关于接地和干扰信号环路的问题
示波器不接地,用隔离的直流电源供电。用手捏着探头尖端,接地夹子也悬空,这时可以测到来自50hz 市电的干扰波形;如果同时捏住接地夹子,波形幅度会大幅降低;给示波器接地,则波形完全消失。这些现象的具体原因是什么?我自己的猜测:
1. 参考第一张图。示波器探头内部是高阻的,但是对外壳有一个寄生电容,外壳对地又有一个寄生电容。完全悬空时,人到地的寄生电容串联进去,形成了一个面积比较大,阻抗也比较大的环路,50Hz 交流电在环路上形成感应电流,感应电流又在较大的输入阻抗上产生较大的感应电压。
2. 图二。当我捏住接地夹子以后,相当于用一个较大的电阻把人和示波器外壳接到了一起。这样可能减小了环路面积或环路阻抗,测到的电压变小。
3. 图三。给示波器接地后,外壳到地存在了一条低阻抗路径,但其他部分还是不变,环路仍然存在。不太理解为什么测到的波形幅度会剧烈降低。有可能这些波形的主要来源其实是给示波器供电的隔离开关电源,手捏夹子就给电源噪声创造了较小的接地阻抗,所以波形幅度降低;直接接地以后接地阻抗更低,波形幅度就消失了。但是按理说,开关电源传导过来的噪声应该主要在开关频率上,就算电源噪声会降低,50Hz 部分的低频波形应该不会有什么变化。
顺便一说,对波形FFT ,基频50Hz 当然强度最高,然后150Hz、250Hz、350Hz 处都有谐波峰,也就是所谓的奇次谐波,据说主要是由开关电源之类的非线性负载产生,不过这也不能说就是示波器的电源导致的,也可能是附近别的东西,比如楼下有人在给电瓶充电。
硬创社

登录 或 注册 后才可以进行评论哦!