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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisfrage Oszilloskop


Autor: Peter W. (Gast)
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Hallo,

ich habe mir endlich ein Oszilloskop besorgt, damit ich analysieren
kann, was um meine Schaltungen herum vorgeht.
Da es sehr teuer war, möchte ich es auf keinen Fall beschädigen.
Deshalb habe ich mir die komplette Anleitung durchgelesen, aber diesen
Satz verstehe ich nicht:

"VORSICHT. Wenn Sie eine Spannungsquelle an eine Erdungsklemme
anschließen, kann das Oszilloskop oder der Prüfaufbau beschädigt
werden. Schließen Sie daher keinesfalls eine Spannungsquelle an die
Erdungsklemmen an!"

und an anderer Stelle:

"Schließen Sie den Tastkopf ordnungsgemäß an. Der Erdungsleiter des
Tastkopfs liegt auf Erdpotential. Schließen Sie den Erdungsleiter
nicht an eine höhere Spannung an."

Was ist damit gemeint? Wenn ich Wechselspannung messe, ist doch auch
die Hälfte der Zeit ein negatives Potential auf der Erdungsklemme.

Oder ist damit gemeint, dass, wenn ich mehrere Kanäle und somit mehrere
Erdklemme habe, ich vorsichtig sein muss, dass die kein
unterschiedliches Potenzial haben, weil sie intern miteinander
verbunden sind?

Gibt es sonst noch etwas, was man auf keinen Fall machen darf? Es
handelt sich um ein Oszilloskop mit LCD, die Intensität kann ich also
nicht zu hoch stellen.

Gruß
Peter

Autor: Hubert.G (Gast)
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Die Erdungsklemme ist mit dem PE der Steckdose verbunden. Wenn du jetzt
z.B. bei einem Gerät ohne Trenntrafo misst hast du gegen PE immer die
volle Netzspannung auch wenn nur 12V vorhanden sind (z.B. Fernseher).

Autor: Profi (Gast)
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"Oder ist damit gemeint, dass, wenn ich mehrere Kanäle und somit
mehrere Erdklemme habe, ich vorsichtig sein muss, dass die kein
unterschiedliches Potenzial haben, weil sie intern miteinander
verbunden sind?"

Genau, und nicht nur das, sie sind mit PE (dem Schutzleiter der
Netzsteckdose) verbunden.
Du kannst also nicht die Netzspannung gleichrichten und die Erdklemme
an den Minus des Brückengleichrichters anklemmen - dann rumpelt es
nämlich ordentlich.
Wenn Du so etwas machen willst, brauchst Du für das DUT (Device Under
Test) einen Sicherheits-Trenntrafo.

Überspannung und ESD ist Gift für den Eingang!

Autor: Peter W. (Gast)
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Vielen Dank für die Antworten.

"Du kannst also nicht die Netzspannung gleichrichten und die
Erdklemme
an den Minus des Brückengleichrichters anklemmen - dann rumpelt es
nämlich ordentlich."

Mein selbstgebautes Netzteil funktioniert ähnlich, allerdings ist davor
ein Trafo, der aus den 230V AC 20V AC macht, erst dann wird
gleichgerichtet. Ist das trotzdem ein Problem? Durch den Trafo sind die
Spannungen doch getrennt, oder?

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Wenn bei Scopes nicht ausdrücklich etwas anderes behauptet wird, sind
die Masseklemmen von allen Kanälen untereinander und mit dem
Schutzleiter des Netzkabels verbunden.
Es gibt also zwangsläufig ein Tischfeuerwerk wenn man z.B. die
Masseklemme mit Phase der Netzspannung verbindet.

Autor: Hubert.G (Gast)
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Durch einen Trafo sind die Spannungen voneinander getrennt.

Autor: Peter W. (Gast)
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Danke für die Bestätigung Hubert. Dann kann ja nichts passieren, wenn
ich nur mit Geräten hinter Trafos arbeite, selbst wenn ich die
Erdklemme an +30V hänge.

