Toprak referanslı test ekipmanları için bir tehlike

[132kHz]

Bir videoya denk geldim ve uyarı amaçlı paylaşmak istedim normalde toprak referanslı ölçü aletleriyle şebekeye bağlı cihazları doğrudan ölçmez izolasyon trafosu veya diferansiyel prob kullanırız ancak dandik smps adaptor kullanan ekipmanlar dikkatten kaçabilir besleme olarak topraksız fiş adaptör kullanan bu cihaz izolasyon kaybı sonucunda gnd sine 125 volt kaçırıyor ve bnc ile siglent osiloskopun da toprak referanslı gnd sine bağlı olduğu için osiloskop pert oluyor

bu şekilde pert olmuş bir osiloskobu kurtarılamayacagını daha önce çok okudum ama merak ediyorum hiç mi yolu yok, bundan korunmak mümkün değil mi ? (izolasyon hariç) Üreticiler tvs ve resetlenebilir sigorta ile felan olçümü etkilemeden koruma yapamaz mı ? Yada ne bileyim analog frontend den sonra bir koruma yapıp sadece ilgili frontendin hasar almasını sağlayamaz mı ?

 

[ozkarah]

Bana sadece bu kadarıyla çok mantıklı gelmedi. Osiloskopun BNC şasesi dediğiniz gibi toprağa bağlı. Normal şartlarda sinyal jeneratörü şasesinde olabilecek bir 125V direk toprağa akar ve sadece biraz kıvılcım, ark filan yapar. Akım frontend üzerinden geçmez.

Pek detay vermemiş videoda farklı senaryolar olmuş olabilir:

1- kabloları ters bağlamak
2- sadece şasede değil sinyal çıkışında yüksek bir voltaj olması (o cihazda 50 Ohm giriş yok. 125 hala yeterli değil bence bozmak için)

3- osiloskopun başka bir sebepten bozulması

Ayrıca o voltaj hayalet bir voltaj olabilir. Örneğin Yıldırım Adaptörden aldığım smps adaptörlerde negatif kabloda toprağa referanslı 80-90 V AC ölçüyorum ancak bir direnç üzerinden toprağa bağladığımda sıfıra yakın bir akım geçişi oluyor.

 

[Endorfin35+]

Ben başıma gelen tuhaf bir kaç olaydan sonra osiloskobun power kablosundan toprak bağlantısını kestim. Topraksız kullanıyorum.

 

[132kHz]

Bana sadece bu kadarıyla çok mantıklı gelmedi. Osiloskopun BNC şasesi dediğiniz gibi toprağa bağlı. Normal şartlarda sinyal jeneratörü şasesinde olabilecek bir 125V direk toprağa akar ve sadece biraz kıvılcım, ark filan yapar. Akım frontend üzerinden geçmez.

Pek detay vermemiş videoda farklı senaryolar olmuş olabilir:

1- kabloları ters bağlamak
2- sadece şasede değil sinyal çıkışında yüksek bir voltaj olması (o cihazda 50 Ohm giriş yok. 125 hala yeterli değil bence bozmak için)
28174 eklentisine bak

3- osiloskopun başka bir sebepten bozulması

Ayrıca o voltaj hayalet bir voltaj olabilir. Örneğin Yıldırım Adaptörden aldığım smps adaptörlerde negatif kabloda toprağa referanslı 80-90 V AC ölçüyorum ancak bir direnç üzerinden toprağa bağladığımda sıfıra yakın bir akım geçişi oluyor.

hocam malesef osiloskoplar sedece gndlerine topraga referanslı bir yüksek bir gerilimden akım akınca pert oluyorlar bundan eminim dediğniz hayalet gerilim konusu istisna olabilir akım çekmeye calişince gerilim hemen çöktüğünden ötürü

bu durumun sebebini bende bilmiyor ve merak ediyorum ama tahminim şu yönde bu osiloskobun içerisindeki dc beslemelerin groundu da toprak referanslıysa entegrelere ters yönde geriilim geldiği için yanıyor olabilirler bir cok entegrenin ters gerilim dayanımı 0,5v gibi düşük değerler veya herhangı bir pinden vssnin 0,5v altında bir gerilim geldiğinden o pin de yanıyor olabilir
eğer bu gndler direk toprağa bağlıysa aslında o gerilimi anında çökermesi gerek ama yetmiyor demek ki bu ani akım çekilirken prob üzerindeki gnd kablosunda ve bnc de düşen gerilim bile yeterli geliyor olabiir scobu bozmaya (bi tık salladım burada)

dave in de konu hakkında videosu vardı

 

