Digitaloszilloskope, Masse und gemeinsame Kanäle

[power-dodge]

Hallo,

ich hab hier ein neues Oszi mit 4 Kanälen. (CAT 1, 1M, 13pF 300V RMS)
Diese Kanäle liegen auf eine Masse und sind geerdet.

Gleichzeitiges messen vor dem Gleichrichter und nach dem
Gleichrichter sind wohl nicht wirklich möglich? Oder irre ich mich da.

Wenn ich das Radio am Trenntrafo betreibe, das Oszi mit der Erdung
an das Chassis klemme. Ist dann das Trenntrafo "umgegangen" und
ich habe volle Erdung auf dem Chassis, demzufolge genau so gefährlich
zu messen ist?

Wenn ich den Oszi an dem gleichen Trenntrafo betreibe wie das Chassis,
würde das funktionieren?

Müsste man noch etwas beachten, im Zusammenhang mit so einem Oszi und
der 50er Röhrentechnik?

Sorry für die laienhafte Fragen, das würde mich aber interessieren.

Das Oszi ist eine von Rigol DS1054Z



Vielen Dank schon mal für die Tipps.

Gruß

[Richard]

Hallo Alexander,
da du mit dem Oszilloskop anscheinen überhaupt keine Erfahrung hast würde ich dir als ersten   diesen   Beitrag von Werner empfehlen.

Gruß Richard

[Gery]

Hallo Alexander,

wenn das Radio am Trenntrafo angeschlossen ist hast du ganz klar keine Verbindung mit der Erde. So ein modernes Oszi lässt sich genau so leicht handhaben wie ein Multimessgerät. Kästchen zählen und umrechnen fällt hier weg. Bei alten Oszis hatte das man das noch machen müssen. Viel Spaß am Gerät und spannende Zeit am Strom gugge.

PS Es darf immer nur 1 Gerät am Trenntrafo angeschlossen werden. Wenn das Radio ein Netzteil mit Trafo hat, ist dieses automatisch schon von dem Erdpotenzial getrennt. Nur die Allströmer und Geräte mit Spartrafos haben noch Potential.

[tcfkat]

[...] Gleichzeitiges messen vor dem Gleichrichter und nach dem
Gleichrichter sind wohl nicht wirklich möglich? Oder irre ich mich da. [...]

Nein, Du irrst nicht. Das ist nicht möglich, wie mit jedem Gerät dass die Messmassen der verschiedenen Eingänge untereinander verbunden hat.

Gruß,
Eric

[Christoph]

Ich habe es zwar noch nie gemacht, es müsste aber gehen, wenn man zwei Kanäle benutzt.
Soll zB die Wechselspannung am Gleichrichter gemessen werden: jeweils ein Tastkopf an einen AC Eingang des Gleichrichters und jeweils gegen Masse. Mit dem Oszi von den beiden Kanälen die Differenz bilden und anzeigen lassen. Zusätzlich könnte man mit einem dritten Tastkopf sich noch die Gleichspannung nach dem Gleichrichter anzeigen lassen.
Wichtig ist aber auch, dass die Tastköpe die Spannungen vertragen (bei Wechselpannung Spitzenspannung beachten!).

Es ist zwar richtig, dass man ein am Trenntrafo angeschlossenes Gerät nicht erden sollte, allerdings erachte ich das Risiko als überschaubar (auch bei einem großen Teil meiner Messegeräte liegt Erde auf Masse).
Bei einem Allströmer oder defekten Radio könnte die Phase auf dem Chassis liegen. Dieses führt dann gegen Erde Spannung -> große Gefahr des Stromschlags.
Nach einem Trenntrafo besteht diese Gefahr nichtmehr.
Erdet man jetzt aber das Chassis, besteht wieder die Gefahr des Stromschlags wenn man die Anodenspannung anfasst (ohne Erdung wäre es THEORETISCH! möglich die Anodenspannung anzufassen).
Die Gefahr das man bei der Reparatur an das Chassis fast ist ziemlich groß, die Gefahr, dass man an die Anodenspannung packt aber doch wesentlich geringer.
Deswegen: erden ist nicht 100% fachlich korrekt, nach meiner Meinung aber akzeptabel. Ich mache das auch immer so, der Aufwand und die neuen Probleme die sich ergeben, wenn ich bei Oszi, Messsender, Funktionsgenerator etc. noch die Erde hochlegen würde....

