Uso seguro del osciloscopio con red de CA

Debe tener mucho cuidado al medir voltajes en la red eléctrica, especialmente en su país donde los voltajes son absolutamente mortales.

La mejor manera de abordar esto es hacer una caja divisoria resistiva. Este es un divisor de resistencia simple alojado en una caja de proyecto segura no conductora. Conecte la parte superior e inferior del divisor de resistencia a un cable de línea con un enchufe correctamente polarizado. Luego, lleve la parte inferior del divisor y el grifo central del divisor hacia los postes de unión de 5 vías o conectores tipo banana. También dirija el cable de conexión a tierra del cable de línea a otro conector tipo banana, o de 5 vías, en el gabinete.

Seleccione una relación de división de resistencia para obtener un voltaje de salida que sea seguro al tacto y adecuado para el rango de entrada de su osciloscopio. Además, seleccione los valores de la resistencia para que tengan una impedancia lo suficientemente baja como para no afectar la precisión de su alcance, pero que sean lo suficientemente altos como para no quemar demasiada energía en la resistencia superior y crear mucho calor innecesario.

Como multiplicará todas las lecturas de su osciloscopio por el inverso de esta relación, elija una relación que sea fácil de manipular mentalmente, por ejemplo, 10:1, 15:1, 20:1, pero que aún proporcione un voltaje seguro al tacto. nivel en las tomas de salida. (No es que vaya a tocar los terminales de salida de manera deliberada y rutinaria, pero sí ocurren accidentes y deslices).

Asegúrese de construir esta caja de tal manera y sellarla para que NO HAYA POSIBILIDAD de tocar accidentalmente el cable caliente. También puede incluir una luz piloto para indicar que la caja está enchufada a la red eléctrica. ¡No puedes ser demasiado cuidadoso al jugar con la red eléctrica!

Marque la relación del divisor de la resistencia en el exterior de la caja. Multiplique todas las lecturas de su osciloscopio por este factor para obtener el voltaje de línea real.

Acabo de probar esto. Para estar seguro, verifiqué que el tomacorriente estuviera cableado correctamente, por ejemplo, caliente y neutral no están invertidos, ni tierra abierta, ni neutral abierto. También utilicé la misma toma de corriente en la que está conectado el alcance. De esa forma, la conexión a tierra ya está ocurriendo dentro del alcance y se reduce a la posibilidad de un bucle de tierra. Conecté el capturador al lado caliente (pequeño) del enchufe cuando entra en el tomacorriente. El pequeño espacio crea un bajo riesgo de tocarlo accidentalmente.

En pocas palabras, funcionó y viví para contarlo. Y tengo fotos para probarlo. La señal se veía limpia, con muy pocos armónicos y ruido.

¡Tendería a usar un transformador y estar seguro! Puede perder algo de ruido en la gama alta, pero...

Tenga en cuenta que en Europa la mayoría de los sistemas de red están protegidos mediante disparos de corriente de fuga; 30mA es común, algunos son de 100mA, especialmente donde los sistemas "con fugas" se disparan regularmente o donde las cargas inductivas son un problema.

Si debe usar un divisor de resistencia a tierra, debe asegurarse de que la corriente que pasa no exceda este valor de disparo (habrá fugas de otros dispositivos, por lo que un divisor debe dibujar muy por debajo del valor de disparo). También tendería a usar múltiples resistencias de cerámica enrolladas con alambre de alto vataje que no se rompan. El uso de múltiples resistencias en serie protege contra un cortocircuito improbable dentro de la resistencia. Por lo tanto, si necesita una resistencia de 1M, use 2x 500K en serie, o 2x [2x 1M en serie] en paralelo (para mayor claridad, son cuatro resistencias para crear un solo valor de resistencia, a menudo más fácil que tratar de hacer coincidir los valores E correctos).

(tenga en cuenta que el uso de una combinación paralelo/serie tiene la ventaja de "suavizar" los valores, especialmente cuando la tolerancia es alta y, por supuesto, los valores varían dentro de la muestra; por supuesto, necesitará saber un valor exacto para su divisor)

Tenga en cuenta que las resistencias de bobinado de alambre pueden introducir una inductancia no deseada

Coloque su divisor en una caja aislada con conectores, cableado y enchufe de pared aprobados.

