如何用示波器測(cè)量市電?
在ZDS2022示波器推廣的過(guò)程中,經(jīng)常有一線的工程師來(lái)與我們交流在市電測(cè)量上的一些疑惑,大致是以下幾個(gè)問(wèn)題:
- 1、為什么我用示波器測(cè)量市電總是跳閘呢?
- 2、測(cè)量市電為什么一定要將三腳插頭的地線掰斷才能測(cè)呢?
- 3、為什么我測(cè)市電會(huì)把示波器燒了呢?
好了,閑話少敘,上干貨!今天的主題就是——如何用示波器安全測(cè)量市電?
了解市電的供電線路及原理,有助于安全用電,安全測(cè)量!本文畫了幾個(gè)圖,輕松助你測(cè)量市電!
我國(guó)的市電(居民用電)規(guī)格為交流220V@50Hz,供電線路由火線、零線和地線組成,它們的關(guān)系如圖1.1所示。
火線(L):也稱相線,由發(fā)電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸會(huì)有危險(xiǎn);
零線(N):為火線提供回路,在發(fā)電站或變電站端接地;由于是遠(yuǎn)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(duì)安全;
地線(E):零電勢(shì)參考點(diǎn),在居民樓用戶端接大地,零電壓,絕對(duì)安全。
在進(jìn)行市電測(cè)量時(shí),應(yīng)確認(rèn)探頭和示波器的電壓量程是否滿足測(cè)量需求。
如廣州致遠(yuǎn)電子的ZDS2022示波器,標(biāo)配的探頭在×10檔位下具備CAT II 300Vrms安全等級(jí);垂直檔位最大為10V/格,垂直方向有8格,即最大電壓測(cè)量范圍為80V峰峰值,配合探頭×10檔,測(cè)量最大電壓峰峰值為800V,可以測(cè)量220V市電。
故為了達(dá)到測(cè)量范圍,應(yīng)使用探頭×10檔位,并且垂直檔位打到10V。
普通的示波器沒(méi)有隔離,外殼金屬端與探頭的負(fù)端(地)均與地線相連,如圖2所示,當(dāng)用示波器直接對(duì)零線和火線測(cè)量時(shí),就會(huì)間接地把零線或火線對(duì)地線短路(等效于圖中紅色虛線),非常危險(xiǎn)。因此,示波器是不能直接測(cè)量市電的。
這里介紹的方法具有一定的危險(xiǎn)性,如若操作不當(dāng)可能引發(fā)觸電事故,禁止使用。
如圖3所示,通過(guò)將示波器的電源地線人為斷開(kāi)(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(kāi)測(cè)量回環(huán)的目的,實(shí)現(xiàn)“浮地”測(cè)量。
浮地測(cè)量時(shí),示波器外殼金屬端和探頭接地端帶有同等電平。當(dāng)測(cè)量市電時(shí),外殼可能帶有220V的電壓,人體一旦接觸到示波器外殼,電流會(huì)經(jīng)過(guò)人體流入大地,非常危險(xiǎn)!
對(duì)普通示波器基于安全角度考慮,使用“A-B”法和高壓差分探頭對(duì)市電測(cè)量是非常安全的,下面分別對(duì)其進(jìn)行介紹。
采用普通無(wú)源探頭應(yīng)用“A-B”法對(duì)市電進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)將兩通道探頭的負(fù)端(地)均接至電源地線,一個(gè)通道的探頭探針(正端)接零線,另一個(gè)通道的探頭探針(正端)接火線(如圖5左所示),則兩通道的測(cè)量差值即為市電波形。
應(yīng)用高壓差分探頭測(cè)量市電,火線和零線測(cè)試點(diǎn)正反接都沒(méi)關(guān)系,探頭內(nèi)部通過(guò)高阻的方式將測(cè)量端的地和示波器的地隔離開(kāi)來(lái),不會(huì)造成短路問(wèn)題,測(cè)量方式如圖5右所示。
高壓差分探頭是最佳的推薦方式,安全方便,但價(jià)格會(huì)比較昂貴。
示波器作為一種很重要的測(cè)量?jī)x器,我們應(yīng)該正確、安全地使用。尤其在測(cè)量一些高壓信號(hào)時(shí),必須弄清各種信號(hào)線之間的關(guān)系,才能正確地連接被測(cè)信號(hào),保證安全測(cè)量。