Плавающее измерение

Почему обычный щуп не годится

Провод земли обычного щупа осциллографа соединён с корпусом прибора, а тот — с защитным заземлением. Tektronix разбирает пример: привод двигателя, где выпрямленная трёхфазная сеть даёт плавающую шину до 600 В, а выходы моста с частотой ШИМ прыгают на всё напряжение шины. Подключить землю щупа к любой точке такой схемы значит замкнуть её на землю (с. 22–23, рис. 2.11).

Производители осциллографов требуют того же: RIGOL в мерах безопасности MSO1000Z/DS1000Z пишет, что прибор заземлён через защитный провод сетевого шнура, земля щупа должна быть соединена с землёй и её нельзя подключать к высокому напряжению — иначе опасное напряжение окажется на разъёмах, органах управления и других поверхностях осциллографа и щупов.

Иногда, чтобы обойти это, отключают защитное заземление осциллографа. Tektronix прямо называет это опасной практикой: корпус прибора оказывается под потенциалом, опасным для жизни. Кроме того, измерение получается плохим: в примере на рис. 2.13a напряжения затвор-эмиттер показаны со звоном, который даёт большая паразитная ёмкость корпуса осциллографа на землю. Не отключать защитное заземление советует и термин «Земляная петля».

Как мерить правильно

В обоих случаях прибор должен подавлять большое синфазное напряжение, чтобы выделить слабый сигнал на его фоне. Изоляторы бывают многоканальными, с независимыми опорными проводами, и оптоволоконными — когда изолятор нужно унести от прибора на 100 м и больше (с. 23). На рис. 2.13b то же измерение через изолятор прошло без звона, а осциллограф остался заземлённым. Сам принцип развязки описан в термине «Гальваническая развязка».

Не путать

С высоковольтным щупом: он позволяет мерить большие напряжения, но, если его общий провод соединён с корпусом осциллографа, плавающей точки он не решает (наш вывод).