[132kHz]

Ben başıma gelen tuhaf bir kaç olaydan sonra osiloskobun power kablosundan toprak bağlantısını kestim. Topraksız kullanıyorum.

ozaman osilokobun gndsi floating durumda oluyor bunu dezavantajını bilmiyorum ama başka bir çözüm şebeke referanslı ürünleri ölçecekkken
ölçülecek ürünü topraksız bir şekilde izolasyon trafosu üzerinden beslemek

 

[taydin]

Ben başıma gelen tuhaf bir kaç olaydan sonra osiloskobun power kablosundan toprak bağlantısını kestim. Topraksız kullanıyorum.

SMPS gibi faz voltajı olan devreler üzerinde çalışırken çarpılma riskin var bu durumda. Bir de osiloskobu, üreticinin test etmediği bir şekilde kullanmış oluyorsun, datasheet speclerinin dışında performans sergileyebilir. Onun yerine üzerinde çalıştığın devreyi izoasyon trafosu arkasına koyman daha doğru olur.

 

[Endorfin35+]

SMPS gibi faz voltajı olan devreler üzerinde çalışırken çarpılma riskin var bu durumda. Bir de osiloskobu, üreticinin test etmediği bir şekilde kullanmış oluyorsun, datasheet speclerinin dışında performans sergileyebilir. Onun yerine üzerinde çalıştığın devreyi izoasyon trafosu arkasına koyman daha doğru olur.

İzolasyon trafom olunca dediğin gibi yapacam.

 

[czorgormez]

düşük akımlı faz kaçağından osiloskobun pert olması bana biraz manasız geldi. çünkü geçmişte çok defa osiloskobun şasesini olmayacak bir yere bağlayıp sigorta attırdıklarına şahit oldum. aç kapa yapınca skop kendine geldi tabi problar bazen pert olabiliyor.

 

[taydin]

düşük akımlı faz kaçağından osiloskobun pert olması bana biraz manasız geldi. çünkü geçmişte çok defa osiloskobun şasesini olmayacak bir yere bağlayıp sigorta attırdıklarına şahit oldum. aç kapa yapınca skop kendine geldi tabi problar bazen pert olabiliyor.

Çoğunlukla devrede birşeyler havaya uçar. Ama şase probunun yapısına göre osiloskobun da zarar görme ihtimali var. Şase probunun yapısı orada belirleyici. Eğer çok kısa ve ince bir prob ise, muhtemelen hemen şase kablosu havaya uçacak. Ama uzun ise, ve faz voltajının dv/dt si de çok yüksek ise, osiloskop girişinde anlık olarak çok yüksek bir negatif voltaj oluşur. Osiloskop bunun neticesinde bozulur, bozulmaz o ayrı konu. Ama niye boşu boşuna o riske giresin.

 

[Mikro Step]

Scop sasesini yanlislik sonucu faza dokundurdugumuzda scopun noturu ile GNS si arasina 220v uygulamis oluyoruz. Bu esnada sigorta atiyor fakat
bu esnada dedigimiz surede cok olay olur. Scopun 220v kablosu sebekeye giderken toplam iletken boyu cok fazla. Sonucta bu bir enduktans. Birden bu enduktansdan cok yuksek akim akitip ardindan da akimin aniden kesilmesi cok buyuk voltaj enduklenmelerine neden olur. Bu da cok kritik cihazlar icin soru olabilir.

Hatta bu tip arizayi yan komsunuz dahi yapsa olusan olaylar sizin cihazlarinizi da etkileyip cihazlarinizi bozabilir.

TI'in bu tip sorunlara karsi interface devrelerini korumaya yonelik urettigi bir takim malzemeler vardi fakat aklimda kalmamis.

