示波器测交流220V(差分探头)
示波器如何安全测量220V市电

示波器如何安全测量220V市电用示波器测量220V市电最容易发生的问题:1、测量时跳闸;2、人不小心触电;3、测量时把示波器烧了今天我们就来讲一讲为什么会发生这些问题并如何避免。
220V市电与示波器的供电关系:220V市电通常与我们直接相关的有三根线:火线、零线、地线。
火线(L):也称相线,由发电站或变电站提供,对地电压220V,人体接触会有触电危险;零线(N):为火线提供回路,在发电站或变电站端接地;由于是远端接地,因此在居民楼用户端电位不一定为零,可能带弱电,这就是为什么我们触碰零线也会有触电感觉的原因;地线(E):在居民楼用户端连接大地的线,可靠的地线与我们脚下的大地等电位,绝对安全。
为什么示波器测量220V市电很容易出问题?问题的根源就在示波器的220V供电上,如下图所示:我们来了解一下示波器的供电方式。
示波器器的供电,不外乎以下几种:1、220V直接供电: 最普遍的供电方式,优点是成本低;其供电回路与220V市电的接线关系如下:2、电池供电: 成本较高,但是可以实现移动测量与浮地测量;3、电源适配器供电: 成本较高,一般是配合电池供电而设计,其供电回路与220V市电的接线关系如下:测量量程确认在进行市电测量时,应确认探头和示波器的电压量程是否满足测量需求。
如麦科信STO1104C智能示波器, 标配探头是×10档位且最大安全工作电压是600V pk;示波器垂直档位最大为10V/格,垂直方向上有10格,即最大电压测量范围为100V峰峰值,配合探头×10档,测量最大电压峰峰值为1000V,因此从量程上考虑是满足测量220V市电的。
如麦科信STO1104C智能示波器,示波器垂直档位最大为10V/格,垂直方向上有10格,即最大电压测量范围为100V峰峰值,市电的峰峰值在620V左右,因此从单从量程上考虑,配合衰减比为×10档以上并满足最大安全工作电压的探头,即可测量市电。
利用示波器观察电路中的交流信号

利用示波器观察电路中的交流信号示波器是一种在电子测量中使用的重要仪器,可以用于观察和分析电路中的各种信号波形。
在电路中,交流信号是非常常见的,因此利用示波器观察电路中的交流信号是我们在电子实验中经常会进行的一项实践。
一、仪器准备在开始观察电路中的交流信号之前,我们需要准备一台示波器以及连接电缆。
示波器是一种复杂的仪器,可以用于测量电压、电流、频率等参数,并且可以显示信号的波形。
连接电缆是用来将示波器与电路连接起来的工具,其中探头是连接电路的一端,而另一端连接示波器的输入端口。
二、连接示波器与电路将示波器和电路连接起来的过程中,我们首先需要确保电路与示波器之间的电缆连接正确无误。
一般情况下,示波器的探头有两个部分,一个是地线,另一个是信号线。
我们将地线连接到电路的地点,通常是电路的地端,而信号线则连接到我们想要观察的电路节点上。
三、调节示波器参数在观察交流信号之前,我们还需要调节示波器的一些参数,以便获得清晰的波形。
首先是调节示波器的扫描速度,也就是水平方向上波形的移动速度。
一般情况下,我们可以选择自动扫描,使得示波器可以自动调整扫描速度。
其次,我们需要调节示波器的垂直方向上的灵敏度,以便适应电路信号的幅度范围。
通过缩放调节杆或旋钮来改变垂直方向上的灵敏度,使得波形能够完整地显示在示波器的屏幕上,既不过大也不过小。
四、观察交流信号当我们完成了示波器的参数调节后,就可以开始观察电路中的交流信号了。
通过示波器的屏幕,我们可以清晰地看到信号的波形特征。
在观察交流信号的过程中,我们可以注意以下几点:1. 波形形状:交流信号的波形形状有很多种,例如正弦波、方波、三角波等。
我们可以根据实际情况来判断信号的波形形状,并与理论预期进行比较。
2. 幅度和频率:交流信号的幅度和频率是其重要的特征参数,可以通过示波器的刻度和标尺进行测量和分析。
通过观察信号的峰峰值和周期,我们可以得出信号的幅度和频率。
3. 峰峰值和均值:示波器还可以帮助我们测量信号的峰峰值和均值,用于进一步分析信号的电压变化情况。
示波器测220v电网电压

使用示波器对高于安全电压的电路电网进行测量时,要保证探头的测量笔尖和测量参考地电位夹子任何一个接触的部分,都不能对示波器的接地有电位差,探头上的地是参考电位,大地是绝对地电位,但示波器的两个电位是接通的,所以测量时选择的参考地电位不能对大地有电位差,或者说必须是两个不共地电位的。
这样才不会产生电势差,影响测量精度和设备人身的安全。
