всё потому что каждый удар током — сильно бьёт по финансовому положению фирмы изготовителя осцила. Хотите убиваться — юзайте советские осцилы, они-таки цельно_металлические.
Весь осцила корпус пластиковый, даже ножки и ручки управления. Даже щуп изолирован по самые гланды — руками очень трудно дотянуться до открытого металла.
Ага, кроме, разъёмов свободных BNC входов, которые практически всегда под рукой…
К тому же, экраны разъёмов USB, LAN, VGA, GPIB, если таковые интерфейсы имеются, все подключены к земле на разъёме питания.
Ага, кроме, разъёмов свободных BNC входов

Человек который подключил землю изолированного осцила к горячему шасси девайса, и лезет ручками перетыкать разъём BNC — просто идиот.
Кстати, к каждому осцилу идут пластиковые колпачки на BNC, и они не транспортировочные!!!
Одно время участвовал в разработке осциллографа с изолированными входами для диагностики автомобилей. Соответственно много его тестировал. А потом уже почти по привычке обычным осциллографом пытался посмотреть сигнал на CAN шине и не сразу понял, почему не получается :)
Существуют даже зарядки аккумуляторов с гальванической развязкой — для скорых, пожарных и т.д.
Даже читать всего не стал. Думаю те, кто не знает, что в горячую часть БП лезть щупом «осла» нельзя, ибо будете иметь общее заземление с подстанцией, Хабра не читает. А кто читает, тому 100 лет уж известно, что для запитки и осла и ремонтируемого БП можно просто использовать разделительный трансофрматор (гальваническую развязку) и у них всегда все ок ;)
НЕ НУЖНО ПЫТАТЬСЯ ИЗОЛИРОВАТЬ ОСЦИЛЛОГРАФ ОТКЛЮЧАЯ ЕГО СЕТЕВОЙ ЗЕМЛЯНОЙ ПРОВОД!
Вот, прямо так капсом! Из-за конденсаторов фильтров в импульсном источнике питания осциллографа его нулевой провод будет иметь потенциал половины сетевого напряжения!
МОЖНО ПОДКЛЮЧАТЬ ОСЦИЛЛОГРАФ ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОР!
Ничего страшного в этом нет. Но нужно понимать, какая разность напряжений будет между осциллографом и землёй питания. В любом случае трансформатор должен выдерживать напряжение между обмотками в несколько киловольт. Очень желательно при этом соединить землю осциллографа с сетевой землёй отключаемым резистором хотя бы в 10 МОм (можно и 100), чтобы сбрасывать статическое электричество (ясен перец, что с таким резистором можно измерять только схемы, где его наличие не влияет на результат измерений). Иначе бывали случаи, когда в сухом воздухе полностью изолированный осциллограф заряжался статикой до порядка 10 кВ относительно земли, после чего всю эту красоту пробивало, выжигая измеряемое устройство (но может и осциллограф выжечь). И полностью изолированный осциллограф гораздо более восприимчив к помехам.
Скажите, вы когда подключаете осциллограф через трансформатор, земляной провод оставляете подключенным или нет? Если провод не подключен — то чем это отличается просто от розетки без заземления? Точно также там будет болтаться половина сетевого напряжения с конденсаторов. Если провод подключен — зачем тогда трансформатор? Он не защитит ни о чего, путь протекания тока короткого замыкания не разрывается.
Совсем другое дело, когда у вас исследуемая плата подключена через развязывающий трансформатор. В этом случае он разрывает путь протекания тока короткого замыкания, это в целом очевидно и подтверждено результатами моделирования у меня в статье.
Я ни в коем случае не говорю, что отключение земляного провода — хороший способ проводить измерения. Способ не самый лучший и к тому же опасный, про это написано в статье. Но я не вижу, каким образом подключение осциллографа через трансформатор может что-то улучшить.
Если провод не подключен — то чем это отличается просто от розетки без заземления? Точно также там будет болтаться половина сетевого напряжения с конденсаторов.

