Utilizzo sonda differenziale attiva per oscilloscopio

[maxastuto IU8MLV]

Salve a tutti, ho un oscilloscopio digitale a 4 canali e ovviamente non ha i canali isolati, per cui la massa dei canali (per intenderci quella dei bnc) non solo è flottante in quanto è mantenuta allo stesso potenziale della "messa a terra " (che è un'altra cosa dalla massa propriamente detta) , ma è a potenziale e riferimento a 0. Per cui dovendo effettuare misure su componenti sotto rete ed a una certa tensione,(mosfet ecc in alimentatori SWitching ) onder evitare botti del circuito soto tensione  e degli ingressi dello strumento stesso ho adottato la soluzione del trasformatore d'isolamento alla cui uscita collego sia l'oscilloscopio che apparecchio sotto misura. A prescindere che anche la presa dell'oscilloscopio è con la "messa a terra scollegata (lo sò, mi è stato consigliato almeno quella di lasciarla collegata per sicurezza).Ora però il problema non è risolto completamente indipendentemente da discorso della terra;perchè  laddove dovessi eseguire  più  misure contemporanemente con  più canali  (l'oscilloscopio ne ha 4) le masse bnc sono riferite allo stesso potenziale per cui in caso di misura VGE su due JBT in push pull le due masse (Coccodrilli) dei due canali  si troverebbero a creare un corto circuito essendo le due masse elettricamente collegate.Per risolvere il problema radicalmente ci vorrebbe una sonda differenziale attiva. Ho letto che le sonde differenziali hanno dei parametri di portata massima di misura di cui vorrei capirne il significato , tipo:
Input Voltage
Differential Mode
x20: +-140V (DC + peak AC) or 140Vrms
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms

Common Mode
x20: +-1400V (DC + peak AC) or 1000Vrms
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms

Absolute max. Voltage
x20: +-1400V (DC + peak AC) or 1000Vrms CAT III
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms CAT III

cosa vuol dire tutto cio?
 

[Rommel]

Salve a tutti.

Non ho mai avuto sonde differenziali sotto mano, ma penso che si tratti semplicemente della tensione massima che si può applicare tra ogni polo caldo e la massa nella versione "Common Mode", mentre il "differential mode" sia la tensione massima applicabile tra i 2 poli caldi della sonda quando la si usa in modo differenziale.

Mi sembra comunque che su alcuni oscilloscopi moderni sia possibile eseguire operazioni matematiche sulle varie forme d'onda misurate (almeno 2) sui canali di ingresso dell'oscilloscopio. Se si imposta la sottrazione (che dovrebbe essere una sottrazione punto per punto delle 2 forme d'onda) si dovrebbe avere la stessa funzione di una sonda differenziale. Naturalmente in questo caso si usano 2 canali per avere una unica forma d'onda.

Saluti a tutti da Alberto.

[maxastuto IU8MLV]

 :birra:ciao Alberto e grazie per per le info mi piacerebbe capire il discorso della sottrazione... poi in cosa consiste il modo differenziale ed il modo "common"?

[Rommel]

:birra:ciao Alberto e grazie per per le info mi piacerebbe capire il discorso della sottrazione... poi in cosa consiste il modo differenziale ed il modo "common"?

Per il discorso sottrazione, si tratta di una delle funzioni matematiche che hanno a disposizione gli oscilloscopi moderni ad LCD (il mio a cinescopio non lo ha sicuramente).

Per quanto riguarda il "differential" ed il "common", ti allego una immagine che spero chiarisca la cosa.





Saluti a tutti da Alberto

[maxastuto IU8MLV]

Ciao Alberto, grazie ancora per il tuo interessamento, però non riesco a scaricare l'immagine o a visualizzarla ingrandita. A tal proposito a visto due sonde differenziali che costano allo stesso prezzo però una ha queste caratteristiche:

Bandwidth: 25MHz
Attenuation Ratio: x10/x100
Accuracy: +/-2%
Rise Time: 14ns
Input Impedance: 4MΩ, 5,5pF



Input Voltage
Differential Mode
x10: +-70V (DC + peak AC) or 70Vrms
x100: +-700V (DC +peak AC) or 700Vrms