你只有示波器的电源线不用三线的,就是中间没有地线的那种,或者插头里地线不接,这时示波器就可以直接测开关电源了,不过这种方式应当说是严禁使用的,因为这时,你整个示波器的外壳都会带电了,极其危险,而你现在对此都不懂得里面的关节,发生危险是很有可能的,警告你不能这样做,我只是说出一种可能性,如果你这样操作而发生了危险,后果自负!示波器在测量时,一般都是把地线夹夹在被测电路的地上,这时就让被测电路的地和示波器的地同电位了,示波器的探头再接触被测的点,就可以观测该点的信号波形了,一般我们使用示波器测量时,大多数都是冷地的设备,也就是说,这些设备的地是真正的地电位,或者是浮地,就是说设备的地只是一个参考地,并没有固定的电位,可高可低,而示波器通常是用的市电,为了安全,外壳都是接真正的地的,也就是说外壳是地电位,这样,示波器不采取特殊措施的话,就只能观测真地电位及浮地的信号波形,不是地电位的我们一般就称为热地,这种地和真正的地接在一起,因为电位不一样,你懂的,会产生电流,而市电的内阻通常都是很小的,你想电流会有多大呢?实际上就是短路了,你再想短路了会发生什么情况呢?下面想不想就是你的事了示波器电源插头PE片是接的示波器外壳,示波器探头夹子也是和示波器外壳通的,如果测量220v市电将探头夹子夹住了火线是啥后果!大概明白了,测市电夹子夹住零线探针碰触火线才行。
这么说示波器使用隔离的电源供电也不一定安全,也要考虑其测量的线路板是否有对地电压,为了安全维修电源是否也有必要使用1:1的隔离变压器,将维修的电路板也对地隔离起来通常,隔离说的是操作者人体与电网的隔离。
示波器检测电压的操作方法

示波器检测电压的操作方法
以下是使用示波器检测电压的一般操作步骤:
1. 连接示波器:将示波器的探头连接到您想要测量电压的电路或设备上。
通常,黑色探头连接到地,红色探头连接到待测电压的正极。
2. 设置垂直缩放:调节示波器的垂直缩放设置,以使您可以清晰地看到待测电压的波形。
这可以通过示波器面板上的控制旋钮来完成,具体方法会因示波器型号而有所差异。
3. 设置水平缩放:调整示波器的水平缩放设置,以便在时间轴上合适地展示待测电压的波形。
这也可以通过示波器面板上的控制旋钮来完成。
4. 设置触发模式:示波器触发模式用于确定何时开始触发示波器的显示。
您可以根据待测电压的特定特征(例如电压幅值)设置触发模式。
示波器可能提供单次触发、自动触发或外部触发等选项。
5. 观察波形:打开示波器的显示,并观察电压波形。
您可以调整示波器的触发电平、扫描速度和显示方式等设置,以便更好地观察波形。
6. 测量电压:通过示波器的测量功能,可以测量电压的幅值、频率、周期等参数。
根据示波器的型号和功能,您可以使用示波器面板上的测量功能设置,并在
屏幕上获得相应的测量结果。
请注意,示波器的具体操作方法和功能会因厂家、型号和设备的不同而有所差异。
因此,在使用示波器之前,请参阅示波器的用户手册以获得更详细和准确的操作说明。
使用示波器进行市电测量

使用示波器进行市电测量在我们使用(示波器)的过程中,市电测量是很多朋友都会遇到的一个测试项目,但很多朋友在测量中就产生了一些疑问…….1.示波器能测市电吗?2.示波器如何测量市电?3.怎么测量才安全呢?示波器在合理的操作下是能够测量市电的市电就是我们所说的工频交流电((AC))我国使用的是220V,50Hz的标准。
标配的探头一般是无源探头,会有1X和10X两个档位,在不同的档位下,他们可允许测试的电压等级不同,比如下面这个:1X: 150V (RMS)CAT II10X: 300V RMS CAT II在10X档位下允许测试最大的电压有效值为300V,这个是满足我们测量需求的,可以用这个档位来测试市电220(Vr)ms.市电线路由火线、零线和地线组成火线(L):也被称之为相线,一般为红、黄、绿色,为由发电站或变电站提供,电压220V,人体接触会发生危险;零线(N):为火线提供回路,一般为黑、蓝色,在发电站或变电站端接地;由于是远端接地,所以在居民楼用户端电位不一定为零,可能带弱电,对比于火线较为安全;地线(E):零电势参考点,一般为黄绿双色线,在居民楼用户端接大地,零电压,绝对安全。
一般的示波器都是不带隔离的,外壳、通道外金属还有探头地线都是直接与市电地线相连接,在测试中非常容易犯的一个错误就是直接把示波器探头的(信号)线接火线,地线接零线,或者反过来,这是绝对不允许的。
因为火线与地线短路或者是零线和地线短路,非常的危险。
地线会短路,那我把示波器的地线去掉不就行了? 这种做法也不可取,因为这样会导致测量时示波器外壳,和探头地线可能带有220V 电压,有触电危险,千万不要这样尝试!那么我到底该怎么测量呢?1.我们可以使用示波器先测火线-地线,再测零线-地线,由他们之间的差值,得出市电电压,也就是我们常说的A-B法。
2.另一个又安全又快速的方法,那就是使用(高压)差分探头。
高压差分探头因为两个输入端都不存在接地的问题,两路输入信号的差分运算在探头前端(放大器)完成,传输到示波器通道的信号是已差分后的电压,示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量。
差分探头

