¿Es seguro quitar la toma de tierra de un visor?

Question

Necesito hacer algunas mediciones diferenciales en un dispositivo, pero ambos nodos tienen que estar flotando de tierra.

He descubierto por las malas que el clip negativo de mis sondas de tensión del osciloscopio está conectado al conductor de tierra de la red, pero no tengo acceso a una sonda diferencial.

Me preguntaba si hay una solución fácil para esto, y me imaginé lo siguiente: dentro del osciloscopio he visto que la red eléctrica sólo está conectada a un transformador de potencia, de estilo antiguo, mientras que el cable de tierra está atornillado al chasis metálico. Como por supuesto la salida del transformador está aislada de su entrada, creo que si simplemente quito el tornillo de tierra del chasis y aíslo el cable ya puedo conectar mi aparato al osciloscopio, evitando la molesta corriente de tierra que destruyó mi primera placa.

El terminal negativo que engancharía a la pinza de la sonda es de unos 60V sobre tierra, la corriente máxima que puede suministrar es algo superior a 30mA. El transformador de entrada seguramente puede soportar un desplazamiento de 60V, ¿no?

Creo que esto es seguro porque la carcasa de mi osciloscopio es toda de plástico, las únicas partes metálicas son los conectores BNC y un par de conectores de cuchilla que uso para calibrar mis sondas, pero todos deberían ser seguros.

¿Es correcto quitar el conector de tierra de mi osciloscopio para realizar dicha medición? He visto esta sugerencia en toda la web, así que creo que debe ser seguro, pero quiero preguntar a un consejo de profesionales para estar más seguro.

Answer 1

La mejor respuesta es aislar el equipo que se intenta medir. Cuando esté aislado, podrá conectar a tierra cualquier punto, lo que se hará a través del cable de tierra de la sonda del osciloscopio. Esto evita que el osciloscopio, su chasis y cualquier cosa a la que esté conectado o que esté tocando se conviertan en tensión.

Si no es posible aislar el circuito que intenta medir, la siguiente opción es un osciloscopio portátil que funcione con pilas. Están pensados en parte para este tipo de cosas, y suelen estar bien aislados, a diferencia de los osciloscopios pensados para sentarse en un banco.

Si eres realmente muy cuidadoso y puedes asegurarte de que todas las personas que te rodean o que puedan entrar en la habitación serán realmente cuidadosas, entonces puedes poner el transformador de aislamiento en el ámbito. Antes de hacerlo, asegúrate con mucho cuidado de que el osciloscopio no está tocando nada conductor, y de que no hay conexiones a otro lugar, como una conexión USB a un PC o algo así. De esta forma conseguirás lo que sugieres sin modificar el osciloscopio.

No puedo recomendar lo que sugieres. Puedes pensar que has encontrado la única conexión a tierra, pero el osciloscopio no fue diseñado para ser modificado así, así que no lo sabes realmente sin hacer pruebas. Una prueba de Hi-pot te lo diría, pero también puede volar el osciloscopio en el proceso.

Hazlo bien. Utilice un transformador de aislamiento, preferiblemente en el equipo bajo prueba, no en el osciloscopio.

Answer 2

La forma más común que he visto de implementar las sondas diferenciales "de los pobres" es usando 2 canales, y luego usando la matemática A-B modo. Las dos pinzas de tierra están conectadas a una tierra adecuada.

Answer 3

Es posible, y antiguamente teníamos unos juegos de cables "especiales" con las clavijas de tierra rotas, pero no es especialmente seguro, sobre todo si las tensiones son relativamente altas. No es recomendable, sobre todo por razones de seguridad.

En este milenio, tengo un osciloscopio Tek con cuatro canales aislados (mutuamente y desde tierra) para este tipo de trabajo. También tiene un paquete de baterías de iones de litio para cuando se necesita más aislamiento de CA. Las sondas diferenciales pueden funcionar, pero su relación de rechazo de modo común no es tan buena, por lo que si intentas ver una forma de onda de 10V en un bus ruidoso de 300V, los resultados pueden no ser tan representativos de la verdad.

Además del transformador de potencia interno que puede también debe preocuparse por el aislamiento (o la falta de aislamiento) de los puertos de comunicación, como Ethernet, IEE488, USB o RS-232.

Tengo un transformador de aislamiento con un escudo electrostático interno (dos escudos habría sido aún mejor) que también es útil en estas situaciones.

Tenga en cuenta que habrá una capacitancia (a veces grande) a través de cualquier dispositivo de aislamiento que inserte para aislar la medición o el dispositivo bajo prueba y que puede cargar la señal que está tratando de medir y distorsionar los resultados.

Answer 4

Los filtros de línea a tierra se abrirían y podría producirse una acumulación de carga de tensiones de línea en la bobina primaria.

Sería mejor utilizar un transformador de aislamiento si se desconoce el diseño interno entre el neutro y la tierra.

Normalmente, el uso de dos sondas 10:1 calibradas y emparejadas puede producir resultados razonables sin cables de tierra y con la punta retirada con pines de prueba adyacentes para V+, V de detección de corriente y tierra. A continuación, verifique en el mismo punto en modo A-B para obtener una línea plana.

o mejor aún, hacer una placa de amplificador de diferencia para la salida de la tensión y poner cerca de los puntos de prueba DUT. A continuación, atenuar las entradas dentro del rango de CM y amplificar con suficiente ganancia.