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オシロスコープについて

電界コンデンサさん
質問日時: 2010/05/03 08:41

お世話になります。入社2年目の電子回路設計(研修中)者です。仕事でオシロスコープを使っていくつか疑問に思ったことがあるので、質問致します。

①アースを浮かす理由。
フローティング測定(線間電圧を測定する時?)をする時、プローブのGND端子がアースに落ちてると(プローブのGND端子はアースとつながってるんですよね?)、地絡し、オシロスコープが壊れるから?という感じでしょうか?

でも地絡するとなぜいけないのでしょうか?

また、交流電圧のダイオードブリッジを通った後の脈流のPとNの電位で、Nの電位はアースに対しては0ではないと聞きました。なのでN(GND)をアースに落とすと地絡して壊れるとか。

②オシロの各チャネルのGNDが絶縁されていない時にGNDが異なるポイントを測定する時、差動プローブを用いて各チャネルを絶縁しますが、GNDが異なるポイントを測定するとき各チャネルのGNDがつながってると、測定にどのように影響するのでしょうか?オシロが壊れたりしますか?

③差動プローブを使用していると、over rangeという表示が出ました。使い続けると差動プローブは壊れますか?

④プローブで10:1とか100:1がありますが、意味は分かりますが、10:1とか100:1はどのように使い分けすればいいでしょうか?

⑤測定器と測定器を接触させると壊れるといわれました。なぜですか?

⑥差動プローブを用いると普通のプローブを用いた時より、測定に影響が出ます。(差動プローブを用いるとエアコンを運転する時圧縮機が動かない時があった)これはプローブの内部回路が影響していると考えられますが、差動プローブは普通のプローブに比べて影響が出やすいのでしょうか?(必要でないならあまり使わないほうがいいのか)

疑問点が溜まってしまって、質問が多いですが、よろしくお願い致します。

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回答1
回答日時 : 2010/05/03 18:28

野良猫堂さん

④精度的な部分を不問にするなら、対象信号のピークとボトムの割合から選定するといいと思います。(波形の大まかな変異が判ればいいなど)

⑤基準電位の理由と同じです。たとえばデジボルのGNDは接地基準、オシロは回路基準だと、お互いの筐体の電位が違うので、対象回路を短絡させたようにもなりかねません。

とくに、オシロの場合、測定対象によっては、筐体に数KV近い電位が現れることもあります。
逆に、ラックマウントの計測器では、そのために人為的に筐体と接地を切り離す仕組みもあるくらいです。

⑥プローブごとにインピーダンスなどの抵抗値があるので、これによって、あるプローブでは、対象回路の回路定数が低下するということもありますが、測定対象に対して、適切なプローブを選定することが、まず基本です。

作動プローブが必要な測定に、回路が動作しないからという理由で手近な汎用プローブをというのも、どうかと思います。

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野良猫堂さんへのお礼 お礼日時: 2010/05/08 23:58

回答ありがとうございました。

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回答2
回答日時 : 2010/05/03 18:21

野良猫堂さん

私が計測器を使う事例が一般的なものではないかもしれませんが。


①については、単に基準電位の差を回避する意味合いが強く、次いで、回路の保護と思います。たとえば、0V=GNDの回路もあれば、接地電位=0V(電源基準だとプラスマイナスで回路電圧相当の差がある)という回路もあります。

測定対象にもよりますが、地絡により故障するのは、オシロよりも測定対象の回路の方が確率は高いと思います。

②も、①同様基準電位が変わることで、測定値が変動します。ビデオ信号のように、出力側はDC、入力側がACというようなケースでは、単純にプローブをつなぐと同じ波形が、電圧方向で上下します。

③原則、各プローブごとの定格値の範囲であれば、オーバーレンジになっても壊れることはありません。ただし、高周波設計ではないロジック回路用のプローブなどでインバーターなどの高周波回路を測定した場合は焼損することがあります。

(続く)

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野良猫堂さんへのお礼 お礼日時: 2010/05/08 23:44

ありがとうございました。

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回答3
回答日時 : 2010/05/04 16:23

悩みの宝庫さん

GND=接地
ではないということです。
仮に4CH入力の測定機器のGNDは
それぞれ4種類の別電圧を共通に扱っています。

危険な例では家庭用100V電源の波形を観測する場合

1CHの信号側に100V、GND側に0Vを接続して。
2CH側の信号側に0V、GND側に100Vをすると
電源の100Vと0VをGNDと呼ぶ端子でショート
させることになります。


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なるほど2人

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悩みの宝庫さんへのお礼 お礼日時: 2010/05/08 23:59

その例は分かりやすいですね。回答ありがとうございました。

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