畸变:畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中,在快速波形转换
之间通常会立即发生畸变,其表现为所谓的“减幅振荡”。差分探头的两个差分输入线非常长,常见的有 30cm左右,如果差分探头这个指标设计不好,那么测量
分类
常见的差分探头有两类:有一类是针对低压信号的,在高速的数字电路中这种差分信号比较常见,这一类差 分探头的测量电压常见的幅值是±8V,带宽一般在1GHz以上;另一类是专门针对高压测量的,测量电压高达上KV, 在开关电源测量中这种差分信号比较常见,这类差分探头叫高压差分探头,测量电压一般在KV级别,带宽在 20MHz—100MHz范围内比较常见。
差分探头差分信号放大原理图
3大重要指标
带宽
CMRR
畸变
带宽 (通用):所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7% 。在选择示波器和 示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦 波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。因此,为实现最大 的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的最高频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升 时间和下降时间。波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成 分发生衰减, 导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带 宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。最常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统 的上升时间一般应该比要测量的上升时间快2倍以上。
操作方法
差分探头PINTECH为例 其可分为两部分。差分探头外观如下: 操作方法差分探头外观A.输出端: BNC输出端子和辅助接地端子用于连接示波器。 B.输入端:差分探头输入端用于连接探头测试夹。 C.测试夹:测试夹用于安全的连接到电路中的测试点
用示波器如何测试电压、时间、电流?看懂了示波器使用算是入门了

用示波器如何测试电压、时间、电流?看懂了示波器使用算是入门了示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。
利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、时间、电流等等。
今天小编就带大家看看如何测试电压、时间、电流的。
一、电压的测量利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。
示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。
更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值,如上冲量或顶部下降量等。
这是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。
1.直接测量法所谓直接测量法,就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。
定量测试电压时,一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。
所以,直接测量法又称为标尺法。
(1)交流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。
如交流信号的频率很低时,则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。
将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H,则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。
如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘10。
例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级,被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div,则此信号电压的峰-峰值为1V。