 

[Yasin.]

Bu iş için geliştirilmiş özel topraklama kitleri var. Ben yurtdışından bu özel izoleli topraklama kiti getirterek bu sorunu çözdüm. Ürün fiyat olarak biraz pahalı ama tavsiye ederim.

 

[ozkarah]

hocam malesef osiloskoplar sedece gndlerine topraga referanslı bir yüksek bir gerilimden akım akınca pert oluyorlar bundan eminim dediğniz hayalet gerilim konusu istisna olabilir akım çekmeye calişince gerilim hemen çöktüğünden ötürü

bu durumun sebebini bende bilmiyor ve merak ediyorum ama tahminim şu yönde bu osiloskobun içerisindeki dc beslemelerin groundu da toprak referanslıysa entegrelere ters yönde geriilim geldiği için yanıyor olabilirler bir cok entegrenin ters gerilim dayanımı 0,5v gibi düşük değerler veya herhangı bir pinden vssnin 0,5v altında bir gerilim geldiğinden o pin de yanıyor olabilir
eğer bu gndler direk toprağa bağlıysa aslında o gerilimi anında çökermesi gerek ama yetmiyor demek ki bu ani akım çekilirken prob üzerindeki gnd kablosunda ve bnc de düşen gerilim bile yeterli geliyor olabiir scobu bozmaya (bi tık salladım burada)

dave in de konu hakkında videosu vardı

Ben arıza ihtimalini kabul ediyorum, ama hala düşük olduğunu düşünüyorum (toprak hattının iyi olduğunu düşünerek).

Bir çok sebebi var:
1- Tüm gerilim GND kablosu zerinden gelerek çok düşük bir empedansla toprağa akacak. Zaten o sırada girişte 1MOhm ve büyük ihtimalle 10X prob ile çalışıyor olacaksınız. Frontendin sinyal hattı üzerinden önemli bir akım geçişi olmayacak. İndüktif akımlar da geliş hattı zaten toprağa doğrudan bağlı olduğundan hızlıca aborbe olacak.

2- İyi bir osiloskopta frontend devresi voltaj değişimlerine karşı yeterince tolere edecek şekilde tasarlanmıştır diye varsayıyorum. Çünkü bir kaç on MHz altında 400 V p2p sorunsuz ölçüm yapabiliyor.

3- Bu konudaki videoları, maaleleri izlerseniz güvenlikten kasıtları daha çok operatörün güvenliği. Böyle bir durumda o ince rokodil kablosu ve ucu hızlıca yanabilir, sizin çarpılmanıza ya da yaralanmanıza sebep olabilir. Dave'in videosunu daha önce bir çok kez izlemiştim. O biraz daha ilgi çekmek için böyle başlıklar kullanıyor ama videoda esasen o da güvenliğe vurgu yapıyor.

4- Bu konuda şu videoları da önerebilirim:

O yüzden ilk mesajdaki olayın tam öyle gerçekleştiği konusunda şüpheliyim. Bir çok ek neden tetiklemiş olabilir. Ayrıca fail olarak gösterilen Juntek JDS-2900 5V besleme girişine adaptör takılarak kullanılıyormuş. Burada öyle bir volyaj kaçağı olsa önce jeneratörün bozulmasını beklerim.

Ancak elbette hiç risk almamak ve izolasyon trafosu ya da diferansiyel prob kullanmak en iyisi.

Konusu geçmişken güzel bir Kendin Yap Diferansiyel Prob projesi linki koyayım:

Building a Differential Amplifier Probe

Raspberry Pi Electronics DIY Hobby Design Test & Measurement HowTo Build

www.paulvdiyblogs.net

GitHub - paulvee/100MHz-Differential-Probe: 100 MHz Differential Probe V2

100 MHz Differential Probe V2. Contribute to paulvee/100MHz-Differential-Probe development by creating an account on GitHub.

github.com

 

[taydin]

Yüksek empedans, yüksek voltajdan kaynaklanabilecek arızaları engellemek için yeterli değil. Ben daha önce denemiştim, 1N4007 diyoda 10 MΩ direnç seri bağlayıp ters yönde 5000 V uyguladım. Diyot arızalandı. Eğer endüktif etkiler nedeniyle osiloskop girişinde anlık olarak yüksek voltajlar oluşursa, osiloskop probundaki 9 MΩ da aynı şekilde arızayı engellemede yeterli olmaz. Bir youtuber multimetreler üzerinde deneyler yaparken de yüksek voltajlı iğne pals uyguluyor. Piyasadaki multimetrelerin çoğu bu palsler neticesinde arızalanıyor.

