Щуп для осциллографа с делителем — схема и печатная плата
Пробник осциллографа с делителем
Среди преимуществ схемы — полная гальваническая развязка до 3 кВ. К недостаткам можно отнести низкую частоту сигналов, которую можно изучать без искажений. Для прямоугольника 20 кГц будет предел. Если вы настроитесь на фазовый сдвиг, синус может отображаться на частоте около 50 кГц.
Поэтому это устройство отлично подойдет энергетикам. Конечно, не в лаборатории, а в рабочей диагностике высоковольтных линий.
Печатная плата щупа осциллографа:
Печатная плата щупа осциллографа с делителем
Принципиальные схемы щупов
Фактическая схема датчика, которую я использовал, чрезвычайно проста:
Это делитель на 10 для осциллографа с входным сопротивлением 1 МОм. Лучше восстановить сопротивление нескольких последовательно соединенных. Переключатель напрямую замыкает дополнительное сопротивление. Подстроечный конденсатор позволяет адаптировать зонд к конкретному устройству.
Это явно лучше с точки зрения допустимого напряжения, так как напряжение пробоя SMD резисторов и конденсаторов обычно принимается равным 100 вольт. Встречал утверждения, что выдерживают 200-250 вольт. Я не проверял. Но если вы исследуете цепи высокого напряжения, вам следует использовать эту схему.
Немного обещанной теории
Емкость прямо пропорциональна площади проводников и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Еще есть коэффициент, но для нас он сейчас не важен.
У нас есть два проводника. Центральная жила и экран провода. Расстояние между ними определяется диаметром проволоки. Площадь экрана не может быть сильно уменьшена. И тебе это не нужно. Осталось уменьшить ПЛОЩАДЬ ГОЛОВНОГО ОФИСА.
Они уменьшают его диаметр, насколько это технически возможно, без потери механической прочности.
Что ж, чтобы увеличить это сопротивление при уменьшении диаметра, необходимо выбирать более прочный материал.
Емкость распределена по длине провода. Что ж, чем выше удельное сопротивление материала активной зоны, тем меньшее влияние будут оказывать друг на друга соседние секции (соседние контейнеры). Поэтому рекомендуется использовать провод с высоким сопротивлением. По этой же причине не рекомендуется слишком сильно растягивать провод зонда.
Разъемы рассматривать не буду. Сразу скажу, что считаю разъемы BNC оптимальными для осциллографа. Они используются чаще всего. Я бы не рекомендовал использовать миниджек, аудиоразъем (хотя сам использую его, в связи с тем, что не использую осциллограф в цепях со значительными напряжениями). Это опасно. Мы тянули за провод при исследовании цепей с хорошим напряжением. Что произойдет дальше? И тогда миниджек, скользящий по розетке, может вызвать короткое замыкание. И даже если по разным причинам ничего не произошло, это напряжение будет присутствовать на самом миниджеке. Что, если он упадет вам на колени? И есть открытый центральный контакт и земля близко…
Лето жаркое, любишь работать в шортах? Выберите BNC (без рекламы). BNC так хорош. Вы не можете просто вынуть это. И даже если это случилось, закрыто. Ничего опасного происходить не должно, то, что в шортах, не пострадает))
Для получения дополнительной информации см. Серию статей «Входные узлы самодельного осциллографа».
Читайте также: Замена розетки микро USB планшета: ремонт зарядного гнезда
Щуп для осциллографа своими руками — рекомендации по монтажу и калибровке
В основе конструкции — гальванически развязанный усилитель ACPL-790. Отсюда и основное ограничение частот зонда. Усилитель питается от изолированного преобразователя напряжения. Входной сигнал (максимум 300 мВ) снимается с резисторного делителя напряжения.
Представленная копия рассчитана на вход постоянного тока 2,5 кВ. AD620 имеет скорость нарастания 0,3 В / мкс.
Питание измерительного усилителя также происходит от преобразователя, который выдает биполярное напряжение ± 5 В. На входе 20 резисторов в 2 полосках. При высоких напряжениях на них будет выделяться большая мощность, при 2,5 кВ около 3 Вт.
Карта размером 100х65 мм помещается в небольшой пластиковый корпус. Производство печатных плат — китайское (на 10 штук 100х100 долей менее 10 долларов).
После сборки и тестирования покрываем всю высоковольтную часть печатной платы и детали несколькими слоями краски. Питание — от внешнего блока питания на 24 вольта.
Калибровка: мы использовали обычное сетевое напряжение 220 В и высококачественный цифровой мультиметр. Регулируем триммеры до тех пор, пока на экране осциллографа не появится среднеквадратичное значение напряжения, аналогичное данным эталонного мультиметра.