如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰-峰值就为10V。
(2)直流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。
示波器的电压测量和电阻分析方法

示波器的电压测量和电阻分析方法示波器是一种常用的电子测量仪器,主要用于观察电信号的波形,并对电路进行故障诊断和性能分析。
在电路测量中,电压测量和电阻分析是示波器最常用的功能之一。
本文将介绍示波器的电压测量和电阻分析方法,以帮助读者更好地使用示波器进行电路测量。
一、电压测量方法示波器可以用来测量直流(DC)电压和交流(AC)电压。
下面将分别介绍两种类型电压的测量方法。
1. 直流电压测量直流电压的测量通过示波器的电压通道来实现。
电压通道通常有多个档位,根据待测电压的大小来选择合适的档位。
示波器的电压通道具有较高的输入阻抗,以保证待测电路的测量精度。
在进行直流电压测量时,需要注意以下几点:- 在选择电压档位时,应选择接近待测电压的最小档位,以获得更高的测量精度。
- 示波器的探头也有不同的档位,根据需要,选择合适的探头档位。
- 确保探头正确连接至待测电路的正负极。
2. 交流电压测量交流电压的测量同样使用示波器的电压通道。
示波器的交流电压测量是基于信号的幅度来进行的。
可以通过选择合适的交流耦合或直流耦合方式来进行测量。
在进行交流电压测量时,需要注意以下几点:- 当信号频率较高时,应选择交流耦合方式来避免直流偏置的干扰。
- 当信号频率较低时,可使用直流耦合方式进行测量。
二、电阻分析方法示波器的电阻分析功能主要通过外接电阻箱来实现。
电阻箱的功能是模拟不同大小的电阻值,从而进行电路中电阻的测量和分析。
电阻分析的步骤如下:1. 连接电阻箱:将电阻箱连接至示波器的电阻分析输入端口。
2. 设置电阻值:根据需要设置电阻箱的电阻值,选择目标电阻值进行测量。
3. 读取电阻值:通过示波器的屏幕或测量结果显示功能,可直接读取电阻值。
对于复杂电路的电阻分析,还可以通过示波器的扫描功能进行多个电阻值的连续测量和显示。
三、总结示波器是一种功能强大的电子测量仪器,电压测量和电阻分析是其重要应用之一。
在进行电压测量时,根据待测电压的类型选择合适的档位和耦合方式;在电阻分析时,通过外接电阻箱进行测量,得到电路中的电阻值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、前言
我们都知道使用示波器,就必须使用探针
由于半导体组件的速度愈来愈快,受测电路的讯号自然愈来愈高速化。
今天要正确地从受测电路检出讯号,并传送到示波器的输入端。
而又不影响受测电路的正常运转,绝对不是一件容易的事情。
使用正确的探棒是一个关键。
若探针选用不当,即使购买再昂贵的示波器,也无济于事。
现在市面上有许多种类的探棒可以帮助使用者在各种不同条件下完成电路检测的工作,差动探棒就是其中一类。
差动探针早期主要是用来量测电力系统,电力转换器及转换式电源供应器。
所量测的讯号通常都是相当大的浮动讯号,从数十伏到数仟伏。
近年来由于数字电路的高速化,数字设计及数字传输中大量使用差动讯号,因而出现新型的低压高速差动探针。
它的量测范围很小。
只有几伏甚至零点几伏,但频宽很宽,可高达数 GHz 。
在现代的示波器量测中,不管是高压型差动探针,或是高速型差动探针,在他们各自的领域中,都是不可或缺的。
二、示波器探棒的选择 - 电力差动讯号在电力电子电路中,通常有许多相当大的浮动讯号,图二是一个典型的交换式电源供应器 (Switching Power) 的电力电路,我们可以将它以Vd( 差动讯号 ) , VCM( 共模讯号 ) 及 VLINE ( 电源讯号 ) 来表示。
当我们用示波器观测电力电子电路讯号时,如果使用单端探棒,将造成短路,损坏待测物及测试设备,甚至造成测量人员触电等 ( 图三 ) 。
电路与示波器的接地端形成短路回路,所以有些量测人员便将示波器的电源接地拆掉,浮接示波器,来避免短路回路的形成 ( 图四 ) ,但是,这样就可以解决我们在电力电子电路的量测问题了吗让我们就这样的方式来讨论:
图四显示,即便将示波器电源接地切断,当我使用多通道量测非共地电路
时,在不同通道单端探棒的接地端,仍然会形成短路回路,造成待测电路或测试设备损坏,同时,在测试设备的接地端,如示波器机壳, BNC 接头探棒的接地线等,将会存在 VLine 或VLine+VCM 相当大的浮动电压,一不小心就容易造成人员触电或损坏电路及设备,严重威胁您的生命及财产安全。
如果我们浮接示波器,并只用单一探棒,谨慎地避免接触到任何接地端 ( 图五 ) ,这样,就可以解决我们在电力电子电路的量测需求了吗恐怕没有那么简单喔!