 

[132kHz]

Ben arıza ihtimalini kabul ediyorum, ama hala düşük olduğunu düşünüyorum (toprak hattının iyi olduğunu düşünerek).

Bir çok sebebi var:
1- Tüm gerilim GND kablosu zerinden gelerek çok düşük bir empedansla toprağa akacak. Zaten o sırada girişte 1MOhm ve büyük ihtimalle 10X prob ile çalışıyor olacaksınız. Frontendin sinyal hattı üzerinden önemli bir akım geçişi olmayacak. İndüktif akımlar da geliş hattı zaten toprağa doğrudan bağlı olduğundan hızlıca aborbe olacak.

2- İyi bir osiloskopta frontend devresi voltaj değişimlerine karşı yeterince tolere edecek şekilde tasarlanmıştır diye varsayıyorum. Çünkü bir kaç on MHz altında 400 V p2p sorunsuz ölçüm yapabiliyor.

3- Bu konudaki videoları, maaleleri izlerseniz güvenlikten kasıtları daha çok operatörün güvenliği. Böyle bir durumda o ince rokodil kablosu ve ucu hızlıca yanabilir, sizin çarpılmanıza ya da yaralanmanıza sebep olabilir. Dave'in videosunu daha önce bir çok kez izlemiştim. O biraz daha ilgi çekmek için böyle başlıklar kullanıyor ama videoda esasen o da güvenliğe vurgu yapıyor.

4- Bu konuda şu videoları da önerebilirim:

O yüzden ilk mesajdaki olayın tam öyle gerçekleştiği konusunda şüpheliyim. Bir çok ek neden tetiklemiş olabilir. Ayrıca fail olarak gösterilen Juntek JDS-2900 5V besleme girişine adaptör takılarak kullanılıyormuş. Burada öyle bir volyaj kaçağı olsa önce jeneratörün bozulmasını beklerim.

29226 eklentisine bak



Ancak elbette hiç risk almamak ve izolasyon trafosu ya da diferansiyel prob kullanmak en iyisi.

Konusu geçmişken güzel bir Kendin Yap Diferansiyel Prob projesi linki koyayım:

Building a Differential Amplifier Probe

Raspberry Pi Electronics DIY Hobby Design Test & Measurement HowTo Build

www.paulvdiyblogs.net

GitHub - paulvee/100MHz-Differential-Probe: 100 MHz Differential Probe V2

100 MHz Differential Probe V2. Contribute to paulvee/100MHz-Differential-Probe development by creating an account on GitHub.

github.com

Statik elektrikdeki akım dahi yarıiletkenleri bozmaya yetebiliyor oyuzden bozulması için çok akım gerekmiyebilir diye düşünüyorum

Diy diferansiyel prob da güzel bir bonus oldu ben de yapmak istyordum

 

[ozkarah]

Evet, ancak buradaki fark bu akımın o yarıiletkenlerden geçmiyor olması. O yarıiletkenlere olsa olsa oluşturacağı indüktif akımın (o da çok sınırlı bir akım olacaktır düşük empedans ile toprağa aktığı için) etkisi olabilir ki, forntend zaten ciddi bir dalgalanma aralığına göre tasarlandığından çok etki etmez diye düşünüyorum.

Mesela herhangi bir elektronik cihazın topraklanmış kasasına (yarıiletkenlere doğrudan değil) ESD uygulasanız içindeki yarıiletkenler bundan dolayı bozulur mu? Çok düşük bir ihtimal.

