Sonda differenziale, quando usarla e perché ?

[marco16f84a]

Ciao,

mi chiamo Marco questo è il mio primo post qui su electroyou.it, ma ormai vi seguo da moltissimo tempo leggendo le varie guide e post
Sono un appassionato di Elettronica e sto cercando di capire il funzionamento della sonda differenziale per oscilloscoipo.

Ho visto una schema elettrico di una sonda differenziale da una rivista dove come primo stadio c'è appunto un Operazionale con funzione di differenziale, poi un fotoaccoppiatore per isolare galvanicamente la sorgente (circuito in prova) e l'oscilloscopio (separare le masse) e a valle del fotoaccoppiatore c'è un Operazionale con funzione di amplificatore. Il circuito a monte e a valle del fotoaccoppiatore ovviamente sono alimentati da due batterie separate.

Ora a prescindere dallo schema sopra descritto veniamo al mio quesito.

perché usare una sonda differenziale:
* per quello che ho capito, è utile se non doveroso utilizzarla quando dobbiamo misurare la tensione dalla rete elettrica 230V attraverso un oscilloscopio anch'esso collegato alla stessa rete elettrica 230 V. (Quesito A : ma in questo caso non bastava solo il fotoaccoppiatore del circuito sopra indicato ?)

** E' importante notare che occorre utilizzare una sonda differenziale anche quando si vuole visualizzare con un oscilloscopio delle tensioni tra due punti di un circuito entrambi a potenziale diverso dalla tensione di riferimento dell'oscilloscopio. Vi propongo un Esempio con un filtro RC:










Nelle prime tre immagini le misure di tensione su ogni conponete è ripetuta singolarmente.
Mentre nella figura 4 viene effettuata la misura sui capi AB e BC quindi su C1 e R1. Questo per verificare lo sfasamento tra tensione e corrente . Se non utilizzassimo almeno una sonda differenziale metteremmo in corso i punti B con C.
Basta anche una sola sonda differenziale per questa misura.

Quesito B: Ora mi domando ma perché occorre utilizzare un Operazionale con funzioni di differenziale ?

(A)Per quel che so la configurazione dell'operazione come differenziale serve per ridurre i disturbi che potrebbero essere presenti e sovrapposti al segnale utile. Questi disturbi sono di "modo commune" quindi con ampiezza e fase uguali al segnale utile, pertanto vengono attenuati dall'amplificatore differenziale. Vengono invece amplificati tutti quei segnali di "modo" differenziale" ovvero con ampiezza uguale ma con fase opposta.

Quesito C: Quindi la mia domanda è: si utilizza la configurazione differenziale in una sonda differenziale solo per quest'ultima affermaziane (A).

Vi prego di rispondermi facendo riferimento alle figure lincate, magari con esempi.
Scusatemi se mi sono "allungato" nella descrizione del mio quesito, ma su questo argomento ho problemi di comprendorio

Grazie Mille della vostra pazienza.

[maxastuto]

Ciao Marco, anche io ho le stesse domande da effettuare: ho un oscilloscopio rigol dz 1054 z e vorrei sapere come effettuare le misure su tensioni tipo la 220 V.Bisogna collegare la spina dell'oscilloscopio ad un trasformatore separatore / isolatore di rete oppure va collegato la scheda, il circuito, il componente sotto tensione di rete con il trasformatore separatore /isolatore ? la terra come deve essere collegata? Si può effettuare più di una misura contemporaneamente su punti diversi dello stesso circuito che è sotto rete visto che lo strumento è un 4 canali? Grazie in anticipo delle risposte

[IsidoroKZ]

Non vedo le immagini: devi ridurle a 640 x 480 pixel e caricarle dentro al messaggio usando "invia allegato" che trovi sotto la finestra dove scrivi il messaggio. Dopo aver allegato l'immagine (aggiungi file) inseriscila anche in linea con il testo, cosi` viene posizionata dove vuoi.

[IlGuru]

Si può effettuare più di una misura contemporaneamente su punti diversi dello stesso circuito che è sotto rete visto che lo strumento è un 4 canali?

I riferimenti delle 4 sonde sono collegati tutti tra loro alla massa della rete elettrica, quindi bisogna sapere se il circuito da misurare è isolato o meno da questa per evitare cortocircuiti.
Si possono fare 4 misure contemporaneamente verso lo stesso riferimento di massa, e far calcolare all' oscilloscopio la differenza ( ma anche altre funzioni ) tra due dei 4 segnali dal menù MATH.

[maxastuto]

ok guru , ti ringrazio per le risposte,ma vorrei sapere in origine se usare un trasformatore d'isolamento, la messa a terra e in che modo, a prescindere della 4 misure contemporanee che in ambiente 220 V non fare mai più di una se non strettamente necessario

[IlGuru]

Penso che isolare la 220 con un trasformatore introdurrebbe un errore su quello che vuoi misurare quindi il trasformatore d'isolamento sarebbe meglio usarlo per isolare l'oscilloscopio dalla rete, ma sono uno scalzacani e quel che dico non fa testo. Non ho mai usato questi artifizi ed ho molto timore ad usare il mio rigol con tensioni così alte anche se le sonde le tengo sempre settate su 10X
Comunque sia alla fine isolato o no la massa della sonda la devi collegare quindi se ne usi 2 occhio a come le colleghi

[claudiocedrone]

...Non vedo le immagini: devi ridurle...

Le immagini sono state messe dall'OP nel suo unico post nel 2012, dubito che seguirà il tuo consiglio visto anche che da allora non si è più connesso.

[IsidoroKZ]

Le immagini sono state messe dall'OP nel suo unico post nel 2012, dubito che seguirà il tuo consiglio visto anche che da allora non si è più connesso.

Sono rincoglionito, non me ne ero accorto

Per maxastuto: le sonde differenziali si usano quando devi lavorare su circuiti collegati alla rete e non puoi staccarlo, oppure quando devi misurare la tensione fra due nodi flottanti rispetto al riferimento dell'oscilloscopio, che come ti hanno detto e` collegato alla massa e alla terra.

Per fare misure su un circuito isolato metti il coccodrillo delle sonde dell'oscilloscopio sul riferimento del circuito e non le muovi di li`. Anche per fare una sola misura, con una sola sonda, su un circuito isolato, praticamente sempre non si puo` andare a collegare il coccodrillo in giro per il circuito, va collegato al riferimento, altrimenti rischi di iniettare rumore e aggiungere impedenze non volute.

Se il circuito e` collegato direttamente alla rete, si usa un trasformatore di isolamento fra rete e circuito.

Prima di mettere il trasformatore, se tocchi il circuito con un solo dito ci puoi lasciare le penne, dopo aver messo il trasfo, se tocchi con un solo dito non capita nulla.

Per fare le misure colleghi il coccodrillo dell'oscilloscopio al riferimento del circuito, e da questo momento se tocchi il circuito con un solo dito rischi di nuovo la pelle.

Togliere la terra all'oscilloscopio per fare una misura su un circuito sotto tensione non va MAI fatto, in nessun caso, per nessun motivo, in nessuna circostanza. E` molto pericoloso e legalmente criminale. (frase che dico in media una volta l'anno, quest'anno mi pare di averla gia` detta un'altra volta!)

Ci sono oscilloscopi con ingressi isolati, in questo caso bisogna rispettare la massima tensione applicabile allo strumento

[maxastuto]

Grazie Isidoro Kz sei stato molto esaudiente
un ringranziamento anche agli altri intervenuti!!!

[maxastuto]

misurare la tensione fra due nodi flottanti rispetto al riferimento dell'oscilloscopio