如何用示波器测量220V市电波形?
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发布时间：2022-04-23 09:16
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热心网友
时间：2023-05-18 13:39
用示波器测量220V市电最容易发生的问题：
1、测量时跳闸；
2、人不小心触电；
3、测量时把示波器烧了
今天我们就来讲一讲为什么会发生这些问题并如何避免。
220V市电与示波器的供电关系：
220V市电通常与我们直接相关的有三根线：火线、零线、地线。
火线（L）：也称相线，由发电站或变电站提供，对地电压220V，人体接触会有触电危险；
零线（N）：为火线提供回路，在发电站或变电站端接地；由于是远端接地，因此在居民楼用户端电位不一定为零，可能带弱电，这就是为什么我们触碰零线也会有触电感觉的原因；
地线（E）：在居民楼用户端连接大地的线，可靠的地线与我们脚下的大地等电位，绝对安全。
为什么示波器测量220V市电很容易出问题？问题的根源就在示波器的220V供电上，如下图所示：
我们来了解一下示波器的供电方式。示波器器的供电，不外乎以下几种：
1、220V直接供电: 最普遍的供电方式，优点是成本低；其供电回路与220V市电的接线关系如下：
2、电池供电: 成本较高，但是可以实现移动测量与浮地测量；
3、电源适配器供电: 成本较高，一般是配合电池供电而设计，其供电回路与220V市电的接线关系如下：
测量量程确认
在进行市电测量时，应确认探头和示波器的电压量程是否满足测量需求。
如麦科信STO1104C智能示波器， 标配探头是×10档位且最大安全工作电压是600V pk；示波器垂直档位最大为10V/格，垂直方向上有10格，即最大电压测量范围为100V峰峰值，配合探头×10档，测量最大电压峰峰值为1000V，因此从量程上考虑是满足测量220V市电的。
如麦科信STO1104C智能示波器，示波器垂直档位最大为10V/格，垂直方向上有10格，即最大电压测量范围为100V峰峰值，市电的峰峰值在620V左右，因此从单从量程上考虑，配合衰减比为×10档以上并满足最大安全工作电压的探头，即可测量市电。
示波器垂直方向代表电压值
错误的测量方法
普通的示波器没有隔离，外壳金属端与探头的负端（地）均与地线相连，如图所示，当用示波器直接对零线和火线测量时，就会间接地把零线或火线对地线短路（等效于图中红色虚线），非常危险。因此，示波器是不能直接测量市电的。
错误的测量方法
不推荐的测量方法：
浮地测量具有一定的危险性，如若操作不当可能引发触电事故。同时，这是一种既不安全又不准确的方法，因为浮地后示波器与大地的寄生电容会使信号发生振铃现象，导致信号失真。
通过将示波器的电源地线人为断开（用两芯电源插排供电或者用示波器电池供电）或使用隔离变压器的方法对示波器供电，达到断开测量回环的目的，实现“浮地”测量。
浮地测量法（不推荐）
浮地测量时，示波器外壳金属端和探头接地端带有同等电平。当测量市电时，外壳可能带有220V的电压，人体一旦接触到示波器外壳，电流会经过人体流入大地，非常危险！
推荐的测量方法：
对普通示波器基于安全角度考虑，使用高压差分探头对市电测量是绝对安全的。
高压差分探头测量
差分探头是利用差分放大原理设计出来，可将任意间的两点浮接信号，转换成对地的信号的示波器探头。使用高压差分探头是最佳的推荐方式，安全方便。
最后
示波器是一种用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。因此,学会如何正确和安全地使用示波器至关重要。尤其在测量一些高压信号时，必须弄清各种信号线之间的关系，才能正确地连接被测信号，保证安全测量。
热心网友
时间：2023-05-18 13:40
市电测量要注意示波器允许的输入电压，通常300Vrms；
用10倍无源探头测的话，有些虽然标称300Vrms但是最大垂直档位和栅格数决定了它测不到300V
比如有些最大50V/div 垂直8格，最大能测到的Vp是50 x 8=200V，不够测市电。
当你选的示波器指标能到垂直档位最大到100V/div，才可以。
市电实际测试演示视频：网页链接
热心网友
时间：2023-05-18 13:40
假定示波器探头允许输入电压大小为40v，220V市电峰峰值为220*1.414=311V。需要利用电阻分压做一个1:10的分压电路，分压电阻不宜过小，以免电流太大。虽然示波器输入阻抗很大，但分压电阻也不宜盲目求大，以免影响测量精度。
示波器测量档位的选择也很重要，水平方向按照显示1-10个完整周期来设定扫描速度，垂直方向按照，直接测量时选择50V/格量程，采用1：10分压电路时选择5-10V/格量程。
由于是测量市电，安全问题不可忽视。做好接地和保护措施，不要单独一个人测量。有条件时，加装漏电波湖，或采用隔离变压器隔离。
热心网友
时间：2023-05-18 13:41
