Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Есть вопрос? Задайте его тут. Пожалуйста, придерживайтесь правила: один вопрос - одна тема.
Автор темы
SAIHO
Реальное имя: Сергей
Откуда: Ейск

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение SAIHO » 01 сен 2016, 09:20

Приобрел осциллограф RIGOL DS1054Z. Четыре канала, полоса 50 МГц (пока, можно повысить до 100), 1ГВыб/с. Предполагается в том числе работа с преобразователями частоты, поэтому возник вопрос развязки с сетью.

Темный Лорд как-то писал, что сделал это с помощью трансформатора для своего UNI-T, но хотелось бы уточнить на всякий случай подробности. Нет ли подводных камней или особых требований к трансформатору. Нужно ли добавить варисторы на выход транса? Максимальная потребляемая мощность моего осциллографа 50 Вт, входное напряжение 100В-240В.

Второй вопрос возникает из-за того, что земля у всех 4-х каналов общая. Чтобы посмотреть, например, задержку на оптопаре или опторазвязке-драйвере верхнего ключа или просто посмотреть одновременно сигналы на затворах верхних ключей, общая земля создает проблемы. Нужны полностью развязанные друг от друга дифференциальные щупы? Это сильно дорогое удовольствие. Прошу подсказать либо приемлемый по цене вариант на 100МГц либо какой-нибудь "финт ушами", позволяющий выйти из положения.

Понимаю, что электронщиков тут не много, даже раздела соответствующего нет, но есть Темный Лорд, который это проходил. Пожалуй, это практически прямая просьба о помощи к нему.

Аватара пользователя
nikirk2
Реальное имя: никола

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение nikirk2 » 01 сен 2016, 12:04

Как то неудобно встревать, тем более прямое обращение к темному лорду.
Тем не менее. Есть в природе простой приём, "разделение цепей", то есть установка разделительного трансформатора. Прибор, устройство, источник сигнала, подключают к питающей сети через трансформатор - 220 на 220 вольт. Таким образом, связь с питающей сетью отсутствует. Остаётся только связь по " земляному проводу" измерительного прибора и источника сигнала. Если и эта связь нежелательна ( имеется ввиду гальваническая связь, то есть электрическое соединение проводом), используются разделительные щупы (удовольствие не из дешевых), фактически это отдельные приборы со своими оптопарами. Мною практикуется следующий приём. У меня в наличии несколько осциллографов, и несколько трансформаторов 220 Х 220 вольт. Конкретно три штуки, таким образом и решена проблема настройки системы управления тиристорным мостом - регулятором оборотов привода станка.

Автор темы
SAIHO
Реальное имя: Сергей
Откуда: Ейск

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение SAIHO » 01 сен 2016, 12:14

Спасибо за отклик. Конечно, я не обращался исключительно к темнейшему, просто точно знаю, что он эти вопросы решал.

С трансформатором понятно в целом. Вопрос по нему был только о том, что может быть есть какие-то подводные камни в связи с его использованием. Все-же это индуктивность и может ли она давать при включении-отключении выбросы например?

А вот со щупами сложнее. Несколько отвязанных от сети осциллографов не будут иметь общей синхронизации. А ведь интересна не только форма сигналов, но и задержки их друг относительно друга. Или вы это тоже преодолели?
Демократия не должна нарушать границы компетентности.

Аватара пользователя
nikirk2
Реальное имя: никола

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение nikirk2 » 01 сен 2016, 13:12

С общей синхронизацией проще. Так как там требуется импульс то неплохо работает обычный конденсатор. И корпуса приборов и цепи синхронизации через развязывающие ёмкости. ( разумеется без фанатизма, не нужно набирать единицы микрофарад).
Нет одного совета на все случаи жизни. Каждый раз приходится делать набор под конкретную задачу.
При включении и выключении разделительного трансформатора выброс тока есть, он тем больше чем трансформатор толще ( пардон, мощнее). Никакой защиты специальной не использую, хватает защиты обычного удлиннителя для компьютера - пилота, в нем уже все смонтировано.

Аватара пользователя
valb
Реальное имя: Валерий
Откуда: Пенза

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение valb » 01 сен 2016, 13:13

SAIHO писал(а):Источник цитаты Несколько отвязанных от сети осциллографов не будут иметь общей синхронизации
Синус в сети никто не отменял. Не переходите на внутреннюю синхронизацию.
Но от тайги до британских морей
Красная Армия всех сильней.

Автор темы
SAIHO
Реальное имя: Сергей
Откуда: Ейск

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение SAIHO » 01 сен 2016, 13:32

Спасибо за советы, но они не спасают отца русской демократии в его конкретной ситуации. Синхронизация по сети слишком не точная (разная для разных осциллографов) и очень редкая. Синхронизация через конденсаторы сильно ограничивает (можно привязаться только к очень крутым фронтам, иначе момент синхронизации тоже будет разным для разных осциллографов). В идеале хотел бы услышать либо рекомендацию сравнительно недорогого дифференциального щупа с развязкой либо ссылку на "колхозный" проект такого щупа. Может кто-то направит в нужном направлении?
Демократия не должна нарушать границы компетентности.