Autor: yalu (Gast)
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Wenn dein Netzteil nicht geerdet ist, kannst du die Masseleitung des
Oszis natürlich auch an die +30 V anschließen. Das musst du dann aber
auch mit dem zweiten Kanal tun, wenn du diesen benutzt. Wenn du die
Masseleitung des ersten Kanals an 30 V und die des zweiten bspw. an den
0-V-Ausgang des Netzteils anschließst, wird das Netzteil
kurzgeschlossen. Der Kurzschlussstrom fließt über die Außenleiter der
Meßleitungen durch das Oszi.

Ebenfalls Vorsicht ist geboten, wenn weitere Geräte (z.B. ein PC über
die serielle Schnittstelle oder USB) an die zu testende Schaltung
angeschlossen sind. Die PC- und damit die Signalmasse ist normalerweise
geerdet und die Potentialtrennung deines Netzteils ist damit unwirksam.
Wenn du jetzt die Oszi-Masseleitung an +30 V legst, gibt's wieder
einen Kurzschluss. Ähnliches passiert, wenn du einen Radio- oder
Fernsehempfänger testest, der an die Hausantenne angeschlossen ist. Die
Antennenbuchse ist ebenfalls geerdet.

Generell sollte man die Oszimasseleitungen wenn möglich immer an die
Masse des zu testenden Geräts anschließen. Um Messungen gegen andere
Potentiale durchzuführen, kann man auch die Differenzfunktion des Oszis
benutzen, allerdings sind dann zwei Kanäle belegt. Kommt man nicht
umhin, die Oszimasse mit anderen Potentialen zu verbinden, sollte man
sich vorher genau überlegen, ob die Potentialtrennung ausreichend ist.

Autor: hase (Gast)
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Hallo! Ich habe folgenden Sachverhalt nicht ganz verstanden: "Du kannst
also nicht die Netzspannung gleichrichten und die Erdklemme
an den Minus des Brückengleichrichters anklemmen - dann rumpelt es
nämlich ordentlich."

Habe ich dann nicht am Minuspol 0V und am Pluspol 230*sqrt(2) V
liegen,sodass ich diese 0V bedenkenlos mit GND verbinden kann?

Autor: A.K. (Gast)
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Du kannst schon. Nur brauchst du anschliessend einen neuen
Gleichrichter, denn den alten hast du damit kurzgeschlossen.

Autor: hase (Gast)
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Ja, auf welchem Potential liegt denn da der Minuspol des Gleichrichters?
Bin in Sachen Netzspannung noch nicht so bewandert, hab mich bisher nur
in den Bereichen 12V,5V und 3,3V zuhause gefühlt ;-).

Autor: A.K. (Gast)
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Mal so mal so. Je nach Phasenlage. In der einen Phase passiert nix, in
der anderen qualmt es.

In anbetracht deiner Fragen die dringende Empfehlung: Bevor du dich
mit Messungen an 220V beschäftigst, mach dich etwas besser mit
Elektrik/Elektronik/Strom vertraut. In der Dosis ist das Zeug
lebengefährlich.

Autor: hase (Gast)
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Ne, ich bin wiegesagt immer nur im Schwachstromsektor und in der
Programmierung unterwegs gewesen, hat mich halt nur mal interessiert.
Ich bin ja nicht der Threadstarter gewesen...

Trotzdem finde ich das komisch, warum schwankt die Polung da am
Gleichrichter? Dachte halt dass es am Pluspol nen Sinus im Betrag gibt
(mal ohne Ladeelko betrachtet) und am Minus immer das gleiche Potential
herrscht, sonst würde der Gleichrichter ja auch keinen Sinn machen und
jeder angeschlossene Elko explodieren :D.

naja ich werd mir zum Verständnis die Sache morgen mal in Pspice
simulieren.

