¿Por qué hay tan pocos osciloscopios con canales aislados dedicados?

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Soy un ingeniero junior que trabaja probando y diseñando inversores para motores. He estado mirando un nuevo osciloscopio desde el que dejé. Se están utilizando muchos Tektronix TPS2024b ya que tiene canales aislados dedicados. Para empezar, no estaba seguro de cómo funcionaban los canales aislados, pero ahora entiendo su utilidad. Es muy útil tener un osciloscopio que pueda hacer las mismas mediciones que un multímetro sin cometer errores, pero también es muy bueno poder evitar largos trayectos a tierra para obtener mediciones más precisas.

Así que decidí que un osciloscopio aislado que pueda medir bien voltajes altos y bajos sería una buena opción para mí, especialmente porque las sondas diferenciales a veces pueden costar bastante, y al agregar eso al costo del osciloscopio, se despega rápidamente.
Así que comencé a buscar y parece que es bastante inusual, muy inusual de hecho. Así que pensé que sería una buena idea preguntar aquí para ver si me puedes decir lo que me estoy perdiendo. He notado que el ancho de banda parece más bajo en los osciloscopios aislados, pero es difícil sacar conclusiones con tan pocas alternativas para comparar.

Preguntas)

  1. ¿Por qué hay tan pocos osciloscopios de banco con canales aislados dedicados?
  2. ¿Es un problema de diseño, un problema de costos, un problema comercial o simplemente es mejor con sondas diferenciales?

Otro

Osciloscopios que he encontrado:

  • Serie Tektronix TPS2000 (diseño de ~15 años)
  • Cleverscope CS448
  • Handyscope HS6 DIFF

También hay algunos osciloscopios aislados de mano que podría agregar a la lista, pero no los he escrito porque no estaba buscando un osciloscopio de mano. Los osciloscopios USB me parecen muy buenos y como una obviedad, si es que es posible conseguir uno.

Utilice dos entradas de alcance estándar; uno para cada una de las señales diferenciales y luego use la función de resta del osciloscopio para obtener el diferencial. Nunca he usado una sonda diferencial en mi vida.
Un dv/dt alto sobre la barrera de aislamiento tiene un efecto y puede falsificar su medición.
@Andyaka Sé que se puede hacer de esa manera, pero estoy tratando de entender los detalles de por qué las cosas son como son antes de comprometerme a comprar un nuevo visor. La función matemática de la serie TPS2000 funciona, pero ocupa dos canales además del canal matemático para una medición. Supongo que, además, resulta ser menos preciso también, especialmente a voltajes más altos. Mi pregunta tiene como objetivo tratar de entender por qué casi ninguno de los grandes jugadores diseña y vende visores aislados, y estoy bastante seguro de que sé menos sobre el diseño de visores que ellos.
Aquí hay un comentario útil techni-tool.com/site/ARTICLE_LIBRARY/… Estoy seguro de que es un problema de costo, el TPS2024B cuesta aproximadamente el doble del precio del TDS2024C no aislado pero comparable. He estado trabajando en controles de motor durante años y tengo una sonda aislada que se conecta a mi TDS-5034. Para monitorear múltiples canales, hago flotar el EUT con un transformador y hago que la referencia a tierra sea uno de los rieles que alimentan el puente de salida.
Sí, he leído ese artículo. Es lo mismo que en la página de Tektronix; tek.com/document/hoja-informativa/… . Como usted dice, probablemente tenga que ver con el precio unitario inicial y también con no querer cerrar la venta de sondas adicionales.

Respuestas (2)

¿Por qué hay tan pocos osiloscopios de banco con canales aislados dedicados? ¿Es un problema de diseño, un problema de costos, un problema comercial o simplemente es mejor con sondas diferenciales?

Es un tema de costo (precio) y demanda. La mayoría de los usuarios no necesitan entradas aisladas. La mayoría de los usuarios tienen señales con referencia a tierra, por lo que un osciloscopio con entradas no aisladas está bien.

El costo es un problema ya que las entradas aisladas requieren circuitos más complejos en comparación con la solución estándar. Esto hace que el osciloscopio sea más caro.

¡También tenga en cuenta que las entradas aisladas y las sondas diferenciales son cosas diferentes! Puede usar una entrada aislada como si fuera una entrada diferencial (flotante), pero en realidad no es lo mismo, ya que la conexión en el osciloscopio es un conector BNC que es una entrada de un solo extremo . Las dos conexiones eléctricas en un enchufe BNC no son exactamente iguales, una también es el blindaje, la otra (conexión interna) está blindada. Para CC y baja frecuencia, eso generalmente no importa mucho, pero para frecuencias más altas o mediciones de bajo ruido puede importar. Entonces una verdadera sonda diferencial es la mejor opción.

