作為電源工程師,我們工作中不可避免的要常常同電有親密接觸。安全第一是一句老生常談的話,但是人總會(huì)有麻痹松懈的時(shí)候。這就要求我們不但要有安全的意識(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)的儀器設(shè)置也要盡量以安全的方式來(lái)避免觸電的發(fā)生。示波器是我們實(shí)驗(yàn)臺(tái)上重要的一個(gè)儀器,如何安全并準(zhǔn)確的使用與我們的工作息息相關(guān)。
	首先一點(diǎn),雙線觸電,同時(shí)接觸兩個(gè)帶電點(diǎn)總是危險(xiǎn)的,不能被可靠的保護(hù)。而單線觸電,即工作中無(wú)意中碰到帶電部分,通過(guò)我們的安全設(shè)置,是可以保證安全的。這里還有一個(gè)前提是我們和大地是相連的(不要依賴大地的絕緣,因?yàn)椴皇敲刻幟靠潭枷嗤模?/div>
	1實(shí)驗(yàn)室的電氣設(shè)備
	這里我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和電源做一些簡(jiǎn)化模型,以利我們后面的分析。人體我們視作與大地相連的電阻。
	臺(tái)式萬(wàn)用表,功率分析儀等
	1.電氣測(cè)量設(shè)備簡(jiǎn)化模型
	示波器
	2.示波器簡(jiǎn)化模型
	被測(cè)樣品
	3.被測(cè)線路簡(jiǎn)化模型
	因?yàn)槲覀冎蛔靼踩B結(jié)性的分析,因此設(shè)備模型只看輸入輸出,簡(jiǎn)化了其余部分。大多數(shù)的電氣測(cè)量設(shè)備都是與輸入電源隔離的,而我們的被測(cè)樣品可能是直接整流,也可能有隔離電源,這里為了方便分析,我們統(tǒng)一視作從輸入電源直接整流而來(lái)。另外值得注意的一點(diǎn)是示波器的無(wú)源探頭的地是和輸入線的地是連通的。
	2實(shí)驗(yàn)室的電氣設(shè)備的連接
	首先我們來(lái)看不安全的情況
	4.不安全的連接1
	這種情況是不安全的連接,所有設(shè)備,包括被測(cè)樣品都直接連接到市電上,這樣的情況下,不但人體接觸到被測(cè)樣品會(huì)有危險(xiǎn),甚至被測(cè)樣品自己都會(huì)有短路危險(xiǎn)。因此我們需要一個(gè)隔離的電源來(lái)給被測(cè)試品供電。下面兩個(gè)示的被測(cè)試樣品采用了隔離電源,但仍然是不安全的。
	5.不安全的連接2
	雖然被測(cè)試品采用了隔離電源,但是由于示波器的地連接到了大地,被測(cè)試品的輸出電壓仍能通過(guò)人體形成回路造成觸電的危險(xiǎn)。
	6.不安全的連接3
	上很多人認(rèn)為是安全的連接了,這就是我們??吹降氖静ㄆ鹘拥鼐€被斷開(kāi)的情況。但實(shí)際上還是存在安全隱患,如果電源連接的示波器過(guò)多,就會(huì)造成流過(guò)Y電容的電流累積超過(guò)安全電流的危險(xiǎn)。因此我們需要把示波器都連接到隔離電源上。
	7.安全的連接3
	上就是我們推薦的安全連接設(shè)置,此時(shí)人體單點(diǎn)接觸到被測(cè)試品的任何一點(diǎn)都不會(huì)有觸電危險(xiǎn)。有人會(huì)問(wèn),如果示波器全部采用隔離探頭不是就不用斷開(kāi)示波器的電源接地線了嗎。確實(shí)是這樣,但是由于隔離探頭的帶寬限制,以及不適用于測(cè)量小信號(hào),我們不可能只使用隔離探頭。
	3示波器浮地測(cè)量
	我們都知道任何測(cè)量都要基于一個(gè)參考點(diǎn)。之所以示波器的探頭地要連接到大地,就是因?yàn)榇蟮厥且粋€(gè)參考零電平。地球上的任何一個(gè)點(diǎn)都對(duì)大地有一個(gè)相對(duì)電位,都會(huì)有寄生電容連接到大地。而我們將示波器浮地之后,不可避免的會(huì)引入一個(gè)共模信號(hào)。實(shí)際上測(cè)量中還是存在各種分布電容和電感,就算連接到大地,線上的電阻和寄生參數(shù)也是存在的。在我們?nèi)粘5臏y(cè)量中示波器浮地之后帶來(lái)的誤差在可以忽略的情況下,是不會(huì)影響我們的測(cè)量結(jié)果的??紤]到安全原因,我們還是盡量將示波器輸入電源的地線斷開(kāi)的。
	 
	按照結(jié)構(gòu)和性能不同分類(lèi)
	①普通示波器。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,頻帶較窄,掃描線性差,僅用于觀察波形。
	②多用示波器。頻帶較寬,掃描線性好,能對(duì)直流、低頻、高頻、超高頻信號(hào)和脈沖信號(hào)進(jìn)行定量測(cè)試。借助幅度校準(zhǔn)器和時(shí)間校準(zhǔn)器,測(cè)量的準(zhǔn)確度可達(dá)±5%。
	③多線示波器。采用多束示波管,能在熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號(hào)的波形,沒(méi)有時(shí)差,時(shí)序關(guān)系準(zhǔn)確。
	④多蹤示波器。具有電子開(kāi)關(guān)和門(mén)控電路的結(jié)構(gòu),可在單束示波管的熒光屏上同時(shí)顯示兩個(gè)以上同頻信號(hào)的波形。但存在時(shí)差,時(shí)序關(guān)系不準(zhǔn)確。
	⑤取樣示波器。采用取樣技術(shù)將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬低頻信號(hào)進(jìn)行顯示,有效頻帶可達(dá)GHz級(jí)。
	⑥記憶示波器。采用存儲(chǔ)示波管或數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù),將單次電信號(hào)瞬變過(guò)程、非周期現(xiàn)象和超低頻信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間保留在示波管的熒光屏上或存儲(chǔ)在電路中,以供重復(fù)測(cè)試。
	⑦數(shù)字示波器。內(nèi)部帶有微處理器,外部裝有數(shù)字顯示器,有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字符。被測(cè)信號(hào)經(jīng)模一數(shù)變換器(A/D變換器)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,通過(guò)鍵盤(pán)操作,可對(duì)捕獲的波形參數(shù)的數(shù)據(jù),進(jìn)行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運(yùn)算,并顯示出答案數(shù)字。
	 
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