使用高壓差分探頭的示波器安全測量市電方案

PRBTEK

   高壓差分探頭是一種用于動力與電氣工程、電子與通信技術、航空、航天科學技術領域的計量儀器。主要用于觀測差分信號，差分信號是相互參考、而不是以地作為參考點的信號。
示范一個錯誤測試操作：
      測試場景：直接從市電插座取電接入 3W 非隔離開關電源電路板，使用示波器測試輸出電壓，此時示波器通過另外一個插座直接從市電取電。
      測試后果：在將示波器接到輸出負極的一瞬間，漏電保護開關跳閘了！
      經過咨詢、分析，才明白由于沒搞懂“示波器地線與市電的零線、火線還有大地址間的關系”才導致錯誤的測試操作，該操作不僅會讓市電跳閘，還可能會把示波器燒壞！
      下面PRBTEK為您介紹如何使用高壓差分探頭的示波器安全測量市電，下圖表現出火線、零線和地線的關系：
      火線（L）：也稱相線，由發電站或變電站提供，電壓 220V，人體接觸會有危險；
      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，但相對安全；
      地線（E）：零電勢參考點，在居民樓用戶端接大地，零電壓，絕對安全。

錯誤的測量方法：
       如下圖，“普通的示波器與市電沒有隔離，外殼金屬端與探頭的負端（地）均與地線相連，當用示波器直接對零線火線測量時，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）”。
       使用示波器測試直接接市電的電路板時，雖然不是直接測試市電，但同樣的道理，市電會通過電路板的線路與示波器的地線相連，進而連接到大地的地線 E，同樣導致零線或火線對地線短路，非常危險。
       而對于這種場景：示波器直接接市電，電路板接 AC Source，此時對電路板進行測量，甚至測量 AC Source 的輸出電壓卻無故障保護出現的情況，是因為 AC Source 本身就是一個隔離電源，其輸出的 AC 電源實際上已經跟市電隔離開來，因此示波器地線與其相接時不會產生短路回環，造成故障的出現。

      基于上面的錯誤方法，我們可能會想到將示波器的電源地線人為斷開或者使用隔離變壓器的方法對示波器供電，達到斷開測試環路的目的，但這種方法屬于“浮地”測試，同樣不予推薦。如下圖：

推薦的測量方法：
      “A-B 偽差分測量”
       采用普通無源探頭應用“A-B”法對市電進行測量時，應將兩通道探頭的負端（地）均接至電源地線，一個通道的探頭探針（正端）接零線，另一個通道的探頭探針（正端）接火線（如圖所示），則兩通道的測量差值即為市電波形。

高壓差分探頭測量
       應用高壓差分探頭測量市電，火線和零線測試點正反接都沒關系，探頭內部通過高阻的方式將測量端的地和示波器的地隔離開來，不會造成短路問題，這是最佳的推薦方式，安全方便。

       PRBTEK在這里提醒工程師要正確使用測量儀器，避免錯誤的測量方法導致儀器的損壞，以上就是PRBTEK為您介紹如何使用高壓差分探頭的示波器安全測量市電，如果您在使用過程中有什么問題，歡迎訪問普科科技PRBTEK官網www.prbtek.com。