 

[taydin]

Şimdi diyelim kötü bir nötr hattın var. Bu durumda nötr/toprak arasında diyelim 3V var. Bu 3V, son derece güçlü bir 3V dur. Eğer osiloskop probunun şase telinden yeterince uzun süre akarsa o teli eritebilir. Yani burada "şase teli o kaynağı kısa devre ediyor birşey olmaz" diyemeyiz.

Endüktif etkilerle oluşan bir voltaj, statik elektrik gibi de değildir. Statik elektrikteki enerji sıfıra çok yakındır. Ama akımın kesilmesinden dolayı bir bobinin ürettiği ters EMK daki enerji, statik elektriğin çok çok üzerindedir. Mesela benim UPS arızalandı, MOSFET'ler kısadevre oldu ve trafodan onlarca amper akım aktı. Sonra MOSFET eriyip gidince bu akım kesildi ve binlerce volt ters EMK oluştu. Bu ters EMK neredeyse UPS'in yarısını yaktı.

 

[Mikro Step]

Scopun bozulup bozulmayacagini test etmek icin scopun toprak ile GND bacaklarina 5kV, 10kV gibi bir gerilimi bir kac yuz mikrosaniye boyunca uygulayabilirsiniz.

 

[ozkarah]

Ancak burada olay nötr ile şase arasında gerçekleşmiyor. Faz ile Earth Ground arasında gerçekleşiyor. Nötr osiloskopun besleme girişinde ve frontend devresinden tamamen izole.

Akım test edilen cihaz üzerindeki fazdan osiloskopun topraklama bağlantısına akıyor. Oradan da toprağa. Zaten bu akım yüksek olduğu için tehlike oluşuyor.

Ancak benim söylediğim bu yüksek akımın teklikesi birincil olarak osiloskop cihazınıza değil;
- Bizzat testi yapan kişiye (yangın, yaralanma, çarpılma)
- Test edilen cihaza (çünkü asıl b devrede beklenmedik seviyede bir akım oluşuyor)
- Kullandığınız prob ya da kabloya

Sigorta atana kadar birinci derece risk altında olanlar bunlar. Kesinlikle birşey olmaz demedim zaten, Ama osiloskopun arıza yapma olasılığı ise yukarıdakilere kıyasla çok çok daha düşük.

Sizin verdiiniz örnekte doğrudan üzerinden akım geçen komponentin kısa devre olması ve bu komponentin devrenin merkezinde olması sebebiyle durum çok farklı. Burada ise teorik olarak akım cihazın front end devresine uğramıyor ya da çok dolaylı şekilde uğruyor ve bu da çok kısa bir süre oluyor, sonra sigorta atıyor.

Diğer bir senaryo da şöyle olsun:
Probunuzun şase krokodilini yanlışlıkla test edilen cihaz tarafında nötr bacağına değdirdiğinizi varsayalım. Bu durumda da nötr-toprak teması olacağından kaçak akım rölesi atacaktır. Atana kadar kısa bir süre nötr hattındaki voltaj yine aynı yoldan toprağa akacaktır.

 

[ozkarah]

Scopun bozulup bozulmayacagini test etmek icin scopun toprak ile GND bacaklarina 5kV, 10kV gibi bir gerilimi bir kac yuz mikrosaniye boyunca uygulayabilirsiniz.

Toprak ve GND ayrı bacaklar değil, zaten BNC şasesi direk toprağa bağlı.

 

[taydin]

Aslında şemasını çizmek lazım. Ama kabaca şöyle düşün: Osiloskobun canlı girişi nötr'e bağlı. Osiloskobun şase krokodilini de faza bağladık. Şimdi, osiloskobun BNC'si, evin toprak hattı üzerinden binanın toprağına bağlı. Diyelim 15. kattasın, bu da demek oluyor ki, baya uzun bir kablo.

Faz'dan toprağa çok yüksek bir akım akmaya başladı (anlık olarak yüzlerce amper, belki de binlerce amper olabilir). Sonra da devrede birşeyler havaya uçtu ve faz ayrıldı. İşte bu noktada, toprak hattı üzerinde endüklenen gerilimin ne olacağını kestirmek çok zor. Ve bu gerilim AYNEN osioskop girişinde olacaktır.