事实上,即使我们将示波器的接地线切断,在示波器对地之间,仍然存在一个电容效应,而探棒的隔离网状接地线可视为一电感(图五),以交换式电源供应器为例, Vd 与 VCM 为
快速切换讯号,当我们以单端探棒量测 Vd 讯号时, VCM 的高速 Switching 讯号将会经由L 、 C 对地振荡产生 Ringing 讯号,并在 VL 二端产生电压降,所以在示波器的输入讯号端会得到正常的 Vd 讯号加上受干扰的 VL 讯号 ( 图六 )
有一个简单的测试方法可以检视存在于探捧接地线上 VL 的干扰讯号:
将探棒的两端,一起接在 Vd 与 VCM 之间的同一点上 ( 如图七 ), 在示波器的输入端可测得 VCM + VLine 经 . 振荡后存在 L 上的干扰讯号 VL 。
也有人尝试在待测电路端加上电源隔离变压器 ( 图八 ) 。
如图八所示 , 加了隔离变压器之后,虽然切断了 VLine 可免除触电的危险,但是在 LC 振荡之后,仍然会在探棒产生干扰讯号 VL ,除此之外,加上隔离变压器还会改变了待测电路输入电力线的条件与特性,当我们要做电力谐波分析、功率量测, EMI 、 EMC 测试时,也会造成量测误差。
综合以上几点的说明得知,当我们在进行电力电子电路的量测时,差动式探棒可说是必备工具之一,
3、安全的浮地测量
电源系统测试中经常要求测量三相供电中的火线与火线,或者火线与零(中)线的相对电压差,很多用户直接使用单端探头测量两点电压,导致探头烧毁的现象时有发生。
这是因为:大多数示波器的”信号公共线”终端与保护性接地系统相连接,通常称之为“接地”。
这样做的结果是:所有施加到示波器上,以及由示波器提供的信号都具有一个公共的连接点。
该公用连接点通常是示波器机壳,通过使交流电源设备电源线中的第三根导线源线地线,并将探头地线连到一个测试点上。
单端探头的地线与供电线直接相连,后果必然是短路。
这种情况下,我们需要浮地测量。
所谓“浮地”测量,即测量的两个点都不处于接地电位,这是一种典型的差分测量。
“信号公共线”与地之间的电压可能会升高到数百伏。
此外,许多差分测量还要求抑制高共模信号,以便于评估低电平差分信号,多余的接地电流还会产生烦人的嗡嗡声和接地环路。
用户常常借助那些存在潜在危险的测量技术来解决这些问题。
通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器,切断中线与地线的连接。
将示波器从保护地线浮动起来,以减小地环路的影响。
这种方法其实并不可行,因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连,是不安全的测量方法,会带来l人身伤害,仪器和电路损坏!
此外,它违反了工业健康和安全规定,且获得的测量结果也差。
而且,交流供电仪器在地面浮动时会出现一个大的寄生电容。
因此,浮动测量将受到振荡的破坏。
总而言之,将示波器“浮地”非常糟糕的主意,这将导致:
――损坏被测器件;
――损坏示波器
――给人身带来潜在伤害
――导致很差的测量精度
如何解决
最佳解决办法就是使用高共模抑制比的差分探头,因为两个输入端都不存在接地的问题,两路输入信号的差分运算在探头前端放大器完成,传输到示波器通道的信号是已差分后的电压,示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量。
比如力科公司的ADP305高压差分探头即是安全测量三相市电的火线与火线、火线与中线间压差的最佳探头。