Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Skąd taki sygnał w oscyloskopie?

kolaborek 05 Dec 2019 22:03 774 21
Tespol
  • #1
    kolaborek
    Level 9  
    Witam,

    Dzisiaj przyszedł do mnie Rigol DS1054Z. Skompensowałem sondy i przy użyciu diody LED chciałem zmierzyć częstotliwość mrugania światła w lampce. Zanim jednak się za to zabrałem zauważyłem, że oscyloskop sam z siebie wyświetla sinusoidę, jeżeli zejdzie mu się z mierzonym napięciem w granice 100m/div. Po odłączeniu sondy, sinusoida znika.

    Wg mnie sonda zbiera zakłócenia, ale mogę się mylić. Temat oscyloskopów dopiero zaczynam.

    Jeżeli jednak to sonda robi za antenę i zbiera tak wyraźne zakłócenia, to co można z tym zrobić? A jeżeli to nie wina sondy, tylko ustawień oscyloskopu, to na co powinienem zwrócić uwagę?

    Skąd taki sygnał w oscyloskopie? Skąd taki sygnał w oscyloskopie?

    Pozdrawiam serdecznie
  • Tespol
  • #2
    Robo-technical
    Home appliances specialist
    Nie masz innej sondy na podmianę? To jest oscyl ilu kanałowy? Pytam bo nie mam do niego instrukcji
  • #4
    jarek_lnx
    Level 43  
    Sonda zbiera zakłócenia, zakłócenia z sieci energetycznej, wszechobecne pole elektryczne z przewodów, jeszcze silniejszy sygnał zobaczysz jak dotkniesz sondy palcem, będziesz robił za antenę.

    Sonda zbiera zakłócenia bo ma dużą impedancję, kiedy mierzysz układy o małej impedancji to zakłócenia się nie pojawią, bo wydajność prądowa "źródła" zakłóceń jest bardzo mała.

    Kiedy podłączysz sondę do układów o dużej impedancji, to faktycznie będzie kłopot, wtedy trzeba ekranować.
  • Tespol
  • #5
    kolaborek
    Level 9  
    To jest czterokanałowy oscyloskop i taka sytuacja występuje na każdym kanale z każdą sondą dołączoną do oscyloskopu oraz dodatkową sondą Hanteka HV 100x.
    Faktycznie to wygląda na zakłócenia sieci energetycznej, bo częstotliwość wynosi 50Hz.
    Tylko jak to ekranować?
  • #6
    jarek_lnx
    Level 43  
    kolaborek wrote:
    Tylko jak to ekranować?
    Sonda ma rezystancję wejściową 10MOm, im większa tym lepiej żeby nie obciążać układów badanych.
    Natomiast w badanych układach zazwyczaj nie ma tak dużych rezystancji, bo układ stał by się podatny na zakłócenia z sieci (elektronicy nie utrudniają sobie życia baz powodu). Jak mierzysz sygnał na wyjściu wzmacniacza tranzystorowego który ma rezystancję wyjściowa 10kOm to wpływ zakłóceń na ten punkt będzie 1000x mniejszy niż na samą sondę.

    A układy w których bardzo wysokie rezystancje są nie do uniknięcia i tak muszą być ekranowane żeby mogły działać, podłączanie sondy jest trudne, bo trzeba ten ekran częściowo zdjąć, na szczęście ekranowanie 50Hz jest łatwe - ekran nie musi być szczelny jak dla w.cz. Czasem trzeba dodać kawałek blachy albo folii żeby "załatać" dziurę powstałą przez konieczność podłączenia sondy. Czasem zdejmuję ekran i mierzę z zakłóceniami - kiedy wiem czego szukam i widzę charakterystyczne cechy "mojego" przebiegu mimo zakłóceń 50Hz.