Очевидно, тем, что эта самая "половина сетевого напряжения с конденсаторов" точно так же гальванически развязана.

И что это даст? В рассмотренной в статье схеме земля осциллографа цепляется к точке PGND (см. рисунки), которая скачет с амплитудой в 325 В. И эти 325 В будут также скакать на всех BNC разъемах вне зависимости от того, подключите вы осциллограф через трансформатор или просто оторвете заземление в розетке. Ваш трансформатор в данном случае никак на безопасность или чистоту измерений не повлияет.

Ну, при исправных конденсаторах и правда разницы не будет (отсутствие трансформатора даст эквивалент подключения к земле через резистор сопротивлением порядка мегаома, которым скорее всего можно пренебречь). А вот при неисправных или при неправильном их номинале...

Вообще Y-конденсаторы, который устанавливаются в цепи входных фильтров, специально проектируют именно таким образом, чтобы даже в случае их сгорания они гарантированно уходили в разрыв, а не в КЗ (другие типы конденсаторов очень часто при пробое уходят в КЗ, но в данном случае это просто недопустимо). Но если предположить, что какой-то из этих конденсаторов по неведомой причине ушел в КЗ, то тут да, соглашусь, что трансформатор может помочь. Но когда вы этот трансформатор отключите и вставите неисправный осциллограф по штатному в розетку с заземлением, нужно быть готовым к фейерверку :)
Гхм… :))) Подумайте над тем, что вы сказали. У вас есть переменное сетевое напряжение и минус прибора соединён с этим сетевым напряжением через конденсатор. Вы УВЕРЕНЫ, что соединение измеряемой цепи с сетевым переменным напряжением через конденсатор ни на что не влияет?
Ну-ну.
Отличается отсутствием ёмкостной связи между общим проводом осциллографа и сетевыми проводами. Посмотрите на схему импульсных источников питания и увидите как минимум два конденсатора — между «минусом» и каждым из сетевых проводов.
В случае с трансформатором эта ёмокстная связь ни на что не влияет, так как сетевые провода изолированы от измеряемой цепи.
Писал чуть выше, но повторюсь. Вот вы цепляете осциллограф к точке PGND (см. рисунки в статье). Эта точка скачет с амплитудой в 325 В. Причем эти 325 В будут от источника с выходным сопротивлением на порядки ниже, чем выходное сопротивление ваших конденсаторов. Таким образом, абсолютно никакой разницы не будет, подключен у вас трансформатор или нет. Итоговое напряжение будет определяться именно потенциалом точки PGND. Она перетянет на себя потенциал земли осциллографа в независимости от того, есть у вас конденсаторы в фильтре, либо вы вообще их выпаяли, либо подключили осциллограф через трансформатор, либо в розетку без заземления, либо запитали его от батарейки. Во всех этих случаях результат будет один: эти 325 В будут скакать на всех BNC разъемах осциллографа.
В статье вообще некорректно написано. На схеме у автора изображен изолированный источник, но дальше автор утверждает, что PGND (красная цепь) это общий провод осциллографа, хотя на схеме у него такого нет.
Иными словами автор приводит правильную схему изолированного источника, но дальше почему-то считает, что в осциллографе стоит неизолированный источник питания, что очевидно не так.
В качестве самоопровержения, автор может отключить землю, взяться за неё и за общий провод осциллографа и убедиться что его не убёт (хотя дёрнет через ёмкость фильиров) Хотя по его логике он должен бы оказаться включен между землёй и фазой через диод. Согласны?
Или схему нужно корректно рисовать, или оставить изолированный источник и фильтры добавить (но тогда и процессы другие будут).
Более того, осциллограммы там у автора тоже неправильные — пусть добавит после своего моста конденсатор достаточной ёмкости, и мы все посмеёмся, что ему там насимулируется.
Так что, не понимаю, на какие картинки и скакого перепуга там смотреть.
Вижу минусы и хотелось бы услышать критику.
1) У вас на схеме нарисован изолированный источник питания. Но общим проводом вы почему-то упорно считаете выход выпрямителя.
Вы просто задумайтесь — а какое у вас получается напряжение на выходной обмотке относительно этого «общего провода» (даже не могу без кавычек)? Никакое? Или дальше один проводников вторичной обмотки соединяется с эти «общим проводом»? А зачем тогда изоляцию вообще было городить? Ничего не смущает?

