图解如何用示波器测量市电

xiaolian519 · 发表于 2016-6-21 14:39:50

本页转自广州致远电子官网  http://www.zlg.cn/osc/article/detail/id/269.html
如何用示波器测量市电

经常有一线的工程师来与我们交流在市电测量上的一些疑惑，大致是以下几个问题：
1、为什么我用示波器测量市电总是跳闸呢？
2、测量市电为什么一定要将三脚插头的地线掰断才能测呢？
3、为什么我测市电会把示波器烧了呢？
  好了，闲话少叙，上干货！今天的主题就是——如何用示波器安全测量市电？
  认知市电
  了解市电的供电线路及原理，有助于安全用电，安全测量！本文画了几个图，轻松助你测量市电！
  火线、零线和地线
  我国的市电（居民用电）规格为交流220V@50Hz，供电线路由火线、零线和地线组成，它们的关系如图1.1所示。
  火线（L）：也称相线，由发电站或变电站提供，电压220V，人体接触会有危险；
  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，但相对安全；
  地线（E）：零电势参考点，在居民楼用户端接大地，零电压，绝对安全。

图1 火线、零线和地线的关系

使用示波器测量市电
  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。
  如广州致远电子的ZDS2022示波器，标配的探头在×10档位下具备CAT II 300Vrms安全等级；垂直档位最大为10V/格，垂直方向有8格，即最大电压测量范围为80V峰峰值，配合探头×10档，测量最大电压峰峰值为800V，可以测量220V市电。  故为了达到测量范围，应使用探头×10档位，并且垂直档位打到10V。
  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2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。

                              图2错误的测量方法
  不推荐的测量方法
  这里介绍的方法具有一定的危险性，如若操作不当可能引发触电事故，禁止使用。
浮地测量
  如图3所示，通过将示波器的电源地线人为断开（可以用两芯电源插排供电）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。

图3 浮地测量法（不推荐）
浮地测量的安全隐患
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！

                        图4 浮地测量安全隐患

推荐的测量方法
  对普通示波器基于安全角度考虑，使用“A-B”法和高压差分探头对市电测量是非常安全的，下面分别对其进行介绍。
“A-B”伪差分测量
  采用普通无源探头应用“A-B”法对市电进行测量时，应将两通道探头的负端（地）均接至电源地线，一个通道的探头探针（正端）接零线，另一个通道的探头探针（正端）接火线（如图5左所示），则两通道的测量差值即为市电波形。

                              图5 推荐的测量方法
  高压差分探头测量
应用高压差分探头测量市电，火线和零线测试点正反接都没关系，探头内部通过高阻的方式将测量端的地和示波器的地隔离开来，不会造成短路问题，测量方式如图5右所示。
  高压差分探头是最佳的推荐方式，安全方便，但价格会比较昂贵。
  小结
  示波器作为一种很重要的测量仪器，我们应该正确、安全地使用。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。

haisens · 发表于 2016-6-21 14:54:02

我遇到很多在深圳的“老工程师”都不知道什么是差分探头，直接拿示波器探头测量，烧坏了说探头或示波器的问题。
他们总是以为，示波器上标注400V MAX ，配个10：1的探头或100：1的探头就可以测试220V的市电。

sssaaa · 发表于 2016-6-21 15:20:03

配一副高压差分探头还是有必要的

距离cc · 发表于 2016-6-21 15:20:59

好资料，学习了。

ym_csu · 发表于 2016-6-21 15:31:23

好文，学习了

pc128 · 发表于 2016-6-21 15:42:39

好资料，学习了

ym_csu · 发表于 2016-6-21 15:44:00

那个致远原来是周立功啊，一下子没好印象了

mr.obuhz · 发表于 2016-6-21 15:47:30

好吧，我想起几年前第一次搞强电项目，就给同样的问题吓到了，表笔直接给烧了半个头。

如果不是看到这文章，我都快忘记发生过这事了。

rules · 发表于 2016-6-21 15:49:40

好资料，谢谢分享

ouyangxin1991 · 发表于 2016-6-21 15:56:31

学习了，记号一下

基地版权 · 发表于 2016-6-21 16:58:18

从来没有测过电源交流电压

tompeng · 发表于 2016-6-21 16:59:23

这个长见识

xiaolian519 · 发表于 2016-6-21 17:25:39

正是因为平常用不着测量市电，所以才会造成我这样的小白不敢盲目去测试。否则可能就是事故了

hgjdwx · 发表于 2016-6-21 17:40:10

用手持示波器或电池供电的示波器，配合100:1探头可直接测市电

coneyhe · 发表于 2016-6-21 17:42:43

肯定要差分探头的，要不就是找死

falcon_ljc · 发表于 2016-6-21 21:02:14

给市电接一个阻性负载（比如白炽灯，非恒温普通烙铁，热水壶，油汀之类）。再用电流探头测量流入的电流。这样可以实现完全的电气隔离测量，应该是最最安全的方法了。

simon51 · 发表于 2016-6-21 23:04:54

一直是浮地测的，差分探头为什么那么贵

tian1043 · 发表于 2016-6-22 02:15:27

有的人示波器没事，探头冒烟了，哈哈

firefox6 · 发表于 2016-6-22 05:12:57

示波表不就行了？

wangxiaoming123 · 发表于 2016-6-22 10:09:54

说的不错，简单明了，受教了。

angel00823 · 发表于 2016-6-27 21:58:34

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笨笨小猪 · 发表于 2016-6-27 22:34:42

换个示波表啥都解决了

hliuyong · 发表于 2017-6-27 14:31:21

用个铁心小变压器，再用示波器测试变压器副端的交流低电压，按变压比反算回去一样管用。

wdpwsc · 发表于 2017-6-28 11:43:41

谢谢分享,学习了!

robter · 发表于 2017-10-10 08:44:34

我也遇到过这样的问题，现在明白了，多谢楼主

cxccam · 发表于 2024-9-6 23:58:39

本帖最后由 cxccam 于 2024-9-7 00:00 编辑

我用TDS744测了一下

taoting · 发表于 2024-9-12 15:52:20

还想准备测试一下市电，看了你的，还是用万用表吧

野山菌 · 发表于 2025-3-27 08:22:24

前几年有一次用示波器测量充电器开关电源的开关管激励波形，直接炸开关电源保险，之后再也不敢测了~

hebzzw · 发表于 2025-4-12 14:16:48

我一般是隔离变压器+浮地法测量

allenxie · 发表于 2025-4-15 19:05:38

示波器电源用隔离变压器，浮地测试一点问题都没有

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angel00823 angel00823 当前离线	发表于 2016-6-27 21:58:34 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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