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浮地丈量中几种丈量方法优缺点比照

隔离输入示波器测量采用IsolatedChannel?输入结构的示波器,如TPS2000B或THS3000系列,提供了真正的、完整的通道到通道和通道到电源线隔离

阻隔输入示波器丈量

选用IsolatedChannel?输入结构的示波器,如TPS2000B或THS3000系列,供给了真实的、完好的通道到通道和通道到电源线阻隔才能。每条通道彼此独自阻隔,一起与其它非阻隔器材阻隔。
在运用IsolatedChannel?示波器进行浮地丈量时,有必要运用专门规划的无源探头,如TPP0201,进行高达30 VRMS的浮地丈量;或运用THP0301,进行高达300 VRMS的浮地丈量;或运用P5122/P5150探头,进行高达600 VRMS的浮地丈量。与大多数传统示波器运用的无源探头不同,这些类型的探头在BNC衔接上绝缘,避免产生触电;参阅引线是为耐受额外浮地电压而规划的。
1. 长处:
阻隔输入通道示波器为进行浮地丈量供给了一种安全可靠的办法。通道到通道阻隔和通道到接地阻隔的显着长处是能够一起调查参阅到不同电压的多个信号。
另一个长处是能够在不添加专用探头本钱或贵重粗笨的电压阻隔器的情况下完结这一点。通道到电源线阻隔消除了信号源接地与示波器之间的途径。
2.缺陷:
与差分探头不同,阻隔输入通道没有供给均衡浮地丈量。到接地的阻抗在顶级(+)输入和参阅(-)输入之间是不同的。由于阻隔通道的参阅(-)输入不象接地示波器那样有默许的参阅电平,因而有必要把探头的参阅引线衔接到DUT的参阅点上。
由于没有到接地的分路,因而荧光灯和大楼布线放射的工频场或许会在示波器读数上导致更多的基线噪声。运用均匀收集形式会减轻这种基线噪声进步。
差分探头丈量
经过运用差分探头体系,能够经过泰克TDS/DPO/MSO和大多数其它接地示波器进行浮地丈量。某些差分探头(如P6246、P6247、P6248和P6330)是为起伏较低的快速信号优化的。其它探头(如P5200A、P5205A和P5210A)则处理速度较慢、电压起伏较高的信号。ADA400A差分前置放大器即便在高噪声环境中,仍能显现低频率、超低起伏的差分信号。
1. 长处
差分探头为调整接地示波器进行浮地丈量供给了一种安全的办法。除安全性优势外,运用这些探头能够改进丈量质量。差分探头供给了均衡丈量输入电容,因而能够运用恣意一条引线安全地勘探电路中任何点。在比电压阻隔器更高的频率上,差分探头一般CMRR功用更好。
另一种长处是全面运用示波器的多条通道,一起调查多个信号,参阅不同的电压。
2. 缺陷
探头仍有一条到接地的电阻途径,因而假如电路对走漏电流活络,那么差分探头或许并不是最佳的解决方案。
其它缺陷包含添加了一层本钱,具体视示波器功用,或许要求独立的电源,这添加了本钱和体积。在出厂时,有必要手动确认每种丈量的增益和偏置特色。
电压阻隔器丈量
望文生义,阻隔器在浮地输入与参阅地电平输出之间没有直接的电气衔接。信号经过光学或分路光学/变压器手法耦合。
1.长处
电压阻隔器为安全丈量浮地电压供给了一种手法,由于阻隔器没有到地的电阻途径,因而对走漏电流反常活络的运用来说,它们是一个很好的挑选。
2.缺陷
电压阻隔器添加了一层本钱。有必要运用独自的电源和阻隔放大器箱。在出厂时有必要为每一项丈量手动确认增益和偏置特色。
“A – B”丈量(伪差分丈量)
“A – B”丈量技能能够运用传统示波器及无源电压探头,直接进行浮地丈量。一条通道丈量“正”测试点,另一条通道丈量“负”测试点。从第一个丈量值中减去第二个丈量值,去掉两个测试点的公共电压,以便调查不能直接丈量的浮地电压。示波器通道有必要设置成相同的伏特/格;探头应与示波器配套,使共模抑制比到达最大。
1.长处
运用“A – B”丈量技能的优势在于,简直任何示波器和标配探头都能够简洁地完结这一点。记住,两个测试点有必要参阅地电平。因而,假如恣意一个测试点都是浮地的,或假如整个体系都是浮地的,那么不适用这种办法。
2.缺陷
在进行“A – B”丈量时,要运用两条示波器通道。这种技能的首要约束是共模规模适当小,这源于示波器的笔直通道动态规模。一般来说,其不到来自地电平的volts/division设置的10倍。在共模电压大于差模电压时,“A – B”丈量技能或许会被认为是从两个大电压中提取小的差异。这种技能适合共模信号的起伏与差模信号相同或低于差模信号,且共模成分是DC或低频,如50 Hz或60 Hz电源线的运用。在丈量起伏适中的信号时,它从丈量中有用消除了接地环路电压。
“浮地”传统接地示波器
运用不会把接地传送到次级电路的阻隔变压器,或经过把示波器的AC市电电源线接地衔接器,是一种常用的有风险的示波器浮地丈量办法。
“浮地”参阅地电平示波器把一切能够触摸的相同电压的金属(包含机箱、机壳和衔接器)作为探头参阅引线衔接的测试点。
1.长处
虽然浮地设备是一种运用现有设备进行浮地丈量,消除频率较低的信号上接地环路的办法,但它是一种不安全的、风险的作法,不该选用这种办法。
2.缺陷
不管是从示波器上的升压视点(对操作人员或许会产生电击),仍是由于地波器变压器绝缘设备上累积的应力,这种技能都是风险的。这种应力或许不会当即导致毛病,但即便示波器康复到正确接地操作,将来仍或许会导致产生风险毛病(电击和风险)。
在较高的频率上,堵截接地或许不会中止接地环路,由于电源线供电的仪器在接地以上浮地时会表现出大的寄生电容。振铃或许会损坏浮地丈量。浮地示波器没有均衡输入。参阅一侧(探头上的“接地”夹)有一个显着的到地电容。参阅点衔接的任何源阻抗将在快速共模跳变中加载,使信号产生衰减。更糟糕的是,高%&&&&&%或许会损坏某些电路。衔接逆电器上方门中共用的示波器或许会使门驱动信号速度下降,避免被测器材封闭,避免损坏输入桥接器。这种毛病一般伴随着作业台上呈现小的火花。
另一个缺陷是其一次只能进行一项丈量。记住,一切输入参阅都彼此绑缚在一起。一旦浮地一个输入参阅,一切输入参阅现在都在同一水平上浮地。

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