在使用示波器的過程中,市電測量是很多朋友朋友會遇到的測試項目,但許多朋友在測量中有一些問題,示波器可以測量市政電力嗎?如何測量市政電力?如何測量它是安全的?等等,在本文中,將逐一回答。

示波器能測量市電嗎?

在合理的操作下,示波器可以測量市電。
市電就是我們所說的工頻交流電(AC),有50Hz和60Hz世界上不同的國家電壓標準也不同。歐盟230很常見V,日本100V,美國120V,220在中國使用V,50Hz標準SDS1000X-C例如,示波器在示波器通道接口處有明確的標記,輸入400Vpk。

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖

這是否意味著示波器的輸入電壓遠遠大于市電220?
等一下,這里有一個重要的細節要搞清楚。
我們常說市電220V該電壓是指有效值,完整單位應為220Vrms,示波器接口的輸入電壓為400Vpk,Vpk指峰值電壓。

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖1

這里我們需要做一個簡單的轉換。
首先,我們常說的有效值是什么?
交流電流的有效值是根據電流的熱效應來定義的,這樣交流電流和直流電流就可以通過相同的電阻分別產生相同的電阻。如果在同一時間內產生相同的熱量,則直流電的值稱為交流電的有效值。
所以我們假設交流電流 i通過電阻 R 熱量和直流電流在一個周期內產生 I 通過相同的電阻 R 同時產生的熱量相等 , 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。
直流在一個周期內通過電阻通過電阻 R 產生的熱量為:

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖2

交流電通過相同的電阻 R,熱量在一個周期內產生:

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖3

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖4

現在我們可以真正比較示波器允許輸入的電壓282兩個值.84Vrms市電220Vrms的。
這里可能有朋友要問,示波器測量不是直接測量,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稱電壓和我們常說的市電之間的關系,但否真正測量取決于探頭。
同樣以SDS1000X-C例如,我們的標準探頭沒有探頭,型號是PP510,有1X和10X兩個檔位,在不同的檔位下,可以分別允許測試不同的電壓等級

1X: 150V RMS CAT II
10X: 300V RMS CAT II
從數據可以看出,PP510在10X最大電壓有效值為300V,這是為了滿足我們的測量需求,所以普通標準的無緣探頭可以測量市電,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量市電,那么實際上如何操作呢?
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,由發電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸有危險;
零線(N):為火線提供電路,一般為黑色、藍色,在發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):零電勢參考點,一般為黃綠色雙色線,在住宅樓用戶端接地,零電壓,絕對安全。

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖5

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。測試中很容易犯的一個錯誤是,絕對不允許直接連接示波器探頭的信號線、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。

在民間,也有一些民間處方。也許有些朋友也認為地線會短路,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,因為它會導致測量時的示波器外殼和探頭地線可能有220V 電壓,很危險,為了每個人的生命安全,也不要這樣嘗試!

那我到底該怎么測量呢?

我們可以用示波器先測量火線-地線,然后測量零線-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。當然,現在我們不需要自己計算示波器了。我們可以打開示波器的操作功能,使用通道1測量火線-地線,通道2測量零線-地線,然后在數學操作中,通道1減去通道2以獲得正確的市政電壓。
如果朋友們仍然認為測量太麻煩,有一種安全快速的方法,那就是使用高壓差分探頭。

由于兩個輸入端都沒有接地問題,兩個輸入信號的差異在探頭前端的放大器中完成。傳輸到示波器通道的信號是差異后的電壓,示波器可以實現安全的浮地測量,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。

示波器使用方法步驟圖解仿真示波器的使用方法圖解插圖6


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量也會非常安全。

但是這兩種方法也有缺點,就是價格比較貴。
嗯,以上是本文的全部內容。雖然內容很無聊,但我仍然想帶你清楚地了解電路中的一些基本知識,原則上理解問題。我希望它能幫助你測試和測量。非常感謝。