¡Cuidate!

Muchos otros han señalado que debe usar una sonda diferencial adecuada al medir voltajes altos, sin embargo, algo que debe tener en cuenta si está midiendo línea a línea es que la clasificación de voltaje de modo común de la sonda diferencial es lo suficientemente alta. Puede encontrar sondas diferenciales que son baratas y miden hasta ~ 500 V, pero las más baratas a menudo no pueden tolerar altos voltajes de modo común que puede ver cuando coloca las sondas línea a línea.

No tengo mucho tiempo para responder a esta pregunta, pero tengo que decir:

POR FAVOR POR FAVOR POR FAVOR

La red de CA es potencialmente mortal : tenga MUCHO cuidado al experimentar con la red.

Recomiendo encarecidamente utilizar una sonda de tensión diferencial como esta: Sonda de tensión (existen muchos otros modelos)

Este tipo de equipo está diseñado por profesionales y no tendrás que experimentar con voltajes mortales cuando intentes depurar tus propios circuitos.

Algunas advertencias sobre soluciones hechas a sí mismas:

• como han señalado otros colaboradores, flotar el alcance simplemente NO es una opción
• usar un divisor de voltaje podría ser una opción, pero solo si realmente comprende las probabilidades de dicho diseño. Si se usa incorrectamente (p. ej., cuando se conecta directamente una fase a la GND del osciloscopio), crea un cortocircuito que puede, en el mejor de los casos, destruir su osciloscopio y, en el peor, dañarse a sí mismo. Por favor vea esto sobre arco eléctrico . Y si intenta observar el voltaje en dos fases, tiene la garantía de crear un cortocircuito.
• podría intentar construir su propia sonda de voltaje diferencial. Básicamente, es un amplificador diferencial con R1 = R2, R3 = R4 y R1>>R3, R2>>R4. Pero, al comprar uno, obtendrá sin duda una sonda mejor diseñada (atenuación más precisa, rechazo de modo común mucho mejor, mayor ancho de banda) y evitará experimentos peligrosos.

user36607 has hecho una gran pregunta. Uno que evitará que dañes o destruyas tu nuevo DSO. Algunos conceptos básicos de entrada de alcance están en orden. Tenga en cuenta que los atenuadores de entrada son los mismos tanto para los osciloscopios analógicos como para los DSO actuales. El amplificador de entrada/A/D y atenuador en el osciloscopio tiene una capacidad de entrada máxima sin importar qué sonda le esté diciendo al osciloscopio que tenga. Todo lo que cambia es cómo el osciloscopio informa los voltajes de entrada. Piense en la sonda como un atenuador adicional antes del atenuador interno del alcance. El multiplicador de sonda reduce el voltaje del conector de entrada por el factor de la sonda. 10 V en una sonda 10X generará 1 V en el conector. Así mismo con una sonda 100X el voltaje del conector será de 0.1V.

Ahora vamos a tu segunda pregunta. Tienes razón sobre el voltaje. El 230V está a través de las líneas, no de las líneas a tierra. La fase se divide (L1=+180°, L2=-180°). La mitad del voltaje de cada línea con respecto a tierra. Suponiendo que su alcance esté correctamente conectado a tierra, lo que también significa que el anillo exterior de los conectores de entrada también está conectado a tierra (verifique con un DMM). Entonces, lo que ve la entrada al osciloscopio es el voltaje de línea relativo a tierra o 115VRMS (162Vp-p). Luego usa la función MATH para mostrar la diferencia entre las líneas y viola, tiene la medición de voltaje completo con ancho de banda de alcance completo. Ahora, donde conecta a tierra su sonda de alcance determina si ha creado un bucle de tierra. Lo siento, pero la única forma de evitar crear un bucle de tierra es aislar la tierra de los osciloscopios. El bucle de tierra es otro tema para otra pregunta.

user36607 espero que esta teoría ayude para que en el futuro pueda aplicar este proceso de pensamiento para determinar si está tomando una medida de manera segura.