1а) Если ничего не смущает, то вот ещё один наводящий вопрос: вон тот оптрон в схеме зачем по-вашему тогда нужен? Раз у нас один и проводников вторичной обмотки соединён с вашим «общим проводом» то можно же без оптрона, правда? Сразу контролируем напряжение на вторичной обмотке — удобно же!

На самом деле всё не так — общий провод берётся со второй обмотки, соединяется с корпусом и сетевой землёй. Кроме того через ёмкости (входного фильтра помех импульсного источника) соединяется с каждым из сетевых проводов.

Это самое главное.

2) Вы утверждаете, что общий провод осциллографа (цепь PGND) через диод соединён с одним из сетевых проводов. Я вас правильно понимаю? Тогда что по вашей версии будет, если руками коснуться земли и общего провода осциллографа?

3) У вас в симуляции опущен конденсатор после выпрямителя. С конденсатором картинка осциллограмм будет совсем иной, так как диоды большую часть времени будут смещены в обратном направлении и не будут проводить. Более того, гальванические связи между цепями тоже будут другими, так как смещённый в обратном направлении диод является изолятором цепи (самый простой пример — умножитель напряжения на диодах). Добавьте туда большую ёмкость после моста и посмотрите, как ваша красивая симуляция просто развалится.

Очень хотелось бы услышать ваше мнение хотя бы пунктам 1 и 2.
Вы статью читали вообще? У меня просто ощущение, что нет…
1) У вас на схеме нарисован изолированный источник питания. Но общим проводом вы почему-то упорно считаете выход выпрямителя.
Вы просто задумайтесь — а какое у вас получается напряжение на выходной обмотке относительно этого «общего провода» (даже не могу без кавычек)? Никакое? Или дальше один проводников вторичной обмотки соединяется с эти «общим проводом»? А зачем тогда изоляцию вообще было городить? Ничего не смущает?

1а) Если ничего не смущает, то вот ещё один наводящий вопрос: вон тот оптрон в схеме зачем по-вашему тогда нужен? Раз у нас один и проводников вторичной обмотки соединён с вашим «общим проводом» то можно же без оптрона, правда? Сразу контролируем напряжение на вторичной обмотке — удобно же!

На самом деле всё не так — общий провод берётся со второй обмотки, соединяется с корпусом и сетевой землёй. Кроме того через ёмкости (входного фильтра помех импульсного источника) соединяется с каждым из сетевых проводов.


А у вас никогда не было необходимости посмотреть сигналы на первичной(сетевой) стороне источника питания? Ну, там, например, импульсы на затворах полевиков, осциллятор ШИМ-контроллера, сигнал с оптрона обратной связи? Ведь вся статья именно про это. Как смотреть сигналы на вторичке, надеюсь, все присутствующие и так знают.
Как вы думаете, относительно какой точки в схеме надо смотреть сигналы и куда подключать измерительные приборы, если мы изучаем первичную (сетевую) часть источника питания?

2) Вы утверждаете, что общий провод осциллографа (цепь PGND) через диод соединён с одним из сетевых проводов. Я вас правильно понимаю? Тогда что по вашей версии будет, если руками коснуться земли и общего провода осциллографа?

Ну вот опять. Где в статье написано, что PGND — это общий провод осциллографа. Там ведь в нескольких местах черным по белому и в красном квадрате на рисунке написано, что это точка локальной (силовой) земли исследуемого источника питания. И эта точка находится на первичной (сетевой стороне). И да, относительно этой точки происходят все измерения на первичной стороне.