Common Mode
x10: +-700V (DC + peak AC) or 700Vrms
x100: +-700V (DC +peak AC) or 700Vrms

Absolute max. Voltage
x10: +-1400V (DC + peak AC) or 1000Vrms CAT III
x100: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms CAT III

Output Voltage
Swing: +-7V (into 2kΩ load)
Offset: <+-5mV
Noise (typical): 0,7mVrms
Source Impedance (typical): 1Ω@1kHz, 8Ω@1MHz
CMRR (typical): -86dB@50Hz, -66dB@20kHz

Power requirements: 4x AA Cells or Mains Adaptor 6VDC/60mA or regulated 9VDC/40mA
Dimensions (LxWxH): 170 mm x 63 mm x 21 mm
Length: BNC Cable 95 cm - Input Leads 45 cm
Weight: 400 g (Probe and PVC-Jacket)


L'altra invece:

Bandwidth: 25 MHz
Attenuation Ratio: x20 / x200
Accuracy: +/-2%
Rise Time: 14 ns
Input Impedance: 4 MΩ, 5,5 pF



Input Voltage
Differential Mode
x20: +-140V (DC + peak AC) or 140Vrms
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms

Common Mode
x20: +-1400V (DC + peak AC) or 1000Vrms
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms

Absolute max. Voltage
x20: +-1400V (DC + peak AC) or 1000Vrms CAT III
x200: +-1400V (DC +peak AC) or 1000Vrms CAT III

Output Voltage
Swing: +-7V (into 2kΩ load)
Offset: <+-5mV
Noise (typical): 0,7mVrms
Source Impedance (typical): 1Ω @ 1kHz, 8Ω @ 1MHz
CMRR (typical): -80dB @ 50Hz, -60dB @ 20kHz

Power requirements: 4x AA Cells or Mains Adaptor 6VDC/60mA or regulated 9VDC/40mA
Dimensions (LxWxH): 170 mm x 63 mm x 21 mm
Length: BNC Cable 95 cm - Input Leads 45 cm
Weight: 400 g (Probe and PVC-Jacket)

Quale consigli? Io opterei per quella da 1400V e con l'attenuazione maggiore 

[maxastuto IU8MLV]

 :grin: Mi ero dimenticato di dire che ho anche un trasformatore d'isolamento cablato con relative prese in uscita isolate  dalla terra.
Ma per le misure in più punti e a due canali la funzione matematica sottrattiva e il trasformatore d'isolamento non credo che sostituiscano totalmente la sicurezza di evitare danni sullo strumento e sull'oggetto sotto misura cosi come invece mette in sicurezza una sonda differenziale. A questo punto è sfruttabile utilizzare il trasformatore d'isolamento untamente ad una sonda differenziale? Il costruttore della sodna differenziale indica di utilizzarla con oscilloscopi con la massa collegata alla terra ma questo solo per una questione di sicurezza dell'operatore o per una sicurezza della sonda diff.le stessa per evitare che si danneggi? Vorrei utilizzare oltre alla sonda differenziale anche il trasformatore d'isolamento per isolare sia oggetto sotto misura che oscilloscopio, ma se necessario almeno l'oscilloscopio lo ricollego con la terra.Di tutto questo discorso cosa pensi rommel?

1 - Disdico il pre-ordine della sonda differenziale e mi tengo il trasformatore d'isolamento e sfrutto le funzione matematica sottrattiva dell'oscilloscopio.
2 - Compro la sonda differenziale  e metto in cantina o in soffitta il trasformatore  d'isolamento
3 - Utilizzo sia sonda differenziale che trasformatore d'isolamento

[davj2500]

Ma per le misure in più punti e a due canali la funzione matematica sottrattiva e il trasformatore d'isolamento non credo che sostituiscano totalmente la sicurezza di evitare danni sullo strumento e sull'oggetto sotto misura cosi come invece mette in sicurezza una sonda differenziale. A questo punto è sfruttabile utilizzare il trasformatore d'isolamento untamente ad una sonda differenziale? Il costruttore della sodna differenziale indica di utilizzarla con oscilloscopi con la massa collegata alla terra ma questo solo per una questione di sicurezza dell'operatore o per una sicurezza della sonda diff.le stessa per evitare che si danneggi? Vorrei utilizzare oltre alla sonda differenziale anche il trasformatore d'isolamento per isolare sia oggetto sotto misura che oscilloscopio, ma se necessario almeno l'oscilloscopio lo ricollego con la terra.Di tutto questo discorso cosa pensi rommel?