Autor: hase (Gast)
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http://img62.imageshack.us/img62/8528/unbenanntkd0.png Habs
rausgefunden, in dem Fall wird D2 kurzgeschlossen. Und zwar genau dann
wenn die negative Halbwelle am "+" der Spannungsquelle ist, denn dann
ist die ja via GND mit der positiven spannung am "-" der
spannungsquelle kurzgeschlossen.

Autor: pumpkin (Gast)
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mach dir kein stress wegen der erdklemmen. solange du nicht direkt am
netz mißt, ist alles banane. da du als schwachströmer idr galvanisch
getrennt bist, kannst du von deiner getrennten seite alles draufgeben
was dir gefällt. das interessiert dein oszi keineswegs (es sei denn du
kommst über 400V - mal so als hausnummer). allerdings nur unter dieser
vorraussetzung. und wenn dir das alles zu heiss ist, dann klemmst du
noch einen kleinen trenntrafo zwischen das netz und dein oszi...aber
dann hängt halt die erdklemme potentialmäßig 'in der luft'. macht
aber nix, einfach auf masse (NICHT erdklemme falls am netzteil
vorhanden!!) vom netzteil und gut ist.

pumpkin

Autor: Andi (Gast)
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Wieso wird bei einem Oszi eigentlich die Erdklemme mit dem Schutzleiter
verbunden? Bei alten Röhrengeräten mit Metallgehäuse sehe ich das ja
noch ein, aber bei neuen digitalen Geräten mit Kunstoff-Gehäuse und LCD
Anzeige wäre das doch nicht nötig. Oder?

Autor: ??? (Gast)
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eben weil der Messende (also Du) auf Erdpotential ist. Wenn dann z.B.
Oszimasse und Gerätemasse verbunden sind und die Gerätemasse liegt
irgendwo... Dann darfst Du davon ausgehen das alle Teile der SChaltung

und alles was mit dem Oszi verbunden ist auf Netzpotential liegt.
Und die Oszimasse wirst Du immer anfassen wollen...
Mal abgesehen davon, wo sollen denn Ableitströme der
Eingangsschutzschaltung hin? Wenn der Oszi nicht geerdet ist, fließen
die über die zu messende Schaltung nach Erde ab. Das will nun auch
niemand.

Autor: John Schmitz (student)
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Hallo,

ist es denn nun richtig, wenn ich sage:

"Um nicht nachdenken zu müssen schalte ich dem Oszi immer einen 230V
Trenntrafo vor."

Dann kann ich potentialfrei an 230V richtig messen und laufe nicht
Gefahr eines Kurzschlusses ...?

Vielen Dank & Grüsse

Autor: Daniel M. (usul27)
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230V und "nicht nachdenken" ist eine GANZ SCHLECHTE Kombination. Wer
also nicht versteht, wo welche Potentiale anliegen und welche Ströme wo
fliessen können, der sollte von solchen Dingen lieber Abstand nehmen!

Autor: Peter Z. (peter_z)
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Hallo,
mit einen Netzteil ist es allein nicht immer getan es gibt nämlich auch
Netzteile die mit der Erde Verbunden sind. Das Voltcraft TNG 35 ist so
ein Kandidat. Es ist zwar ein Trafo drin aber der Kühlkörper hinten ist
mit Erde Verbunden und somit auch die Leistungstransistoren weil die
sind auch nicht isoliert. Der Erdebezug ist deshalb sogar auf + wenn
ich mich nicht vertan habe.
Gruß
Peter

Autor: ??? (Gast)
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> Der Erdebezug ist deshalb sogar auf + wenn
> ich mich nicht vertan habe.

DAS ist dann so ein Fall, wo man nachdenken muss bevor man misst!
Das sollte man eh immer tun...

Autor: Andi (Gast)
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@???
"eben weil der Messende (also Du) auf Erdpotential ist. Wenn dann
z.B.
Oszimasse und Gerätemasse verbunden sind und die Gerätemasse liegt
irgendwo... Dann darfst Du davon ausgehen das alle Teile der SChaltung
und alles was mit dem Oszi verbunden ist auf Netzpotential liegt.
Und die Oszimasse wirst Du immer anfassen wollen..."

