Безопасность и точность измерений дифференциальным щупом зависят от контроля двух критических параметров: диапазона дифференциального напряжения и диапазона напряжения между входом и землей. Оба параметра имеют важное значение, и превышение любого из этих пределов может привести к неточностям измерений или даже к повреждению щупа. Следующие сведения иллюстрируют это на практических примерах.

1. Определения основных параметров

①Напряжение в разностном режиме (Vdiff)

Это относится к разности напряжений между двумя входными сигналами, которая рассчитывается следующим образом:

Vdiff = V1 - V2 (где V1 и V2 представляют напряжения на двух входных клеммах)

②Входное напряжение к заземлению

Напряжение каждого входного зажима (например, зажимов датчика A и B) относительно эталонного заземления должно индивидуально соответствовать указанному диапазону датчика.

2. На примере дифференциального пробника N1140A: Ограничения параметров

N1140A явно указывает два ограничения, которые должны выполняться одновременно:

Напряжение заземления на обоих входных клеммах (A, B): -7 кВ ≤ A ≤ +7 кВ, -7 кВ ≤ B ≤ +7 кВ.

Напряжение дифференциального режима (A-B): -7 кВ ≤ A-B ≤ +7 кВ.

Примечание. Параметры могут различаться для разных датчиков. Для некоторых датчиков диапазон входа относительно заземления может составлять только половину диапазона дифференциального режима. И наоборот, специально разработанные датчики могут иметь диапазон входа относительно заземления, значительно превышающий диапазон дифференциального режима. Для подтверждения обратитесь к параметрам конкретной модели.

3. Анализ условий эксплуатации с превышением диапазона (с диаграммой формы сигнала)

Диаграмма формы волны позволяет визуально определить, превышены ли пределы. На диаграмме Y1 и Y2 представляют границы ограничений (±7 кВ). Убедитесь, что все три формы волны остаются в пределах этих границ:

Форма волны C2: напряжение входного терминала A относительно заземления.

Форма волны C3: напряжение входного терминала B относительно заземления.

Форма волны F1: напряжение дифференциального режима (A-B).

Условия эксплуатации

①Напряжение дифференциального режима превышает предельное значение

Явление: Обе формы волны C2 и C3 находятся в пределах диапазона Y1-Y2 (A и B соответствуют требованиям по напряжению заземления), но форма волны F1 выходит за пределы диапазона Y1-Y2 (напряжение дифференциального режима выходит за пределы допустимого диапазона).

Последствия: Напряжение дифференциального режима, превышающее указанный предел, может привести к неточным результатам измерений.

②Напряжение на входном терминале относительно земли превышает предельное значение

Симптом: форма волны F1 находится в диапазоне Y1-Y2 (соответствие напряжения дифференциального режима), но форма волны C2 или C3 превышает границу (например, напряжение между A и землей выходит за пределы допустимого диапазона).

Последствия: это представляет собой работу при перенапряжении, что создает непосредственную опасность повреждения датчика.

4. Резюме: ключ к правильному использованию

Независимо от типа дифференциального датчика, должны быть одновременно выполнены два условия:

Напряжение на каждом входном выводе относительно заземления не должно превышать указанного предела.

Напряжение дифференциального режима между двумя входными выводами не должно превышать указанного предела.

Для N1140A это означает, что напряжение на клеммах A и B относительно земли, а также дифференциальное напряжение между A и B должны оставаться в пределах ±7 кВ (при этом все три сигнала должны находиться в пределах ограничительных линий Y1-Y2). Это является основой для обеспечения безопасных и точных измерений.