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示波器如何安全測量220V市電?

PRBTEK ? 來源:PRBTEK ? 作者:PRBTEK ? 2024-02-05 09:50 ? 次閱讀
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示波器測量220V市電最容易發(fā)生的損壞問題:

1、測量時跳閘;

2、使用人不小心觸電;

3、測量時燒毀示波器;

今天我們就來談談為什么會出現(xiàn)這些問題,以及如何避免。

220V市電與示波器的供電關系:

220V市電通常有三條與我們直接相關的線路:火線、零線、地線。

火線(L):又稱相線,由發(fā)電站或變電站提供,對地電壓220V,人體接觸有觸電危險;

零線(N):為火線提供電路,在發(fā)電站或變電站端接地;由于遠端接地,居民樓用戶端電位不一定為零,可能帶弱電。這就是為什么我們觸摸零線時會有觸電感;

地線(E):在居民樓用戶端連接大地線,可靠的地線與我們腳下的大地等電位,絕對安全。

為什么示波器測量220V市電容易出問題?問題的根源在于示波器的220V供電,如下圖所示:

wKgaomXAPveAAhdpAABQ-n1gJC053.jpeg

讓我們來看看示波器的供電方式。示波器的供電不外乎以下幾種:

1、220V直接供電:最常見的供電方式,優(yōu)點是成本低;其供電電路與220V市電的接線關系如下:

wKgZomXAPveAFMgmAAA-GG-V5oQ52.jpeg

2、電池供電:成本高,但可實現(xiàn)移動測量和浮地測量;

3、電源適配器供電:成本高,一般采用電池供電設計,其供電電路與220V市電的接線關系如下:

wKgaomXAPveAXkLbAABClWoFa5o20.jpeg

確認測量量程

測量市電時,應確認探頭和示波器的電壓范圍是否滿足測量要求。

如麥科信STO1104C智能示波器,標準探頭為×最大安全工作電壓為600Vpk;示波器垂直檔位最大為10V/格,垂直方向上有10格,即最大電壓測量范圍為100V峰值,配合探頭×在10檔中,測量的最大電壓峰值為1000V,因此從測量范圍上看,是滿足測量220V市電的要求。

wKgZomXAPvmAfuggAABWY0ot1XM34.jpeg

示波器的垂直方向代表電壓值

錯誤的測量方法:

普通示波器沒有隔離,外殼金屬端和探頭的負端(地面)與地線相連。如圖所示,當用示波器直接測量零線和火線時,零線或火線會間接短路(等于圖中的紅色虛線),非常危險。因此,示波器不能直接測量市政電力。

wKgaomXAPvmABAPFAACQ1dO-wPA01.jpeg

錯誤的測量方法

不推薦的測量方法:

浮地測量有一定的風險,如果操作不當,可能會導致觸電事故。同時,這是一種不安全和不準確的方法,因為浮地后示波器和地球寄生電容器會使信號鈴聲現(xiàn)象,導致信號扭曲。

通過人工斷開示波器電源線(用兩芯電源插頭或用示波器電池供電)或使用隔離變壓器,達到斷開測量環(huán)的目的,實現(xiàn)“浮地”測量。

wKgZomXAPvqAPzHmAAA1DXo8jpo75.jpeg

浮地測量法(不推薦)

浮地測量時,示波器外殼的金屬端與探頭接地端具有相同的電平。當測量市政電源時,外殼可能有220V的電壓。一旦人體接觸到示波器外殼,電流就會通過人體流入地球,這是非常危險的!

推薦的測量方法:

考慮到普通示波器的安全角度,使用高壓差分探頭測量市電是絕對安全的。

wKgaomXAPvqAXQUPAABhiC0cpwA94.jpeg

高壓差分探頭測量

差分探頭是利用差分放大原理設計的示波器探頭,可以將任意間的兩個浮動信號轉(zhuǎn)換為對地信號。使用高壓差分探頭是最好的推薦方式,安全方便。

最后

示波器是一種用于測量交流電或脈沖電流波形狀的儀器,可以用示波器觀察可以變成電效應的周期性物理過程。因此,學習如何正確和安全地使用示波器是非常重要的。特別是在測量一些高壓信號時,必須找出各種信號線之間的關系,以正確連接被測信號,以確保安全測量。

審核編輯 黃宇

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