[scotty †]

Hallo Leute,
zuerst muß ich mal fragen, welche Erkenntnisse Power-Dodge mit einem Digitaloszilloskop an einem Röhrenradio- Netzteil erlangen willst? Sich den Netzsinus gleichzeitig mit der gleichgerichteten Spannung anzuschauen, was bringt das? Zur Beurteilung der Wechsel- und Gleichspannungsverhältnisse reicht an dieser Stelle ein gutes Digitalmultimeter, was über einen entsprechend hohen Meßbereich verfügt. Die Spannungen mit einem Oszi vergleichen zu wollen, wäre auch mit Rechnerei verbunden, das man beachten muß, dass der Oszi AC als Spitze- Spitze- Spannung darstellt und man die abgelesene Spannung erst mal durch rund 2,8 teilen muß, um den Effektivwert zu erhalten, der dann ermöglicht, durch Vergleich mit der Gleichspannung hinter dem Gleichrichter dessen Qualität zu beurteilen.
Man sollte doch seine Meßmittel dort einsetzen, wo sie auch durch ihre speziellen Eigenschaften die maximalen Ergebnisse bringen. Mit einem Oszi an der beschriebenen Stelle messen zu wollen, ist ungefähr das Gleiche, als wenn ein Maurer mit der Mikrometerschraube die Länge von Hausmauern prüfen will.

@ Christoph: Das klappt aber nur, wenn man einen Ein- oder Zweiweg- Gleichrichter messen will. Bei einer Graetz- Brücke klappt das schon nicht mehr, da die Wechselspannung vor dem Graetz- (Brücken-) Gleichrichter nicht massebezogen ist!

[Richard]

Darum habe ich als erstes mal auf den Beitrag von Werner hingewiesen.
Ich finde es ist nicht besonders sinnvoll gleich auf Fragen einzugehen, wenn man an der Fragestellung schon erkennen kann, dass es am Grundwissen mangelt.

Gruß Richard

[power-dodge]

Hallo,


und danke euch allen für die Antworten.

Den Beitrag werde ich mir durchlesen, ja lerne noch ;-)

Wollte nur gerne wissen ob es dann trotz Trenntrafo
gefährlich sein kann, wenn der Oszi dran hängt.


Das mit den Gleichrichter war nur ein Beispiel, das es da knallen
würde wenn man mit 2 Kanälen dort misst.


Rechnen muss man eher weniger bei solchen Oszis:



Gruß

[Christoph]

Was spricht denn dagegen?
Ich würde dann mit den beiden Kanälen die Spannung über den Dioden, die im Gl. nach Masse gehen messen.
Ist die Spannung am entsprechenden AC Eingang positiv, sperrt die Diode, ist sie negativ, leitet die Diode. Man würde also jeweils die positive Halbwelle messen, wobei die Nulllinie um den Wert des Spannungsabfall an der Diode verschoben ist.
Bildet man von den beiden Kanälen die Differenz sollte wieder ein Sinus rauskommen?
Soviel ich weis wendet man die differenzielle Messung gerade dann an, wenn man keinen richtigen Massebezug hat? Oder wo liegt da mein Denkfehler?

So toll die Digitalgeräte sind: man muss aber immer auch ein Auge auf die Sampling/Abtastfrequenz haben. Diese MUSS immer doppel so groß sein, wie die maximale Frequenz des Signals das man messen will. Ist das nicht der Fall misst das Oszi misst. Das "gefährliche" daran: das Signal kann, zB bei einem Sinus, trotzdem "richtig" aussehen!