3) У вас в симуляции опущен конденсатор после выпрямителя. С конденсатором картинка осциллограмм будет совсем иной, так как диоды большую часть времени будут смещены в обратном направлении и не будут проводить. Более того, гальванические связи между цепями тоже будут другими, так как смещённый в обратном направлении диод является изолятором цепи (самый простой пример — умножитель напряжения на диодах). Добавьте туда большую ёмкость после моста и посмотрите, как ваша красивая симуляция просто развалится.

И про это в статье написано, что я опустил этот конденсатор из модели, потому что он не влияет на суть происходящего, но будет отвлекать переходными процессами его заряда. Но специально для вас прилагаю результат моделирования с конденсатором после диодного моста
Заголовок спойлера



Как видите, ничего никуда не развалилось, просто добавился переходной процесс на заряд конденсатора. Но все сказанное в статье остается верным: мы по-прежнему наблюдаем импульсы тока в 25 А, если подключим заземленный осциллограф к точке PGND.
НЕ НУЖНО ПЫТАТЬСЯ ИЗОЛИРОВАТЬ ОСЦИЛЛОГРАФ ОТКЛЮЧАЯ ЕГО СЕТЕВОЙ ЗЕМЛЯНОЙ ПРОВОД!
Вот, прямо так капсом! Из-за конденсаторов фильтров в импульсном источнике питания осциллографа его нулевой провод будет иметь потенциал половины сетевого напряжения!


ну вот беру я осциллограф 2001 года выпуска и подключаю прям так как не надо, разрывая нулевой провод. Беру тестер и измеряю напряжение между штатной клеммой заземления осциллографа и контактом «земляного» провода в розетке. Получаю около 120 В. Переключаю тестер в режим измерения тока, и измеряю ток через цепь заземления. Получаю 200 мкА. Отсюда можно оценить внутренне сопротивление источника, из-за которого появляется потенциал на корпусе — 600 кОм. Вывод: что-то мегомное, рассчитанное на токи в десятки мкА, не более, при неправильном включении в принципе можно спалить.

Далее. Включаю в сеть релаксационный низкочастотный генератор, шнур питания которого в принципе не имеет жилы для заземления. Штатную клемму заземления генератора оставляю свободной. Корпус генератора соединяю с корпусом осциллографа через «земляной» контакт щупа. Сам щуп подключаю в выходу генератора. По осциллографу устанавливаю выход генератора 1 мВ пик-пик, частота сигнала 16 Гц. В этих условиях уровень помехи на частоте 50 Гц составляет -26 дБ относительно уровня сигнала при «неправильном» включении осциллографа и -18 дБ при «правильном» включении. Амплитуда высокочастотных шумов не изменяется. Т.е. полностью изолированный осциллограф не обязательно более восприимчив к помехам.
Учтите ещё наличие ёмкости — в момент подключения там будет 200 мкА + энергия в ёмкости. Если подключать щупы при отключённом от сети осциллографе, если прибору не страшны 600кОм, то всё будет хорошо. Но в момент подключения ещё приложится энергия конденсатора, чего хватает, чтобы выпалить МОП-транзисторы, операционные усилители и т.п. Или более простой тест: одной рукой земли коснитесь, а другой — общего провода незаземлённого осциллографа — в момент касания сразу почувствуете ту самую энергию, которая всё выпалит, но дальше-то вам эти 600 кОм совсем не страшны будут.
Про помехи — не обязательно конечно. Там много что влияет, вплоть до расположения проводов, но так как осциллограф у нас подвешен, то он может самые интересные вещи ловить. Я не говорю, что это прямо проблема, но на щупах с большими делителями на малых сигналах при измерении высокоомных цепей можно увидеть вещи, которых на самом деле нет — наводки. Обычно это проявляется после возникновения гениальной идеи «а включу-ка я щуп на выскоомный дифференциальный вход операционного усилителя» — вместо реального сигнала можно увидеть работу рядом стоящего ноутбука. Просто об этом нужно помнить.
в момент касания сразу почувствуете ту самую энергию
пока измерял, касался несколько раз. Что я должен был почувствовать?

