¿Cuál es la forma correcta de hacer flotar un laboratorio casero?


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Acabo de comprarme algunos juguetes nuevos para mi laboratorio en casa, como una fuente de alimentación de 30 V CC, un generador de señal KKmoon y un Rigol DS1052E. Quiero flotar todo, porque no quiero gastar dinero en cosas como sondas diferenciales o transformadores de aislamiento. Estoy haciendo cosas 100% DC y quiero investigar un poco en mis circuitos. Mis preguntas son:

  1. ¿Cuál es la forma correcta de flotar mi laboratorio casero?
  2. ¿Floto mis tres dispositivos por separado? Por ejemplo, ¿de alguna manera quitando la tierra del zócalo que viene del dispositivo?
  3. ¿Puedo enchufar todo en una regleta y quitar la tierra de la regleta antes de enchufarlo a la pared?

Por favor hagamelo saber. Gracias.


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NO flote su equipo.
JRE

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¿Por qué quieres flotar todo en primer lugar?
Desconocido123

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Un ejemplo de por qué no debe flotar su equipo, es que si su telescopio está flotando y mide un alto voltaje, entonces todo su telescopio flota hasta eso. Eso incluye cosas como todos los clips de tierra de la sonda que no parecen estar conectados a nada, los puertos de la sonda en su telescopio que no tienen nada enchufado, así como el chasis justo detrás de los botones y perillas en el alcance que estás buscando.
DKNguyen

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Gastar dinero en seguridad es siempre la respuesta correcta. Si no puede permitirse hacer algo de manera segura, volvería a evaluar si vale la pena hacerlo.
Daniel

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Parece una pena comprar todo este nuevo equipo agradable y luego morir antes de tener la oportunidad de disfrutarlo. : - /
jeffB

Respuestas:


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No se puede flotar todo sin un transformador de aislamiento: el neutro se conectará a tierra en la entrada al edificio. Por seguridad, cualquier equipo de clase I necesita permanecer conectado a tierra, en mi laboratorio tengo un transformador de aislamiento solo para el equipo bajo prueba, el alcance y las fuentes de alimentación aún tienen la conexión a tierra del caso, y son tolerantes a las entradas / salidas que flotan hasta 50V desde tierra (según sus manuales). Si necesito medir cosas de CC del lado alto, puedo conectar el lado alto a la toma de tierra (ya que el transformador de aislamiento permite ese desplazamiento) pero todavía se necesita una sonda diferencial para medir señales pequeñas con un desplazamiento grande: es mucho más barato comprar uno que fumar un osciloscopio


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Si pudiera, votaría esto mil veces. OP, si realmente, absolutamente, positivamente, sin duda, necesita hacer una medición flotante, flotar el DUT, no flote su equipo. Mantente a salvo allí afuera.
Vladimir Cravero

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La conexión a tierra es generalmente la forma más simple de operar equipos de clase I de manera segura, pero eso no significa que sea la única manera. Un osciloscopio sin conexión a tierra plantearía dos riesgos: 1. fallas internas, que serían inofensivas si el osciloscopio funcionara con su propio transformador de aislamiento de seguridad; 2. la carcasa del osciloscopio se activa como resultado de la conexión del cable a tierra del osciloscopio a alta tensión en el dispositivo bajo prueba, lo que solo sería posible si el dispositivo bajo prueba tuviera una fuente de alta tensión. ¿Hay escenarios peligrosos que me faltan?
supercat

@supercat Eso es todo. Como usted dice, tener un transformador de aislamiento en el suministro del osciloscopio proporciona el aislamiento suplementario que le permite funcionar sin la conexión a tierra, pero puede significar que una falla interna es invisible, hasta que ocurra otra falla en otro lugar. Mi caso es probar equipos (en su mayoría controladores de motor) que tienen incorporados suministros no aislados de alto voltaje que luego cargarían el caso en el osciloscopio incluso sin ningún fallo en el EUT.
Phil G

@PhilG: Probar un dispositivo referenciado a la red con un alcance flotante puede ser peligroso, pero los dispositivos referenciados a la red no son las únicas cosas en las que un alcance conectado a tierra podría ser problemático. Me pregunto qué tan difícil sería o cuánto le costaría a un osciloscopio incluir un conjunto de contactor coaxial que desconectaría todas las sondas (cables de alimentación y de tierra) si fluye una corriente significativa a través de cualquiera de los cables de tierra.
supercat

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¿Cuál es la forma correcta de flotar mi laboratorio casero?

Si desea realizar mediciones aisladas de tierra, la única forma de hacerlo es con un transformador de aislamiento si su osciloscopio no está aislado. Hay muy pocas razones para hacer esto, una configuración de alto voltaje sería una de las razones. Algunas mediciones de CA serían otras. Las sondas diferenciales son las mejores.

¿Floto mis tres dispositivos por separado? Por ejemplo, ¿de alguna manera quitando la tierra del zócalo que viene del dispositivo?

