Comprender el terreno cuando se usa un osciloscopio USB frente a un banco de trabajo

Estoy tratando de entender cómo un osciloscopio USB puede proporcionar una base adecuada para tomar medidas.

Si no me equivoco, mi osciloscopio de sobremesa, que funciona con un tomacorriente de pared a 120 V CA, tiene acceso a tierra real a través de su fuente de alimentación.

Si es así, ¿cómo puede un osciloscopio USB conectado a una computadora portátil alimentada por batería proporcionar una conexión a tierra para las sondas? Tengo una comprensión limitada de la 'tierra virtual' en un dispositivo electrónico en lugar de la conexión a tierra real; tal vez eso se aplique aquí.

Las computadoras portátiles, incluso cuando están conectadas a un cargador, normalmente no tienen conexión a tierra. Los osciloscopios USB usan USB 0V como tierra; en las PC de escritorio, esto está realmente conectado a tierra. Los osciloscopios USB dependen de que el usuario conecte el clip de tierra de la sonda a una referencia local (que puede ser tierra o no) en el dispositivo que está inspeccionando. Esto es técnicamente deseable ya que evita un bucle de tierra, pero puede ser un peligro para la seguridad ya que los 0 V de la computadora portátil podrían estar conectados a un alto voltaje relativo a tierra.
¿Cómo puede un multímetro alimentado por batería medir algo? ¿Qué pasaría si estuvieras en un avión tomando medidas?

Respuestas (1)

El cable de tierra de la sonda en un osciloscopio regular está conectado a la toma de tierra.

Sin embargo, conectar los dos terrenos juntos no se trata de la señal.

La tierra del osciloscopio está conectada a la tierra del tomacorriente como medida de seguridad. El objetivo es evitar que las partes no aisladas del visor lo maten.

Puede (pero no debe ) desconectar la clavija de tierra del cable de alimentación del osciloscopio y el osciloscopio funcionará correctamente. Sin embargo, la carcasa metálica y cualquier parte metálica expuesta tendrán el mismo potencial que su circuito. Si conecta el clip de tierra de la sonda del alcance a una fuente de alto voltaje en su circuito, entonces el alto voltaje estará en la carcasa u otras partes metálicas, esperando que las toque para que puedan matarlo.

Un visor sin un cable de alimentación con conexión a tierra (USB o alimentado por batería) debe tener doble aislamiento para que no pueda tocar nada que pueda tener alto voltaje.

Cuando conecta el clip de tierra del osciloscopio al dispositivo, está proporcionando toda la tierra que requiere la señal.

Todo lo que hace un osciloscopio es mostrarle la diferencia de voltaje entre la punta de la sonda y el clip de la sonda. Un osciloscopio sin conexión a tierra puede medir el voltaje entre dos puntos cualesquiera de un circuito. Un osciloscopio conectado a tierra solo puede medir el voltaje entre la tierra (conectada a la tierra del cable de alimentación) y la señal.

Todo lo que necesita para medir un voltaje son dos puntos conectados al circuito. Para medir con seguridad voltajes potencialmente altos, necesita un osciloscopio conectado a tierra o un osciloscopio aislado y aislado.

"Cuando conecta el clip de tierra del osciloscopio al dispositivo, está proporcionando toda la tierra que requiere la señal. Todo lo que hace un osciloscopio es mostrarle la diferencia de voltaje entre la punta de la sonda y el clip de la sonda". - JRE - Eso me aclaró - A menudo profundizo demasiado en tratar de entender la electrónica y estaba pensando demasiado en lo que realmente está haciendo un osciloscopio - simplemente midiendo una señal - es decir, un voltaje entre un punto de prueba y tierra igual que con un multímetro - algo que hago todos los días. Parece obvio ahora que no sería necesaria ninguna conexión a tierra.
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