    Istnieją układy dla których pasywna sonda oscyloskopu będzie dla tych układów za dużym obciążeniem, np niektóre generatory kwarcowe.
    Nie podłączysz też sondy na wejściu wzmacniacza od mikrofonu pojemnościowego, fotodiody czy czujnika piroelektrycznego, komory jonizacyjnej itp. bo tam sygnały są słabe, rezystancje wysokie i podatność na zakłócenia wysoka.
  • #7
    zworys
    Level 39  
    Dobre ekranowanie szczególnie dla 50Hz i harmonicznych jest trudne, trzeba byłoby wykonać klatkę Faraday'a zasilać wszystkie urządzenia bateryjnie lub z przetwornic ( starannie wykonanych i też ekranowanych) więc w warunkach amatorskich ciężko coś takiego zrobić. Jeśli masz wokół siebie świetlówki czy lampy LED to też jest źródło zwiększonych zakłóceń sygnałem sieci. Zazwyczaj jednak prawie 90% pomiarów wykonuje się tak jak pisał jarek_lnx na układach z niską i średnią impedancją i wtedy te zakłócenia można pominąć.
  • #8
    jarek_lnx
    Level 43  
    zworys wrote:
    Dobre ekranowanie szczególnie dla 50Hz i harmonicznych jest trudne,
    Trudne jest ekranowanie od mikrofal, każda szczelina przeszkadza, trudne jest pozbycie sie szerokopasmowych zakłóceń z przetwornic które wchodzą zarówno jako przewodzone jak i promieniowanie (i są przenoszone przez sieć energetyczną). Ekranowanie od pól elektrycznych 50Hz najłatwiejszym jakie można sobie wyobrazić, przykładowo nawet puszka z jedną otwartą ścianą jest skutecznym ekranem jeśli jest dosyć głęboka - nieraz z tego korzystałem. Przy 50Hz trudniejsze jest ekranowanie od pól magnetycznych, ale nie o tym temat, na to sonda nie reaguje.

    zworys wrote:
    w warunkach amatorskich ciężko coś takiego zrobić.
    Nie demonizuj, w pracy zajmuję się pomiarem bardzo słabych sygnałów i w warunkach amatorskich też mogę to robić, nie muszę ekranować całego pomieszczenia wystarczy stopień wejściowy wrażliwego urządzenia. W internecie można znaleźć amatorskie projekty tego rodzaju, upchane w metalowe puszki po czymkolwiek...
    Każdy skomplikowany problem, można rozłożyć na mniejsze, łatwiejsze do rozwiązania.
  • #9
    bajdu
    Level 29  
    Jeśli zewrzesz końcówkę sondy( czyli wejście ) do masy sondy(krokodylka) to zakłócenia powinny zniknąć i będzie to znaczyło że wszystko jest w porządku.
  • #10
    zworys
    Level 39  
    jarek_lnx wrote:
    Nie demonizuj, w pracy zajmuję się pomiarem bardzo słabych sygnałów i w warunkach amatorskich też mogę to robić, nie muszę ekranować całego pomieszczenia wystarczy stopień wejściowy wrażliwego urządzenia.

    OK zajmujesz się zapewne już od jakiegoś czasu i wiesz jak sobie radzić, masz pojęcie jak długość fali ma wpływ na "wciekanie" zakłóceń do urządzeń i modułów. Dla początkującego jest to zazwyczaj duży problem i szukanie rozwiązania metodą prób i błędów.
  • #11
    pawlik118
    Level 29  
    W jaki sposób za pomocą diody LED zamierzasz mierzyć częstotliwość sieci?
  • #12
    jarek_lnx
    Level 43  
    pawlik118 wrote:
    W jaki sposób za pomocą diody LED zamierzasz mierzyć częstotliwość sieci?
    LED może pracować jako (bardzo kiepska) fotodioda. Żeby zmierzyć cokolwiek fotodiodą podłączoną wprost do oscyloskopu trzeba dodać rezystancję obciążenia, tym mniejszą im szybsze sygnały chcemy mierzyć i im większą odporność na zakłócenia oraz liniowość chcemy uzyskać, ale to nam zmniejsza napięcie. Fotodiody maja małą czułość (prądy rzędu uA), LEDy użyte jako fotodioda tragicznie małą (prądy liczone w nA) i to może być problem. Może się nie udać dobranie takiego opornika żeby było widać sygnał użyteczny i nie było zakłóceń, może trzeba będzie ekranować "fotodiodę" - najszybciej owinąć taśmą izolacyjną i folią aluminiową połączoną do masy.
    W układach elektronicznych fotodiody prawie zawsze pracują ze wzmacniaczem - zekranowane.

    Częstotliwość "mrugania" światła w lampce to może być 100Hz, ale może być częstotliwość pracy przetwornicy jeśli mówimy o lampce LED-owej.
  • #13
    kolaborek
    Level 9  
    jarek_lnx wrote:
    pawlik118 wrote:
    W jaki sposób za pomocą diody LED zamierzasz mierzyć częstotliwość sieci?
    LED może pracować jako (bardzo kiepska) fotodioda. Żeby zmierzyć cokolwiek fotodiodą podłączoną wprost do oscyloskopu trzeba dodać rezystancję obciążenia, tym mniejszą im szybsze sygnały chcemy mierzyć i im większą odporność na zakłócenia oraz liniowość chcemy uzyskać, ale to nam zmniejsza napięcie. Fotodiody maja małą czułość (prądy rzędu uA), LEDy użyte jako fotodioda tragicznie małą (prądy liczone w nA) i to może być problem. Może się nie udać dobranie takiego opornika żeby było widać sygnał użyteczny i nie było zakłóceń, może trzeba będzie ekranować "fotodiodę" - najszybciej owinąć taśmą izolacyjną i folią aluminiową połączoną do masy.
    W układach elektronicznych fotodiody prawie zawsze pracują ze wzmacniaczem - zekranowane.