Аватара пользователя
omich
Реальное имя: Олег
Откуда: Железнодорожный

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение omich » 02 сен 2016, 07:36

Ну зачем же по сети? Делается простейшая схемка на триггере шмитта в нагрузке которого маленькое ферритовое колечко с тремя обмотками. На вход триггера подаем входные импульсы, которые идут на оптопару, а осциллографы синхронизируем с выходных обмоток колечка, т.е. одна обмотка принимает импульс, а 2 другие развязывают гальванически синхронизацию. Витков по 20...30 тонкого провода вполне хватит. Вот тут можно глянуть как я делал с колечками инверсию импульса управления тиристором - это почти то же самое.
Стоит только помнить про технику безопасности, что между корпусами осциллографов может оказаться высокое напряжение, т.е. их необходимо будет надежно изолировать от друг друга и ручки управления лучше даже крутить через перчатки либо очень аккуратно не касаясь ни чего другого. И, главное, не терять бдительность.

ЗЫ. Еще бы предложил вариант, как использовать один осциллограф с несколькими каналами. Соединяем первичные цепи и гальванически развязанные каким-нибудь конденсатором, к примеру, 0.47 мкф х 630в и массу осциллографа подключаем к общему проводу первичной цепи, соответственно, синхронизация будет от первичной. Ну а на другой стороне смотрим импульсы и задержки через делитель 1:10, который имеет входное сопротивление 10 МОм, т.е. это вполне безопасно и для схемы(ничего не коротнет) и менее опасно, чем большой потенциал между разными осциллографами.

Автор темы
SAIHO
Реальное имя: Сергей
Откуда: Ейск

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение SAIHO » 02 сен 2016, 10:30

Спасибо и вам за участие. Вариант с трансформаторной развязкой понятен. Его недостаток - использование двух осциллографов:

Ну, во-первых у меня нет двух одинаковых осциллографов. Полоса пропускания лучшего 50МГц, а следующего 15 МГц - уже не радует.

Во-вторых Ригол цифровой и очень вкусный по всяким курсорным измерениям и т.д., чего о втором не скажешь. А относительные измерения можно будет производить только "в уме", считывая глазами показания с обоих приборов. Т.е. получаем возможность как-то в общих чертах что-то подсмотреть, но измерениями это не назовешь.

И в-третьих остаются серьезные ограничения из-за существенной емкости корпусов приборов относительно земли (вернее заземления, нулевого провода сети, например через межобмоточную емкость развязывающего сетевого трансформатора, но не только). Подключая землю развязанного от сети осциллографа к схеме нужно всегда иметь в виду, что фактически подключаешь конденсатор между этой точкой и заземлением. Кстати, если уж этим заниматься, то нужно измерить фактическую емкость чтобы иметь четкое представление о ней.

Все это меня не радует. Второе предложение тоже имеет свои ограничения:

Во-первых вы теряете постоянную составляющую. Иногда это не принципиально. Смиримся.

Во-вторых этот прием работает только если конденсатор соединяет два стабильных друг относительно друга потенциала. Ну вот нельзя подключить конденсатор между землей "мозгов" частотника и истоком верхнего ключа. На этом конденсаторе окажется ШИМ-сигнал с амплитудным размахом сети. Ну или емкость нужно уменьшать до сотен пикофарад. Этого щупу будет маловато.

Ну и в-третьих, как мы выяснили, можно соединить "мозговую" землю с истоком нижнего ключа, но мой-то интерес и в верхнем тоже. Вот стоит у вас бутстрап на верхнем ключе и хочется посмотреть что он вытворяет. Что делать? Измерять напряжение на затворе верхнего ключа относительно истока нижнего и на другом канале осциллографа исток верхнего относительно истока нижнего, а потом вычитать одно из другого (у нас же цифровой осциллограф, это штатная функция)? Можно, но только теоретически. Реально от 8 бит разрешения вашего цифрового осциллографа останется в этом случае примерно 3-4 бита. Ведь 8 бит (255 отсчетов) соответствует полному размаху напряжения сети (пусть 315 В) и плюс еще 15 В бутстрапа. На один отсчет приходится (330/255) почти полтора вольта, а интересует-то нас всего 15 В на затворе верхнего ключа относительно его истока. Вот и получится всего с десяток уровней или 3-4 бита. И это еще оптимистично.

Вот поэтому и думаю, что надо искать либо доступный по цене либо "колхозный" дифференциальный пробник. Кое-что уже накапывается, потом поделюсь. Но хотелось бы услышать и другие мнения, особенно начальника транспортного отдела. Спасибо всем за обсуждение.
Демократия не должна нарушать границы компетентности.

Аватара пользователя
valb
Реальное имя: Валерий
Откуда: Пенза

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение valb » 02 сен 2016, 10:55

SAIHO писал(а):Источник цитаты особенно начальника транспортного отдела
Черкните в личку. Откажет?
Но от тайги до британских морей
Красная Армия всех сильней.

Автор темы
SAIHO
Реальное имя: Сергей
Откуда: Ейск

Развязка осциллографа от сети и его каналов друг от друга.

Сообщение SAIHO » 02 сен 2016, 11:09

Да неудобно как-то. Я тут новенький. Да и спешки нет большой. Пока сам копаю.
Демократия не должна нарушать границы компетентности.


Вернуться в «Вопрос - ответ»