很多工程師有這樣的一個(gè)習(xí)慣:當(dāng)要測(cè)量高壓信號(hào)時(shí),習(xí)慣性的把電源插頭的保護(hù)地?cái)嚅_,使用普通無源探頭直接進(jìn)行高壓的浮地測(cè)量,,結(jié)果就是“啊,,我被電到了!”,。是的,你不是被美女“電”到了,你是真的被“電”到了,,那到底為什么會(huì)產(chǎn)生這種觸電現(xiàn)象呢?對(duì)于浮地測(cè)量,,你了解多少呢,?
浮地測(cè)量
通過將示波器的電源插頭的保護(hù)地人為斷開(可以用兩芯電源插排供電)或使用隔離變壓器的方法對(duì)示波器供電,達(dá)到斷開測(cè)量回環(huán)的目的,,實(shí)現(xiàn)“浮地”測(cè)量,,如圖1所示。
圖1示波器電源插頭地線斷開
電源插頭的保護(hù)地線可以避免漏電事故的發(fā)生或者防止強(qiáng)電對(duì)人體產(chǎn)生的危害,,如果只有火線和零線,,那么當(dāng)操作人員觸碰到高壓電時(shí),強(qiáng)電流將無法通過地線把電流通到地,,而是直接通過人體到地,,導(dǎo)致發(fā)生觸電事故。
圖2 人體觸電
那么將電源插頭的保護(hù)地?cái)嚅_后會(huì)有什么樣的影響呢,?請(qǐng)看下文,。
1、110V觸電
Y電容是跨接在電源的火線和地線,,零線和地線的電容,,如圖3所示,主要起到濾波保護(hù)的作用,,并抑制共模干擾,,其屬于安規(guī)電容,電容器失效后不會(huì)導(dǎo)致電擊,,不會(huì)危機(jī)人身安全,。
示波器的金屬殼體(內(nèi)部屏蔽殼和裸露在外的BNC頭)與電源插頭的保護(hù)地接在一起,當(dāng)電源插頭保護(hù)地?cái)嚅_時(shí),,220V電壓經(jīng)Y電容分壓,,中間110V電壓直接加在示波器金屬殼體上,即金屬殼體上存在110V交流電壓,,當(dāng)人觸碰到帶電區(qū)域時(shí)則會(huì)發(fā)生被針扎一樣的觸電現(xiàn)象,,雖不會(huì)危機(jī)人身安全,但是也屬于危險(xiǎn)操作。
3,、人體電擊危險(xiǎn)
從圖4可以看出,,將示波器插頭的保護(hù)地?cái)嚅_后,直接使用普通無源探頭與被測(cè)高壓模塊相連,,也就是示波器金屬殼體(內(nèi)部屏蔽殼和裸露在外的BNC頭),、探頭接地端和被測(cè)高壓模塊負(fù)端在同一電平上,都相對(duì)大地浮空,,具有一定的高壓V(如圖4所示的浮地電壓V),。
當(dāng)人體直接觸碰示波器導(dǎo)電部分時(shí)就相當(dāng)于直接接觸被測(cè)高壓模塊,導(dǎo)致高壓電流直接經(jīng)過人體流入大地,,可能導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害,,甚至導(dǎo)致死亡!因此“浮地”測(cè)量是非常危險(xiǎn)的做法,,不得進(jìn)行此類操作,。
圖4浮地測(cè)量危害
4、參數(shù)測(cè)量不準(zhǔn)確
如圖4所示,,當(dāng)進(jìn)行浮地測(cè)量時(shí),,示波器電源與大地之間會(huì)產(chǎn)生很大的的寄生電容和寄生電感。在較高頻率上,,斷開電源線的保護(hù)地可能并不會(huì)斷開接地環(huán)路,,所以在測(cè)量時(shí)除了測(cè)探頭兩端之間的回路信號(hào),,還會(huì)加入“虛擬”接地環(huán)路的信號(hào),,由此發(fā)生的振鈴會(huì)使信號(hào)失真,導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,,如圖5所示,。
圖5 振鈴現(xiàn)象
5、示波器和被測(cè)電路損壞
高壓情況:由于示波器與真實(shí)地之間存在較高的浮地電壓,,電荷會(huì)積累到示波器的絕緣裝置上,,這是一種隱形的危害,會(huì)使示波器在以后的使用中發(fā)生故障,。由于探頭的地是與示波器內(nèi)部的地相連,,也就是和外殼相連,當(dāng)示波器外殼帶的電荷較多時(shí),,會(huì)導(dǎo)致燒壞探頭,,最終引發(fā)一系列事故。
高寄生電容情況:由于高寄生電容的存在,,被測(cè)器件會(huì)有小火花的現(xiàn)象,,也可能會(huì)損壞被測(cè)電路。
通過以上的介紹,浮地測(cè)量是一種既不安全,,又不準(zhǔn)確的高壓測(cè)量方式,,建議使用高壓差分探頭進(jìn)行安全有效的高壓測(cè)量。ZP1000D高壓差分探頭最大可測(cè)峰值為1300V的高壓電,,即高壓帶隔離的作用,,可測(cè)量差分信號(hào)、高壓信號(hào)和高壓差分信號(hào),。
圖6 高壓差分探頭