在使用示波器的過程中總會出現各種各樣的問題,但近期大家經常提起的幾個問題卻是測試中的重要點,分別如下:
1、示波器測量市電為什么老是出現跳閘情況?
2、測市電時為什么會把示波器燒了?
3、示波器的地線與市電的零線、地線還有大地之間到底有怎樣的關系呢?
對于以上的三個問題大家是不是都存在些許的疑問,面對這些問題又該怎樣解決?今天我們精簡的介紹一下如何正確使用示波器安全進行測量市電。首先在測量前需要了解市電的供電線路及原理,這樣有利于大家進行安全用電,安全測量。下面有詳細的配圖介紹,方便大家理解。
一、火線、零線、地線各代表著什么?
我國現今的市電(居民用電)規格為交流220V@50Hz,供電線路由火線、零線和地線組成,三者之間的關系下圖1所示。
1、火線(L):也被稱之為相線,由發電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸會發生危險;
2、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,所以在居民樓用戶端電位不一定為零,可能帶弱電,對比于火線較為安全;
3、地線(E):零電勢參考點,在居民樓用戶端接大地,零電壓安全。
【圖1 火線、零線和地線的關系】
二、測量量程確認
進行市電測量時,需要確認探頭和示波器的電壓量程是否達到測量需求。
例如廣州致遠電子的ZDS2022示波器,標配的探頭在×10檔位下具備CAT II 300Vrms安全等級;垂直檔位大為10V/格,垂直方向有8格,即大電壓測量范圍為80V峰峰值,配合探頭×10檔,測量大電壓峰峰值為800V,可以測量220V市電。
因此為了能夠達到測量范圍,應使用探頭×10檔位,并且垂直檔位打到10V/div。
三、錯誤的測量方法:
一般的示波器沒有隔離,外殼金屬端與探頭的負端(地)均與地線相連,如下圖2所示,在使用示波器直接對零線和火線測量時,則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。由此可以得出,示波器是不可以直接測量市電的。
【圖2 錯誤的測量方法】
四、不推薦的測量方法:
在此介紹的方法具有一定的危險性,如果操作不當將有可能導致觸電事故的發生,故此禁止使用。
1、浮地測量
詳情如下圖3所示,通過將示波器的電源地線人為斷開(可以用兩芯電源插排供電)或使用隔離變壓器的方法對示波器進行供電,達到斷開測量回環的目的,實現“浮地”測量。
【圖3 浮地測量法】
2、浮地測量存在的安全隱患
在進行浮地測量時,示波器外殼金屬端和探頭接地端具備同等電平。當測量市電時,外殼可能帶有220V的電壓,人體如果接觸到示波器外殼,電流將經過人體流入大地,此方法十分危險!
【圖4 浮地測量安全隱患】
五、推薦的測量方法:
面對普通示波器基于安全角度考慮,采用“A-B”法和高壓差分探頭對市電測量會更加安全的,下面將會對其進行詳細的介紹。
1、“A-B”偽差分測量
使用普通無源探頭應用“A-B”法對市電進行測量時,需要將其兩通道探頭的負端(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(例如下圖5左所示),則兩通道的測量差值即為市電波形。
【圖5 推薦的測量方法】
2、高壓差分探頭測量
采用高壓差分探頭進行測量市電,火線和零線測試點不論正反接都不影響,探頭內部使用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,測量方式例如下圖5右所示。
高壓差分探頭是佳的測量方式,安全方便,但價格會較為昂貴。
六、小總結:
在使用儀器進行測量前,我們應該正確的了解其用法再安全的進行使用。特別是測量一些高壓信號時,一定要清楚的知道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。如有疑問在線咨詢,或致電我們的客服!