    Częstotliwość "mrugania" światła w lampce to może być 100Hz, ale może być częstotliwość pracy przetwornicy jeśli mówimy o lampce LED-owej.

    No właśnie i tutaj jest "pies pogrzebany", ponieważ m.in. do pomiaru częstotliwości mrugania diod led w latarkach chciałem użyć oscyloskopu, żeby nie trzeba było grzebać się w elektronice sterownika. Planowałem to robić przy użyciu diod LED, podłączonej do oscyloskopu, a tymczasem wygląda to na średni pomysł.

    Czy macie jakiś pomysł co zamiast fotodiody użyć do tego zadania?
  • #14
    jarek_lnx
    Level 43  
    kolaborek wrote:
    Planowałem to robić przy użyciu diod LED, podłączonej do oscyloskopu, a tymczasem wygląda to na średni pomysł.
    Pomysł nie jest najlepszy, ale jest najprostszy, dlatego warto spróbować, jak nie wyjdzie użyć czegoś bardziej skomplikowanego. Latarka z bliska daje dużo światła, sygnał z fotodiody będzie proporcjonalny do jej powierzchni - to może być główna przyczyna małych prądów z LEDa (wskaźnikowego) LED mocy może być lepszą fotodiodą, choć biały z luminoforem pewnie będzie słaby.

    kolaborek wrote:
    Czy macie jakiś pomysł co zamiast fotodiody użyć do tego zadania?
    Jak się nie sprawdzi bieda-fotodioda (LED) to użyć fotodiody.

    Kurcze, dziwię się że ludzi mają cierpliwość z tej elektrody korzystać, jakbym miał trzy dni dyskutować nad układem pomiarowym którego zestawienie trwa pół minuty, dawno bym stracił cierpliwość i zrobił sam.
  • #15
    miroslaw wielki
    Conditionally unlocked
  • #16
    kolaborek
    Level 9  
    jarek_lnx wrote:
    Kurcze, dziwię się że ludzi mają cierpliwość z tej elektrody korzystać, jakbym miał trzy dni dyskutować nad układem pomiarowym którego zestawienie trwa pół minuty, dawno bym stracił cierpliwość i zrobił sam.

    Rozumiem, że to do mnie ;)
    Diody LED mam na stanie więc zrobiłem układ pomiarowy, który - jak się okazało - zaczął generować niezły szum. Niestety pomimo owijania sondy folią aluminiową, tudzież umieszczania diody z końcówką sondy w metalowym garnuszku (brzmi śmiesznie? :)), czy podpinania rezystora 68k na masie LED, nie udało mi się zniwelować zakłóceń na jakimś racjonalnym poziomie.
    Dlatego też pytałem o inne sposoby, które można wykorzystać do mojego celu. Słyszałem o fototranzystorach, fotorezystorach itd, które można by było użyć do pomiaru mrugania światła, ale z tego co się orientuję fotorezystory średnio się do tego nadają, zaś fototranzystory? - nie wiem...

    Dzięki za podsunięcie pomysłu z power ledem. Jeszcze z tym będę próbował.
    To nie jest nic bez czego nie mógłbym żyć, ale chciałbym osiągnąć tutaj rezultat nie na zasadzie - może być - ale najlepszy jaki mogę. Elektronik ze mnie żaden, ale jak się czepię tematu, to lubię go drążyć. Mam nadzieję, że zrozumiecie nowicjusza :)
  • #17
    jarek_lnx
    Level 43  
    Quote:
    Rozumiem, że to do mnie
    Nie, tak czytam/odpowiadam na wiele tematów na elce i czasem taki luźny wniosek trafi w przypadkowe miejsce :) Bywały tematy gdzie dyskusja trwała tygodniami, a sprawdzenie w praktyce zajęło by 15 minut.

    Quote:
    Niestety pomimo owijania sondy folią aluminiową, tudzież umieszczania diody z końcówką sondy w metalowym garnuszku (brzmi śmiesznie? :)), czy podpinania rezystora 68k na masie LED, nie udało mi się zniwelować zakłóceń na jakimś racjonalnym poziomie.
    A ile zakłóceń zostało? I czy były 50Hz? czy jakieś dziesiątki kHz?