Una razón para hacer esto sería romper un bucle de tierra en el alcance, por lo que es muy probable que sea la única pieza de equipo en la que necesitaría hacer esto. Si está haciendo esto para mediciones de CA, el alcance también podría flotar. No es seguro hacer esto en las fuentes de alimentación, ¿a dónde irá la corriente de falla? No a tierra.

Hay mejores formas de eliminar los bucles de tierra, una de ellas es una sonda diferencial (algo costosa). Otro sería minimizar la conexión a tierra entre dispositivos y asegurarse de que no estén enchufados en diferentes circuitos o enchufes. (He tenido algunas veces donde esto era un problema)

¿Puedo enchufar todo en una regleta y quitar la tierra de la regleta antes de enchufarlo a la pared?

No, también muy inseguro. No hay ruta para una corriente de falla.


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No hay una forma correcta de hacer flotar su laboratorio casero.

1) No. La forma correcta es no hacer flotar el equipo que debe estar conectado a tierra.

2) No. No flote ninguno de ellos. El equipo que tiene enchufes con conexión a tierra NECESITA estar conectado a tierra por alguna razón.

3) No. ¡Porque de nuevo, el equipo con clavijas de tierra debe estar conectado a tierra! Tener todo el equipo de laboratorio y el dispositivo que se está examinando está conectado a una sola regleta de alimentación al menos hace que se alimenten de la misma fase de red y tengan una referencia a tierra de un solo punto.


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Si todo lo que haces es DC, todo lo que necesitas es un DMM.

Probablemente lo que quisiste decir es que es de bajo voltaje pero de CC a alta frecuencia.

La tierra es ventajosa dos buenas razones;

1) seguridad

  • las corrientes de ruido del filtro de línea hacia el marco de metal irán a través de usted si no está conectado a tierra, pero su cuerpo tiene una capacidad parásita a tierra
  • transitorios de línea

2) rendimiento

  • Reducción de EMI con menos ruido de CM que será inducido en sus circuitos de alta impedancia.

Es posible que desee considerar una superficie de trabajo con disipación de estática, pisos, zapatos, muñequeras, soldador.

Mediciones de suministro de CC de alta frecuencia adecuadas

Cuando se trata de medir la ondulación del suministro, necesita un coaxial acoplado a CA de baja impedancia con conexión a tierra directo al osciloscopio con una conexión a tierra para una baja impedancia. Una tierra flotante inyectaría un alto voltaje de modo común que podría inyectar corriente de ruido en su DUT.

siempre es mejor medir AC acoplado con una tapa externa al osciloscopio usando coaxial sin una sonda terminada con impedancia de cable usando una opción interna o usando un BNC T con 50R insertado.

No necesita una sonda diferencial si puede hacer una. La mayoría de las mediciones se pueden hacer con AB con dos sondas 10: 1 combinadas. CUANDO la inductancia a tierra de la sonda causa resonancia> 20MHz, simplemente retire los clips y use la punta y el anillo.


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Ciertamente no desea flotar su equipo si aún tiene cosas puestas a su alrededor, o literalmente debajo de sus pies. Esto es especialmente cierto para los tapetes y pulseras antiestáticos (con conexión a tierra). De esa manera yace una tumba temprana.


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Si desea hacer flotar sus instrumentos, utilice instrumentos alimentados por batería, intentar hacer flotar los instrumentos alimentados por la red eléctrica no funciona bien y es potencialmente peligroso.

De lo contrario, alimente sus experimentos con baterías u otros suministros aislados y luego no necesitará flotar sus instrumentos.


Además, cualquier instrumento que pueda conducir corriente entre los cables de prueba y cualquier metal expuesto ( incluidos otros cables de prueba ) generalmente debe estar conectado a tierra siempre que trabaje cerca de voltajes peligrosos.
supercat

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Realmente no parece que haya ninguna razón para que flote su equipo. ¿Por qué quieres flotar? Debe especificar la razón por la cual es un requisito.

Creo que lo que realmente te preocupa son los bucles de tierra. Eso solo sería un problema con el alcance. ¿Sabe si su alcance no es una variedad aislada? Porque si es así, ¡no necesitas hacer nada!


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Primero, instale la protección GFCI

Si no sigue ningún otro consejo aquí, definitivamente instale la protección GFCI 6-8ma. Ya sea un receptáculo GFCI o un dispositivo GFCI en otro lugar que use sus terminales LOAD para proteger estas salidas.

Esto no es protección absoluta. No menos importante, si se encuentra entre la red eléctrica caliente y la red neutral, el GFCI lo percibirá como una carga más.

Haz tierra, solo independientemente

Dado que tiene una buena razón, puede conectarse a tierra de forma independiente conduciendo varillas de tierra separadas para el laboratorio. Esto amplificará un poco la efectividad de los dispositivos GFCI, porque la suciedad no puede conducir lo suficiente como para disparar un interruptor, pero puede conducir el 8ma para disparar un GFCI.

Esto tampoco está completo, pero al menos evitará que la gente se ría de tu funeral.

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