Bien, si entiendo correctamente lo que dice, significa que cuando uso una "sonda diferencial", el circuito es, en la medida de lo posible, el mismo para ambos cables de señal, mientras que cuando uso un osciloscopio con entradas aisladas, está arriba. al diseño de la sonda, pero que generalmente el cable de tierra de las sondas no tiene eso en cuenta.
El visor que más me ha interesado es el Cleverscope cs448 y creo que el ingeniero senior menciona de lo que está hablando 25 minutos después de este video youtube.com/watch?v=I7ppDNLlEL4 . Apreciaría si escucharas lo que dice al respecto. Lo interpreto como si dijera que han cambiado el diseño de la sonda para dar cuenta de eso, ¿no es así?
Lo siento, creo que lo edité muchas veces, la hora del video es más bien 23:50, lo siento.
He visto (parte de) ese video antes. No estoy seguro de que el tipo diga lo que dices que dice. Creo que no está haciendo nada diferencial. Sin embargo, aún puede usar dos canales y observar la diferencia entre sus señales. Eso se reduce a una medición diferencial adecuada sin usar una sonda diferencial. Pero eso no es nada nuevo, todos los ámbitos pueden hacer lo mismo.
Eso parece algo extraño de decir. Solo una medición "normal" con un osciloscopio "normal" es diferencial pero con respecto a tierra. En el caso de tener un visor flotante/isloado, la medida es con respecto a donde se conectaría el cable de tierra. ¿O estoy equivocado? A mí me parece que hay cierta ambigüedad en todo esto. Tektronix, por ejemplo, tiene tanto sondas diferenciales como sondas aisladas, ambas para ser utilizadas en mediciones flotantes. El ingeniero que muestra las sondas aisladas (IsoVu) incluso se jacta de cómo muestran una "medida diferencial verdadera".
Está tratando de acoplar medidas aisladas y diferenciales, pero estas son cosas diferentes . Diferencial solo significa que mido un voltaje usando dos sondas y ambas sondas usan la misma referencia de tierra. Aislado significa que la tierra de la sonda está aislada, por lo que no está conectada a tierra. Una medida flotante solo significa que la referencia de tierra no necesita ser la tierra común, puede ser cualquier cosa. Entonces, para una medición flotante, necesita una sonda aislada. Eso todavía no es diferencial. Para diferencial necesitas dos sondas.
Ok, gracias por tratar de explicar pero no creo que estés en lo correcto, o al menos no ser capaz de explicarlo correctamente. No creo que pueda convencerte, así que solo voy a publicar algunos enlaces: tiepie.com/en/articles/ differential -measurements , se.com/ww/en/faqs/FA244497 .A difference la medición se define a menudo como una medición flotante, es decir, no se refiere al suelo sino a la diferencia entre dos puntos. Entonces, si eso es a través de un amplificador operacional (sonda de diferencia), a través de una función matemática (dos sondas + tierra común) o un suelo flotante (una sonda), no debería importar.
Creo que la información en "Osciloscopios de entrada diferencial" en el enlace a continuación responde a mi propia pregunta que planteé en mi segundo comentario anterior: picotech.com/library/oscilloscopes/… , gracias por escuchar.
no se hace referencia a tierra, sino a la diferencia entre dos puntos. Ese es el voltaje de modo común . A menudo, ese voltaje no está disponible en un circuito o es de alta impedancia, por lo que no puede usarlo como referencia a tierra (para una sonda aislada). Una medida diferencial a menudo se define como una medida flotante. No, a veces es una medida flotante. Todavía está confundido de que uno (diferencial) requiere el otro (aislado), que no es el caso.
¿Conoces algún lugar donde pueda leer sobre esto con más detalle? Porque todavía no lo entiendo 😟
Gracias por tu paciencia conmigo @Bimpelrekkie, intentaré leer más sobre cómo funciona para poder entender las diferencias. Hablé con Bart Schroder, el propietario de Cleverscope, y podría darme algunas ideas sobre el asunto aquí relacionado con su producto. Podría convertir estas preguntas en una mejor formulada y hacer una nueva pregunta, ya que esto ya no responde a la pregunta original que hice.

Fuente: trabajo para una empresa de alcance con alcances

Esencialmente, la respuesta a "se puede hacer" es casi siempre "sí", a menos que sea una imposibilidad física. Sin embargo, la cantidad de personas que realmente necesitan esto y lo convierten en un requisito de compra no es realmente tan alto. A menudo hay soluciones alternativas que la gente encuentra.

También hay una discusión en este hilo sobre las sondas diferenciales frente al aislamiento del canal. Si desea obtener más información sobre las sondas diferenciales, hay un par de videos geniales en nuestro canal de YouTube sobre ellas:

Sondas de un solo extremo frente a diferenciales: https://www.youtube.com/watch?v=a28lVMsWFEY

Guía de sonda diferencial: https://www.youtube.com/watch?v=OZDijMDHmtI

Una forma de verlo es que una medida aislada es una medida diferencial, pero una medida diferencial no es necesariamente una medida aislada. En realidad, puede usar una sonda diferencial como una sonda de un solo extremo, que se trata en ese primer video.

¿Por qué hay tan pocos osciloscopios con canales aislados dedicados?
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