    Quote:
    Dlatego też pytałem o inne sposoby, które można wykorzystać do mojego celu. Słyszałem o fototranzystorach, fotorezystorach itd, które można by było użyć do pomiaru mrugania światła, ale z tego co się orientuję fotorezystory średnio się do tego nadają, zaś fototranzystory? - nie wiem...
    Fotorezystory są za wolne, fototranzystory pewnie były by wystarczająco szybkie, mają większą czułość od fotodiod, ale bez polaryzacji nie zadziałają. Ja zawsze używam fotodiody, bo można to zrobić w trybie fotowoltaicznym, nie trzeba do polaryzacji dodatkowego napięcia.

    Kiedyś zauważyłem że moja latarka (>500lm) daje całkiem wyraźny efekt foto-akustyczny, jak świecę na ciemną powierzchnię to ta piszczy :) Więc nawet mikrofonem można mierzyć.

    Quote:
    To nie jest nic bez czego nie mógłbym żyć, ale chciałbym osiągnąć tutaj rezultat nie na zasadzie - może być - ale najlepszy jaki mogę. Elektronik ze mnie żaden, ale jak się czepię tematu, to lubię go drążyć. Mam nadzieję, że zrozumiecie nowicjusza
    Rozumiem takie podejście, jak miał bym zrobić cokolwiek lepszego niż fotodioda i opornik zawieszone na końcówce sondy, zrobił bym wzmacniacz transimpedancyjny na wzmacniaczu operacyjnym. I tak wymaga ekranowania, ale do wyjścia można podłączyć sondę zwyczajnie i tam już ekranowania nie potrzeba. Ma dobrą szybkość i liniowość, czego proste, pasywne prowizorki nie będą miały. Można jeszcze rozbudować o przełącznik zakresów z różnymi opornikami i mamy luksometr.
  • #18
    kolaborek
    Level 9  
    W sumie to praktycznie żadnej widocznej poprawy nie było po w/w zabiegach... Sinusoida nadal była dość duża. Może gdybym procentowo zaczął badać to byłaby jakiś tam procent mniejsza.

    Ale zauważyłem inną rzecz, która mnie zaniepokoiła. Dioda świeci gdy trzymam ją za katodę, zaś anoda jest podłączona do masy gniazda oscyloskopu.... :-o
    Czy to normalne?
    Skąd taki sygnał w oscyloskopie?

    Mieszkam, w starym bloku, więc kto wie co tu może być...
  • #19
    bajdu
    Level 29  
    Wtyczkę sieciową oscyloskopu odwróć o 180 stopni w gniazdku sieciowym
  • #20
    kolaborek
    Level 9  
    Akurat tam gdzie oscyloskop był podłączany nie można go było w inny sposób podłączyć .

    Ale sprawdziłem sprytnym narzędziem, czy gniazdko jest poprawnie podłączone i pokazało mi, że ma ono "open ground". Czyli bolec nie jest do niczego podłączony....

    Poszukałem gniazdka, które było poprawnie podłączone i tam oscyloskop się uspokoił... Poniżej screen.
    Skąd taki sygnał w oscyloskopie?
    Wprawdzie nie jest to jeszcze idealna prosta, ale przynajmniej Vpp zmniejszył się z 676mV do 48mV. Teraz mogę stosować wcześniej sugerowane metody. Pewnie w tym momencie przyniosą oczekiwany efekt.

    Przy okazji wnioskuję, że w gniazdu z "open ground" należy zmostkować bolec do przewodu neutralnego i powinno być po problemie?

    Aha. Idzie już do mnie transformator separacyjny 230V/230V 100VA - wnioskuję, że on poza zabezpieczeniem nie wpłynie na dodatkowe uspokojenie pomiarów?
  • #21
    zworys
    Level 39  
    kolaborek wrote:
    Przy okazji wnioskuję, że w gniazdu z "open ground" należy zmostkować bolec do przewodu neutralnego i powinno być po problemie?

    To nie takie proste. Zależy od typu sieci, przy TT nie wolno tego zrobić. To może zrobić DOBRY elektryk - ocenić czy można zrobić zerowanie i ewentualnie wykonać to połączenie.
  • #22
    jarek_lnx
    Level 43  
    Quote:
    W sumie to praktycznie żadnej widocznej poprawy nie było po w/w zabiegach... Sinusoida nadal była dość duża. Może gdybym procentowo zaczął badać to byłaby jakiś tam procent mniejsza.
    Nawet jak na masie oscyloskopu było napięcie, to poprawnie zrobiony ekran powinien działać, podłączyłeś ekran do masy sondy/oscyloskopu?