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    示波器如何安全測量220V市電?

    更新時間:2023-06-27      點擊次數:270

    用示波器測量220V市電最容易發生的問題:

    1、測量時跳閘;

    2、人不小心觸電;

    3、測量時把示波器燒了

    今天我們就來講一講為什么會發生這些問題并如何避免。

    220V市電與示波器的供電關系:

    220V市電通常與我們直接相關的有三根線:火線、零線、地線。

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

    零線(N):為火線提供回路,在發電站或變電站端接地;由于是遠端接地,因此在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碰零線也會有觸電感覺的原因;

    地線(E):在居民樓用戶端連接大地的線,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市電很容易出問題?問題的根源就在示波器的220V供電上,如下圖所示:



    我們來了解一下示波器的供電方式。示波器器的供電,不外乎以下幾種:

    1、220V直接供電: 供電方式,優點是成本低;其供電回路與220V市電的接線關系如下:



    2、電池供電: 成本較高,但是可以實現移動測量與浮地測量;

    3、電源適配器供電: 成本較高,一般是配合電池供電而設計,其供電回路與220V市電的接線關系如下:



    測量量程確認

    在進行市電測量時,應確認探頭和示波器的電壓量程是否滿足測量需求。

    如麥科信STO1104C智能示波器, 標配探頭是×10檔位且最大安全工作電壓是600V pk;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峰峰值,配合探頭×10檔,測量最大電壓峰峰值為1000V,因此從量程上考慮是滿足測量220V市電的。


    示波器垂直方向代表電壓值


    錯誤的測量方法

    普通的示波器沒有隔離,外殼金屬端與探頭的負端(地)均與地線相連,如圖所示,當用示波器直接對零線和火線測量時,就會間接地把零線或火線對地線短路(等效于圖中紅色虛線),非常危險。因此,示波器是不能直接測量市電的。


    錯誤的測量方法


    不推薦的測量方法:

    浮地測量具有一定的危險性,如若操作不當可能引發觸電事故。同時,這是一種既不安全又不準確的方法,因為浮地后示波器與大地的寄生電容會使信號發生振鈴現象,導致信號失真。

    通過將示波器的電源地線人為斷開(用兩芯電源插排供電或者用示波器電池供電)或使用隔離變壓器的方法對示波器供電,達到斷開測量回環的目的,實現“浮地"測量。


    浮地測量法(不推薦)


    浮地測量時,示波器外殼金屬端和探頭接地端帶有同等電平。當測量市電時,外殼可能帶有220V的電壓,人體一旦接觸到示波器外殼,電流會經過人體流入大地,非常危險!

    推薦的測量方法:

    對普通示波器基于安全角度考慮,使用高壓差分探頭對市電測量是絕對安全的。


    高壓差分探頭測量


    差分探頭是利用差分放大原理設計出來,可將任意間的兩點浮接信號,轉換成對地的信號的示波器探頭。使用高壓差分探頭是最佳的推薦方式,安全方便。

    最后

    示波器是一種用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器,凡可以變為電效應的周期性物理過程都可以用示波器進行觀測。因此,學會如何正確和安全地使用示波器至關重要。尤其在測量一些高壓信號時,必須弄清各種信號線之間的關系,才能正確地連接被測信號,保證安全測量。


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