如何實現示波器的安全連接與浮地測量？

發布時間：2018-11-01                1953

作為電源工程師，我們工作中不可避免的要常常同電有親密接觸。安全第一是一句老生常談的話，但是人總會有麻痹松懈的時候。這就要求我們不但要有安全的意識，實驗臺的儀器設置也要盡量以安全的方式來避免觸電的發生。示波器是我們實驗臺上重要的一個儀器，如何安全并準確的使用與我們的工作息息相關。安泰示波器維修專家小組分享：

　　首先一點，雙線觸電，同時接觸兩個帶電點總是危險的，不能被可靠的保護。而單線觸電，即工作中無意中碰到帶電部分，通過我們的安全設置，是可以保證安全的。這里還有一個前提是我們和大地是相連的(不要依賴大地的絕緣，因為不是每處每刻都相同的)。

　　1實驗室的電氣設備

　　這里我們對實驗室的設備和電源做一些簡化模型，以利我們后面的分析。人體我們視作與大地相連的電阻。

臺式萬用表，功率分析儀等

　　圖1.電氣測量設備簡化模型

示波器

　　圖2.示波器簡化模型

被測樣品

　　圖3.被測線路簡化模型

　　因為我們只作安全連結性的分析，因此設備模型只看輸入輸出，簡化了其余部分。大多數的電氣測量設備都是與輸入電源隔離的，而我們的被測樣品可能是直接整流，也可能有隔離電源，這里為了方便分析，我們統一視作從輸入電源直接整流而來。另外值得注意的一點是示波器的無源探頭的地是和輸入線的地是連通的。

　　2實驗室的電氣設備的連接

首先我們來看最不安全的情況

　　圖4.不安全的連接1

這種情況是最不安全的連接，所有設備，包括被測樣品都直接連接到市電上，這樣的情況下，不但人體接觸到被測樣品會有危險，甚至被測樣品自己都會有短路危險。因此我們需要一個隔離的電源來給被測試品供電。下面兩個圖示的被測試樣品采用了隔離電源，但仍然是不安全的。

　　圖5.不安全的連接2

　　雖然被測試品采用了隔離電源，但是由于示波器的地連接到了大地，被測試品的輸出電壓仍能通過人體形成回路造成觸電的危險。

　　圖6.不安全的連接3

　　上圖很多人認為是安全的連接了，這就是我們常看到的示波器接地線被斷開的情況。但實際上還是存在安全隱患，如果電源連接的示波器過多，就會造成流過Y電容的電流累積超過安全電流的危險。因此我們需要把示波器都連接到隔離電源上。

　　圖7.安全的連接3

　　上圖就是我們推薦的安全連接設置，此時人體單點接觸到被測試品的任何一點都不會有觸電危險。有人會問，如果示波器全部采用隔離探頭不是就不用斷開示波器的電源接地線了嗎。確實是這樣，但是由于隔離探頭的帶寬限制，以及不適用于測量小信號，我們不可能只使用隔離探頭。

　　3示波器浮地測量

　　我們都知道任何測量都要基于一個參考點。之所以示波器的探頭地要連接到大地，就是因為大地是一個參考零電平。地球上的任何一個點都對大地有一個相對電位，都會有寄生電容連接到大地。而我們將示波器浮地之后，不可避免的會引入一個共模信號。實際上測量中還是存在各種分布電容和電感，就算連接到大地，線上的電阻和寄生參數也是存在的。在我們日常的測量中示波器浮地之后帶來的誤差在可以忽略的情況下，是不會影響我們的測量結果的。考慮到安全原因，我們還是盡量將示波器輸入電源的地線斷開的。以上有關示波器安全連接以及浮地測量知識由安泰示波器維修中心網整理發布，更多有關示波器維修使用知識歡迎訪問安泰維修官網（www.kongya99.com）

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