在使用示波器的過程中,市電測(cè)量是很多朋友朋友會(huì)遇到的測(cè)試項(xiàng)目,但許多朋友在測(cè)量中有一些問題,示波器可以測(cè)量市政電力嗎?如何測(cè)量市政電力?如何測(cè)量它是安全的?等等,在本文中,將逐一回答。
示波器能測(cè)量市電嗎?
在合理的操作下,示波器可以測(cè)量市電。
市電就是我們所說的工頻交流電(AC),有50Hz和60Hz世界上不同的國(guó)家電壓標(biāo)準(zhǔn)也不同。歐盟230很常見V,日本100V,美國(guó)120V,220在中國(guó)使用V,50Hz標(biāo)準(zhǔn)SDS1000X-C例如,示波器在示波器通道接口處有明確的標(biāo)記,輸入400Vpk。
這是否意味著示波器的輸入電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市電220?
等一下,這里有一個(gè)重要的細(xì)節(jié)要搞清楚。
我們常說市電220V該電壓是指有效值,完整單位應(yīng)為220Vrms,示波器接口的輸入電壓為400Vpk,Vpk指峰值電壓。
這里我們需要做一個(gè)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換。
首先,我們常說的有效值是什么?
交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的,這樣交流電流和直流電流就可以通過相同的電阻分別產(chǎn)生相同的電阻。如果在同一時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量,則直流電的值稱為交流電的有效值。
所以我們假設(shè)交流電流 i通過電阻 R 熱量和直流電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生 I 通過相同的電阻 R 同時(shí)產(chǎn)生的熱量相等 , 直流電流I 該值稱為交流電流 i 的有效值 , 用大寫字母U、I表示 ,最大值用Um、Im表示。
直流在一個(gè)周期內(nèi)通過電阻通過電阻 R 產(chǎn)生的熱量為:
交流電通過相同的電阻 R,熱量在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生:
現(xiàn)在我們可以真正比較示波器允許輸入的電壓282兩個(gè)值.84Vrms市電220Vrms的。
這里可能有朋友要問,示波器測(cè)量不是直接測(cè)量,而是需要訪問探頭?
是的,以上主要是為了我們示波器上的標(biāo)稱電壓和我們常說的市電之間的關(guān)系,但否真正測(cè)量取決于探頭。
同樣以SDS1000X-C例如,我們的標(biāo)準(zhǔn)探頭沒有探頭,型號(hào)是PP510,有1X和10X兩個(gè)檔位,在不同的檔位下,可以分別允許測(cè)試不同的電壓等級(jí)
1X: 150V RMS CAT II
10X: 300V RMS CAT II
從數(shù)據(jù)可以看出,PP510在10X最大電壓有效值為300V,這是為了滿足我們的測(cè)量需求,所以普通標(biāo)準(zhǔn)的無緣探頭可以測(cè)量市電,但需要在正確的檔位下,即10X。
了解示波器和探頭在理論上可以測(cè)量市電,那么實(shí)際上如何操作呢?
市電線路由火線、零線和地線組成,
火線(L):又稱相線,一般為紅、黃、綠,由發(fā)電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸有危險(xiǎn);
零線(N):為火線提供電路,一般為黑色、藍(lán)色,在發(fā)電站或變電站端接地;由于端接地,住宅樓用戶端電位不一定為零,可能帶弱電,與火線相比更安全;
地線(E):零電勢(shì)參考點(diǎn),一般為黃綠色雙色線,在住宅樓用戶端接地,零電壓,絕對(duì)安全。
一般示波器無隔離,外殼、通道外金屬、探頭地線直接與市電地線連接。測(cè)試中很容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是,絕對(duì)不允許直接連接示波器探頭的信號(hào)線、零線或反過來。
由于火線與地線短路或零線與地線短路,非常危險(xiǎn)。
在民間,也有一些民間處方。也許有些朋友也認(rèn)為地線會(huì)短路,所以我不能去掉示波器的地線。這里清楚地告訴你,這種做法是不可取的,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)的示波器外殼和探頭地線可能有220V 電壓,很危險(xiǎn),為了每個(gè)人的生命安全,也不要這樣嘗試!
那我到底該怎么測(cè)量呢?
我們可以用示波器先測(cè)量火線-地線,然后測(cè)量零線-地線,從它們之間的差值得到市電電壓,這就是我們常說的A-B方法。當(dāng)然,現(xiàn)在我們不需要自己計(jì)算示波器了。我們可以打開示波器的操作功能,使用通道1測(cè)量火線-地線,通道2測(cè)量零線-地線,然后在數(shù)學(xué)操作中,通道1減去通道2以獲得正確的市政電壓。
如果朋友們?nèi)匀徽J(rèn)為測(cè)量太麻煩,有一種安全快速的方法,那就是使用高壓差分探頭。
由于兩個(gè)輸入端都沒有接地問題,兩個(gè)輸入信號(hào)的差異在探頭前端的放大器中完成。傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ赖男盘?hào)是差異后的電壓,示波器可以實(shí)現(xiàn)安全的浮地測(cè)量,而無需去除三線插頭的接地端。這樣,無論你如何連接它,它都是非常安全的。
另一種是使用隔離示波器或示波表,如SHS1000X這種帶隔離的示波表測(cè)量也會(huì)非常安全。
但是這兩種方法也有缺點(diǎn),就是價(jià)格比較貴。
嗯,以上是本文的全部?jī)?nèi)容。雖然內(nèi)容很無聊,但我仍然想帶你清楚地了解電路中的一些基本知識(shí),原則上理解問題。我希望它能幫助你測(cè)試和測(cè)量。非常感謝。