Wenn ich an einem Gerät messe, bei dem die Gerätemasse irgendwo liegen
kann, werde ich mich davor hüten diese anzufassen. Wenn ich in so einem
Fall die Oszimasse (z.B. die Masse-Krokoklemme) mit der Gerätemasse
verbinde, werde ich wohl auch einen kurzen Schlag bekommen, bevor das
Gerät oder der Oszi dann in Rauch aufgehen...
Ein Multimeter ist doch genauso für Messungen an Netzspannung geeignet
und ich habe noch keins gesehen, bei dem die Masse mit dem Schutzleiter
verbunden war.

Autor: ??? (Gast)
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Ja, ABER! Das Multimeter muss auch nicht mit "HF in mV ohne
Verfälschungen" zurecht kommen... Weil also die Abschirmerei bei
Netzbetriebenen Oszis sonst Probleme macht UND die Hochspannung für die
Röhre SICHER im Gehäuse bleiben soll wurde das "immerschonso..."
gemacht!

Latürnicht gibbet auch Netzgetrennte (Akku) Oszis. Neuerdings sogar mit
 TFT... Dort gibts das Problem erstmal nicht. Aber dafür andere
Fußangeln. Also immer erst nachdenken wenn etwas gemessen werden soll.

ps: ich hab mal life sehen können wie ein Service-Techniker einer
Messtechnik-Apotheke seinen schicken Digital-Oszi genau so gehimmelt
hat.
Der wollte in einer 15KW Präzisions-Heizungsansteuerung was sehen...
Wir haben 2 Feuerlöscher gebraucht.

Autor: Profi (Gast)
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Autor: Peter Z. (Peter_Z)    Datum: 11.09.2006 12:02

Das Voltcraft TNG 35 ist eine Fehlkonstruktion / Fertigungsfehler!
Diese Masseverbindung mit dem Gehäuse der Ausgangstransistoren ist
nicht beabsichtigt.
Du kannst es umtauschen, wenn es noch nicht zu alt ist.
Ich habe es aber selbst repariert.

Zum Oszi-Erdungsproblem gibt es hier im Forum mehrere Threads.

Das Wittig MultiScope 22-320 hat isolierte Eingänge. Maximale Spannung
weiß ich nicht.

Autor: Peter Z. (peter_z)
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Hallo Profi,
kann ich mir vorstellen das des nicht beabsichtigt ist. Ich habe es
dahingehend selber repariert das ich den Kühlkörper einfach isoliert
Montiert habe. Das ist vieleicht nicht ganz VDE gerecht erfüllt aber
seinen Zweck ich decke um des VDE gerecht zu machen müsste man die
Transistoren Isolieren oder?.
Gruß
Peter

Autor: Profi (Gast)
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Ja, so habe ich es gemacht. Das ist schon eine Ewigkeit her. Soweit ich
mich erinnern kann, war es eine scharfe Kante (Grat, Zahnscheibe??)
oder eine fehlerhafte Isolierbuchse.
Der Kühlkörper ist zwar eloxiert und somit isoliert, aber wenn was
darauffällt, könnte die Isolationsschicht durchschlagen werden.

So ein Fehler fällt ja erstmal gar nicht auf.

Autor: Peter W. (Gast)
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Jetzt habt ihr mir doch einen Schrecken eingejagt. :-)

Meine Messungen sind grundsätzlich hinter einem Voltcraft PS 405 oder
einem selbstgebauten Netzteil, bei dem aber alle Teile hinter einem
230V zu 20V AC Trafo angeschlossen sind.

Wie prüfe ich denn am besten, ob es sicher ist, die Erdung des
Oszilloskops an einem bestimmten Punkt anzuklemmen? Mit einem
Multimeter die Spannung zwischen diesem Punkt und der Erdung des
Oszilloskops messen?

Vielen Dank für eure Hinweise und Warnungen.

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