[scotty †]

Christoph,
ich bin zwar auch manchmal ein wenig mit Perfektionismus belastet, aber ich bin auch für maximale Effektivität des Reparaturprozesses. Nicht mit Kanonen auf Spatzen schießen, sondern nur so viel oder präzise wie nötig und nicht wie möglich!
Wenn ich einen Fehler im NT vermute, dann messe ich bei Halbleitern das Fluß- und Sperrverhalten mit einem Digi, danach die Spannungen, die raus- oder eben nicht raus kommen.
Über Messungen und Meßfehler haben wir hier schon mal eine Diskussion geführt. Verstehe mich nicht falsch, ich setze Digitaloszis und andere moderne komplexe Meßgeräte durchaus sowohl dienstlich (Medizintechnik) als auch privat ein. Aber die Auswahl des Werkzeuges richtet sich danach, in welchem Umfang und welcher Präzision ich die Ergebnisse brauche. Bei Röhrenschaltungen verfallen viele Hobby- Radionisten in einen Genauigkeitswahn und machen sich um jedes Volt einen Kopf, das nicht mit den Angaben in der Schaltung übereinstimmt. Die Referenzangaben in den Plänen wurden früher, wenn man Glück hatte, mit Meßgeräten der Klasse 1,5% festgelegt, in den 30er und 40er Jahren waren die aber die Ausnahme, da waren 2,5% angesagt. Bei Bauelementetoleranzen von damals bis zu 20% sollte man es sich abgewöhnen, hinter geringfügigen Abweichungen der realen Werte von den Schaltungsangaben gleich einen Fehler zu vermuten.

[Christoph]

Das ist sicherlich alles richtig!

Aber es ging ja um die Frage ob Messung von AC und DC an einem Gleichrichter gleichzeitig möglich ist.
Ich sage ja, wenn man die differenzielle Messung anwendet geht es. Sicherlich gibt es auch hier wieder genug Fehlerquellen, aber bei 50Hz sollte das noch akzeptabel sein.

[power-dodge]

Hallo,

hmmm ok.

Also wenn ich Chassis über Oszi erde, die Kanäle hängen ja zusammen
an der Masse und Erdung.
Das Chassis wkrd aber über einen Trenntrafo betrieben, wenn ich in dem Moment
mit einer Hand das Chassis anfasse und gleichzeitig einen 230V eingang mit
der Zunge anfassen tuh... Knallts oder nicht? 9V Block testen man ja auch so :-).

Ach hier ist fast der gleiche oszi, dort wird das Problem angesprochen mit
der Masse:

https://youtu.be/nnT8Re6jGlU


Gruß

[Christoph]

Im Video wurde zwar ein anderer Bezugs/Massepunkt gewählt, im Grunde ist es aber genau das was ich versucht habe zu erklären.
Wenn im Radio aber schon rumgeerdet wird (was so offiziel schon nicht zulässig ist!), dann wirklich nur das Chassis/Masse und sonst nichts! Vorallem wenn man sich nicht ganz genau sicher ist was man da treibt. Ansonsten besteht im schlimmsten Fall die Gefahr das das Chassis trotz Trenntrafo wieder Strom führt!

Wenn du das Chassis des Radios erdest, führt die Anodenspannung, also der Gegenpol zum Chassis Spannung gegen Erde.
Erdest du die Anodenwicklung des Trafos, führt das andere Ende der Wicklung Spannung gegen Erde.
Da dieser gegen Erde Spannung führende Punkt über den Gleichrichter abwechselnd mit Chassis oder +Anodenspannung verbunden ist (Je nach Halbwelle), ist davon auszugehen, dass auch dieses gegen Erde Spannung führt! Vorsicht!

Wenn das Chassis geerdet ist und der Netztrafo (kein Spartrafo) fehlerfrei ist, könnte man theoretisch! (trotzdem niemals nachmachen!), natürlich jeweils nur einen Pol des Trenntrafo Ausgangs berühren. Der Netztrafo trennt ja den Stromkreis Trenntrafo<->Primärseite Radiotrafo von der geerdeten Sekundärseite.