По поводу сжигания чувствительный компонент. В вашей практике были такие случаи? Емкость корпуса осциллографа на земляной провод вряд ли превосходит 100 пф (если, конечно, не проводить измерения на металлической столешнице). Запасенная энергия 1.5 мкДж. Не очень представляю, как можно сжечь что либо в таких условиях, если соединять «землю» щупа с землей исследуемой схемы, может ошибаюсь. Конечно, если выпендриваться, то, наверное, можно и собственной ёмкостью пробника (1:10, 10-30 пФ) что-нибудь сжечь.

но так как осциллограф у нас подвешен, то он может самые интересные вещи ловить
при наличии земляных петель он может не менее интересные вещи ловить.
В моей практике были многие десятки таких случаев. И в какой-то момент, выжгя десяток плат — позор мне, так как я далеко не сразу понял в чём дело — я очень сильно этим вопросом заморочился. И схемы осциллографов смотрел, и опыты ставил. В результате имею плохенький осциллограф с батарейным питанием, плюс, нормальный с трансформаторной развязкой и возможностью объединения земли (в том числе через резистор 10 и 100 МОм).
Ёмкость корпуса осциллографа на землю определяется прежде всего ёмкостью входного фильтра источника питания — там обычно стоит 0.1 мкФ между корпусом и каждым из сетевых проводов. В результате при амплитудном значении 340 Вольт там запасается примерно 3 мДж энергии — в 2000 раз больше, чем вы думаете.
Справедливости ради — IEC950 накладывает ограничение на ток утечки в защитный проводник максимум 3,5 мА для устройств I класса (переносная аппаратура с защитным проводником). А это накладывает и ограничение на Y конденсаторы по емкости до 39 нФ (для худшего случая — 240В, 60Гц). Так что 0,1 мкФ там нигде быть не должно. Но надо признать, что 3,5 мА это очень ощутимо. Условно считается (в том же стандарте) что некоторую опасность представляют токи от 1 мА ввиду возможной непроизвольной реакции на них: «Currents of approximately 1 mA can cause a reaction in persons of good health and may cause indirect danger due to involuntary reaction.» А еще в вашу поддержку скажу что Y1 конденсаторы держат до 8 кВ, поэтому могут накапливать до 1 Дж на 39 нФ. Это конечно верхняя оценка. Столько статики надо еще умудриться насобирать. Но что разряд Y конденсатора может выводить из строя компоненты — к бабке не ходи. Это конечно не 100 пФ даже близко.
Всё правильно. Но большинство китайцев об это не знает и есть куча статей, в том числе от производителей чипов, с типовыми схемами с достаточно большими ёмкостями конденсаторов. Вот, буквально неделю назад такое видел. Человека и через 0.1 мкФ не убъёт, а только пощиплет, а чувствительную технику даже 1 мА пикового тока при напряжении в сотню вольт отлично выжигает.

Был у меня случай, по незнаю спалил полумост. Нужно было посмотреть сигнал на верхнем плече, подключил общий провод щупа в среднюю точку и при это второй щуп был подключен на исток нижнего ключа. Сразу верхний ключ выгорел, вводной автомат не спас, а причиной тому было 2 канала осциллографа которые не развязаны между собой.

Проблема гальванической развязки осциллографа действительно присутствует. Если у старых аналоговых ещё можно встретить встроенную развязку методом использования обычного трансформатора в блоке питания, то у новых и тем более цифровых уже нет. Но прогресс же не стоит на месте и если нужен осциллограф, который должен работать с горячей частью схемы без всяких развязывающих щупов то в принципе есть следующие варианты:
1 — Опция батарейного питания, позволяет работать осциллографу автономно. Есть не у всех, но всё же есть. Например OWON SmartDS с опцией батарейного питания.
2 — Автономные осциллографы. Есть и такие, правда, их характеристики заметно скромнее стационарных собратьев, но посмотреть ШИМ источника питания, как в примере из статьи, вполне может хватить. Например FNIRSI-1013D

С первым примером я работал, а второй я имею в арсенале как раз на такой случай. При этом у меня есть и стационарный осциллограф.

