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如何用示波器进行安全的市电测量?


  来源: 鼎阳硬件智库 时间:2022-07-15 编辑:清风
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在我们使用示波器的过程中,市电测量是许多朋友都会遇到的一个测试项目,但很多朋友在测量中就产生了不少疑问,示波器能测市电吗?示波器如何测量市电?怎么测量才安全呢?等等诸多问题,本篇文章中将为大家一一解答。


那么示波器能测量市电吗?


示波器在合理的操作下是能够测量市电的。


市电就是我们所说的工频交流电(AC),有50Hz和60Hz两种,世界上不同的国家电压标准也不同,常见的是欧盟230V,日本100V,美国120V,我国使用的是220V,50Hz的标准。我们以鼎阳科技SDS1000X-C示波器为例,在示波器通道接口处有明确标识,输入400Vpk。



那这是不是说明示波器可输入电压400V远远大于市电220V的电压呢?


这里有一个重要的细节要搞清楚。


我们常说的市电220V这个电压是指有效值,完整的单位应该是220Vrms,而示波器接口的输入电压是400Vpk,Vpk指的是峰值电压。



在这里我们需要进行一下换算:


有效值


交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。


那么我们假设,交流电流 i通过电阻 R 在一个周期内所产生的热量和直流电流 I 通过同一电阻 R 在相同时间内所产生的热量相等 , 则这个直流电流I 的数值叫做交流电流 i 的有效值 ,用大写字母U、I表示 ,最大值用Um、Im 表示。


一个周期内直流电通过电阻 R 所产生的热量为:

交流电通过同样的电阻 R,在一个周期内所产生热量:

那么

由于

经过推导我们可得

那么我们的示波器可测量的有效值为:

现在我们才可以真正拿两个数值来比较,示波器允许输入的电压282.84Vrms是要大于我们市电220Vrms的。


在这里可能有朋友要提出疑问了,示波器测量并不是直接测量,难道不是要接入探头吗?


没错,以上主要是讲解了示波器上标称电压和我们常说市电的关系,但是真正能不能测,还是要看探头。


同样以SDS1000X-C为例,我们标配的探头是无源探头,型号是PP510,有1X和10X两个档位,在不同的档位下,他们可允许测试的电压等级不同,分别是


1X: 150V RMS CAT II


10X: 300V RMS CAT II


由数据可知,PP510在10X档位下允许测试最大的电压有效值为300V,这个是满足我们测量需求的,所以说,普通标配的无源探头是可以测量市电的,但是需要在正确的档位下即10X。


了解了示波器及探头在理论上可以测量市电,那么怎么操作呢?

关键词:示波器 市电测量 鼎阳    浏览量:4106

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