[Martin]

Wer das unbedingt machen möchte kann sich einen alten Tek dafür zulegen,
der kleine 222 den ich hier vorgestellt habe (Taschen-DSO) besitzt richtige Isolationsverstärker, d.h. er hat sehr gut isolierte Masseklemmen und erlaubt hohe Spannung zwischen den beiden.

lG Martin

[Siemens78]

Vielleicht ist es hilfreich, sich den Messaufbau einmal im Schaltplan anzuschauen:
Ich erhebe nicht den Anspruch, dass das nachfolgend beschriebene 100% korrekt ist. Ich bin zwar Elektrotechniker, aber nur Quereinsteiger in die Radiotechnik. Daher bitte ich die "echten" Fachleute um Mithilfe und Korrektur, sollte sich in meiner Darstellung ein Fehler finden und/oder Ergänzungsbedarf bestehen.

   
Das Bild zeigt den Netzteil eines Siemens Großsuper G7. Die Schaltung entspricht den üblichen Netzteilen der meisten Nachkriegs-Röhrenradios aus den 50ern.
Das Schaltbild ist etwas umgezeichnet worden und durch einen Trenntrafo (links vor den Netztrafo gesetzt) ergänzt. Die Schaltung selbst wurde nicht verändert.

Die blau eingezeichneten Punkte Ma Mb Mc1 Mc2 sind die Punkte, an denen die Oszilloskop-Masse angeschlossen werden könnte.

Um Netzeingangs- und Ausgangsspannung gemeinsam zu oszilloskopieren, müsste man die Massen der Oszi-Kanäle an Ma und Mb anschließen. Damit würde aus dem Netztrenntrafo (nicht der vorgeschaltete Trenntrafo) ein Spartrafo ohne Netztrennung.
Ansich dürfte das funktionieren.
Die Frage ist allerdings, warum man die Spannungsverläufe von Primär- und Sekundärseite des Netztrafos vergleichen sollte.

Messungen vor und hinter dem Gleichrichter zur gleichen Zeit

   

Das Bild zeigt einen Brückengleichrichter einmal bei positiver Halbwelle (linkes Bild) und einmal bei negativer Halbwelle (rechtes Bild). Zur Vereinfachung kann man sich statt des Trafos auch eine Gleichspannungsquelle vorstellen die bei der negativen Halbwelle umgepolt wird.

Nehmen wir an man würde die Masse des einen Kanals an Mc1 und die des anderen Kanals an Mb anschließen, dann würde die Diode D2 überbrückt. Dies hätte zur Folge, dass:
- bei der positiven Halbwelle der Spannungsfall an der Diode D2 nicht mehr zum Tragen käme und ein etwas höherer Strom fließen würde.
- bei der negativen Halbwelle ein Kurzschluss des Trafos über die Massepunkte Mc1 und Mb und die Diode D4 eintreten würde.

[Martin]

deine Messung erfolgt bitte immer gegen DC Masse, -

am Ausgang Plus soll er beide Halbwellen darstellen = 100Hz dann ist alles in Ordnung.
Das ist als Arbeitsgrundlage zu verstehen, auch in Schaltplänen geben wir sogut wie immer die Messpunkte bezogen auf die Schaltungsmasse an.

Was ich vorhin meinte: dieser µTek hätte eine derartige Messung gemacht ohne die Diode zu brücken, das sind eben Isolationsverstärker, deren Eingänge inklusive Masse sind galvanisch völlig isoliert.
Wenn man die nicht hat = NEIN bitte nicht

lG Martin

[Siemens78]

Hallo Martin,
ich wollte die Sache nur einmal von der schaltungstechnischen Seite aus betrachten, in der Hoffnung, dass die Zusammenhänge dann deutlicher werden.
Ein Bild sagt ja bekanntlich mehr als tausend Worte
Gruß,
Daniel