PS Изолирующий щуп позволяет многоканальному осциллографу измерять разные части схемы без риска замыкания через осциллограф, поэтому иногда его заменить невозможно.

Очень длинное объяснение того, что такое гальваническая развязка и зачем она нужна.
Но проблема в том, что нужные люди, возможно, все равно не поймут.


Работаю сейчас в компании, которая занимается производством электросчетчиков. У них, обычно, блок питания без гальванической развязки. Коллеги считают, что если подключить общий к нулю в розетке и соединить счетчик с компьютером по rs485, проблем не возникнет. Мои объяснения схемы работы электросети ни к чему не привели.
Периодически жгут счетчики и переходники, списывая это на случайные ошибки подключения.
Развязывающий трансформатор в наличии имеется, но подключать через него им лень. УЗО в розетках нет.
У всех высшее образование, даже у схемотехника.


Так и живем.


Стоит сказать, что наличие УЗО спасает. Дома, однажды, тоже впопыхах включал без трансформатора и развязки USB.


УЗО сработал, ничего не сгорело. При этом, очевидно, нет разницы в положении вилки в розетке.

Пожалуй — можно. Но КПД буде похуже, чем у простого трансформатора 1:1.

Конечно, жизнь слишком коротка, чтобы читать инструкции
А если не читать, может оказаться ещё короче.
Вполне рабочий способ защитить осциллограф и посмотреть при этом сигналы на стороне сетевого напряжения – использование развязывающего трансформатора с коэффициентом трансформации 1:1 (т.е. величина напряжения на выходе трансформатора равна величине напряжения на его входе). Через такой трансформатор необходимо подключить объект исследования
Хороший вариант — использование трансформаторов 220/110 для американской техники. Получаются отвязанные от земли ~60 В на каждом проводе. Поражение током возможно, только если схватиться сразу за оба вывода.
Опять же, большинство импульсных блоков питания работают и при 100 В. А если случится бабах, то он будет не такой эффектный.
Опасное напряжение для человека — 36 вольт переменного тока. Лично проверял. 60 вольт точно так же может убить.
Но идея интересная :)
Опасное напряжение для человека — 36 вольт переменного тока. Лично проверял. 60 вольт точно так же может убить.

Переменный ток переменному рознь. Приведу сюда интересное видео:

Он тут построил субъективный график боли к частоте.
image
Мы говорим про вполне понятные перменный ток — 50 герц.
И но может что угодно строить, но 60 вольт 50 герц из руки в руку может убить.
И 36 вольт из руки в руку тоже пробивают и, наверное, могут убить.
Самое тривиальное решение забыть, использовать 2 канала обычного осциллографа вместо одного, а земли щупов на землю. Далее осциллографы умеют считать разность между каналами.
Но иногда нужно иметь синхронизации от какого другого сигнала. Или от дифференциального сигнала (разности между каналами).
Да мой осциллограф не умеет синхронизировать от математики. Еще вариант останавливать и загонять в ПК
Осциллографы не жег, жег опытные образцы источников вторичного электропитания, прошедшие проверку на стенде приемо — сдаточных испытаний.
На стенде периодических испытаний соединительный жгут был на два метра длиннее, чем на стенде ПСИ. Включение встроенного в жгут тумблера вызывало кратковременный бросок напряжения на 50% больше установленного на лабораторном источнике входного напряжения. Номинальное входное напряжение герметичных заваренных ИВЭП равнялось 270 В.
На первой работе несколько лет у меня был осциллограф за 200к. Первое что мне дал мне начальник — это трансформатор 220 в 220. Я еще понять не мог нафига он мне нужен. Вот оно что…
Именно для таких случаев я держу пару сетевых кабелей с «классическими» плоскими вилками (штырьки по 4 мм, без заземления). :)
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.