1 - Disdico il pre-ordine della sonda differenziale e mi tengo il trasformatore d'isolamento e sfrutto le funzione matematica sottrattiva dell'oscilloscopio.
2 - Compro la sonda differenziale  e metto in cantina o in soffitta il trasformatore  d'isolamento
3 - Utilizzo sia sonda differenziale che trasformatore d'isolamento

Ciao Max.

Il trasformatore di isolamento fa in modo che non ci sia un percorso tra la massa dell'oscilloscopio e la terra di casa. Però nelle sonde, tutte le masse restano collegate insieme. Per cui non puoi misurare con due sonde due circuiti isolati tra loro (ad esempio l'ingresso e l'uscita di un trasformatore).
Invece le sonde differenziali hanno due poli A e B flottanti rispetto a massa, quindi potresti usare una sonda per misurare l'ingresso e l'altra per misurare l'uscita di un trasformatore.
Secondo me avendo le sonda differenziali, è meglio mantenere l'oscilloscopio collegato a terra per ogni evenienza. Il trasformatore di isolamento è solo un escamotage a basso costo (e incompleto) per fare quello che è il compito della sonda differenziale.

Ciaoo
Davide

[maxastuto IU8MLV]

ciao David  :up: quindi ormai il trasformatore d'isolamento non serve più se utilizzo una sonda differenziale. E dire che avevo comprato tutto (trasformatore 1:1 prese schuko, contenitore ecc.ecc. ) dimenticando il fatto delle misure con più canali ... Comunque per non accantonarlo del tutto (il trasformatore d'isolamento) almeno posso  collegargli la scheda sotto misura per un discorso della mia sicurezza se dovessi toccare in un punto la fase  ed avere i piedi non isolati dal terreno... Ma a questo punto non conviene isolare da terra anche l'oscilloscopio?

[Rommel]

Salve a tutti.

Premesso che la scelta della sonda differenziale dipende dal tipo di misure che dovrai fare e secondariamente, molto secodariamente, dal costo.
Come già detto, una sonda differenziale non l'ho mai avuta, comunque penso che un punto in comune tra i 2 circuiti in cui si va a fare una misura differenziale ci deve sempre essere. Nel caso della differenziale non è necessario che questo punto in comune sia la massa.

Faccio un esempio molto semplice: se collego un polo al positivo di una pila da 9V e l'altro al polo positivo di una pila da 1,5 v e le 2 pile sono isolate fra loro, non misuro niente salvo i disturbi captati dalle sonde stesse a causa dell'alta impedenza di ingresso.
Se invece metto in comune i poli negativi delle 2 pile, leggerò una tensione di 7,5 V.
Se metto in comune il negativo della 9V con il positivo della 1,5 V, leggerò 9V.
Se metto in comune il negativo della 1,5V con il positivo della 9V, leggerò 1,5V.

In ogni caso un punto in comune ci deve essere. Con la sonda differenziale può essere in certi casi facoltativo, mentre nel caso di 2 sonde collegate in "sottrazione" il punto in comune deve essere per forza la massa, da collegare con opportuni accorgimenti in funzione dei circuiti da misurare.

In ogni caso le connessioni devono essere fatte studiando il funzionamento del circuito. Connessioni fatte a caso spesso portano, quando si è fortunati, a semplici fumate, mentre in altri casi ad incendi o folgorazioni (ultima frase destinata a chi è alle prime armi in fatto di sperimentazione elettronica).

Saluti a tutti da Alberto.

[maxastuto IU8MLV]

ciao Rommel, grazie per i consigli sono d'accordo con te ch ebisogan conoscere il circutio sotto misura , però all'occorrenza una sonda diff.le fà comodo. Almeno hai sicurezza in più sullo strumento. Ho visto nei video recensioni abbastanza buone della Pintek DP 25 che costa poco rispetto ad altri modelli.Per quello che devo fare basta e avanza