在使用示波器測(cè)量市電的過程中,用戶經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些困惑,例如:用示波器測(cè)量市電總是跳閘;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);為什么測(cè)市電時(shí),輸入電壓在示波器測(cè)量范圍內(nèi)卻把示波器燒了呢?
●什么是市電?
我國的市電(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。
●使用示波器測(cè)量市電
※測(cè)量準(zhǔn)備
在進(jìn)行市電測(cè)量前,應(yīng)首先確認(rèn)探頭和示波器的電壓量程是否滿足測(cè)量需求。如果標(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;如果垂直檔位最大為5V/格,垂直方向有8格,即最大電壓測(cè)量范圍為40V峰峰值,配合探頭×10檔,測(cè)量最大電壓峰峰值為400V,不可以測(cè)量220V市電。
所以為了達(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。
※錯(cuò)誤的測(cè)量方法
普通的示波器沒有隔離,外殼金屬端與探頭的負(fù)端(地)均與地線相連,如下圖所示,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。
錯(cuò)誤的測(cè)量方法
※不推薦的測(cè)量方法 -浮地測(cè)量法
浮地測(cè)量法具有一定的危險(xiǎn)性,如若操作不當(dāng)可能引發(fā)觸電事故,禁止使用。
如下圖所示,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(duì)示波器供電,達(dá)到斷開測(cè)量回環(huán)的目的,實(shí)現(xiàn)“浮地”測(cè)量。
浮地測(cè)量的安全隱患: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)過人體流入大地,非常危險(xiǎn)!
※推薦的測(cè)量方法 -高壓差分探頭測(cè)量
應(yīng)用高壓差分探頭測(cè)量市電,火線和零線測(cè)試點(diǎn)正反接都沒關(guān)系,探頭內(nèi)部通過高阻的方式將測(cè)量端的地和示波器的地隔離開來,不會(huì)造成短路問題,測(cè)量方式如下圖所示。
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。 為了節(jié)省開支,有時(shí)候采用“A-B”偽差分測(cè)量 ,如下圖所示:
采用普通無源探頭應(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,則兩通道的測(cè)量差值即為市電波形。
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示波器
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