Диференціальний пробник HT-8050 до 50 МГц для осцилографа

Диференціальний пробник HT-8050 — професійний вимірювальний аксесуар із гальванічною розв’язкою, призначений для безпечнішого підключення осцилографа до силових, імпульсних і високовольтних електронних схем. Прилад вимірює різницю потенціалів між двома контрольними точками та передає на вхід осцилографа пропорційно зменшений сигнал.

Модель HT-8050 має смугу пропускання 50 МГц, час наростання 7 нс і два коефіцієнти ділення: 1/50 та 1/500. У режимі 1/50 максимальна диференціальна напруга становить 130 В, а в режимі 1/500 — 1300 В. Завдяки цьому один пробник можна використовувати як для дослідження низьковольтних керувальних сигналів, так і для діагностики силових каскадів, інверторів, імпульсних блоків живлення, перетворювачів та електроприводів.

Звичайний пасивний осцилографічний щуп вимірює напругу відносно загального проводу осцилографа. У більшості стаціонарних осцилографів зовнішня частина BNC-роз’єму електрично з’єднана із захисним заземленням. Через це неправильне підключення стандартного щупа до силової схеми може спричинити коротке замикання, пошкодження обладнання або небезпечну ситуацію для оператора.

HT-8050 приймає два вхідні сигнали через окремі ізольовані проводи, визначає різницю між ними та передає результат через стандартний BNC-вихід. Такий принцип дозволяє спостерігати напругу на елементах, жоден вивід яких не з’єднаний із землею осцилографа: на шунтах, ключових транзисторах, первинних колах імпульсних джерел, мостових схемах, драйверах двигунів та інших вузлах із плаваючим потенціалом.

Основні переваги диференціального пробника HT-8050

• смуга пропускання до 50 МГц;
• час наростання 7 нс;
• два коефіцієнти ділення — 1/50 та 1/500;
• максимальна диференціальна напруга 130 В у режимі 1/50;
• максимальна диференціальна напруга 1300 В у режимі 1/500;
• точність вимірювання ±2%;
• нелінійність ±1%;
• максимальна синфазна вхідна напруга 1000 В, CAT II;
• максимальна синфазна вхідна напруга 600 В, CAT III;
• вхідний опір 4 МОм від кожного входу до землі;
• диференціальний вхідний опір 8 МОм;
• вхідна ємність 7 пФ від входу до землі;
• диференціальна вхідна ємність 3,5 пФ;
• світлодіодна індикація перевантаження;
• стандартний BNC-вихід для підключення до осцилографа;
• змінні затискачі-крокодили та затискачі-крючки в комплекті;
• компактний корпус розміром 120 × 55 × 24 мм;
• маса пробника 160 г.

Технічні характеристики HT-8050

Для чого потрібен диференціальний пробник

Осцилограф вимірює форму сигналу в часі та допомагає побачити імпульси, пульсації, перехідні процеси, викиди напруги, нестабільність керування й інші явища, які неможливо повноцінно оцінити мультиметром. Проте стандартний щуп не завжди можна безпечно підключити до двох довільних точок схеми.

Диференціальний пробник вирішує це завдання, оскільки вимірює різницю потенціалів між позитивним і негативним входами. Осцилограф при цьому отримує вже перетворений сигнал через BNC-кабель.

HT-8050 застосовується у випадках, коли потрібно виміряти:

• напругу на силовому транзисторі MOSFET або IGBT;
• сигнал між двома точками мостового перетворювача;
• падіння напруги на струмовому шунті у високопотенціальному колі;
• форму напруги на первинній обмотці імпульсного трансформатора;
• напругу на виході інвертора;
• сигнали драйвера верхнього ключа;
• перехідні процеси у частотному перетворювачі;
• напругу між фазами електронного перетворювача;
• пульсації у високовольтному джерелі живлення;
• сигнали у схемах, які не мають спільної землі з осцилографом.

Режими ділення 1/50 і 1/500

Перемикач коефіцієнта ділення дозволяє адаптувати HT-8050 до рівня досліджуваної напруги. У положенні 1/50 сигнал на виході пробника становить одну п’ятдесяту вхідної диференціальної напруги. У положенні 1/500 вихідний сигнал становить одну п’ятисоту вхідної напруги.

Під час роботи потрібно враховувати коефіцієнт пробника у налаштуваннях осцилографа. Якщо модель осцилографа підтримує введення користувацького коефіцієнта, слід встановити 50X або 500X відповідно до положення перемикача. Після цього вертикальна шкала відображатиме фактичну напругу.

Якщо автоматичне масштабування не підтримується, показане значення необхідно помножити на 50 або 500 вручну. Неправильний коефіцієнт у меню осцилографа не пошкоджує пробник, але призводить до помилкової інтерпретації амплітуди.

Максимальна диференціальна напруга 130 В і 1300 В

Диференціальна напруга — це різниця потенціалів безпосередньо між двома входами пробника. У режимі 1/50 вона не повинна перевищувати 130 В, а в режимі 1/500 — 1300 В.

Потрібно враховувати не тільки постійну складову, а суму постійної напруги та пікового значення змінної складової. Короткочасні імпульси, викиди під час перемикання ключів і резонансні коливання також входять до загального максимального рівня.

Якщо очікувана напруга невідома, вимірювання слід починати з режиму 1/500 та більшого вертикального діапазону осцилографа. Після оцінювання амплітуди можна перейти на 1/50, якщо сигнал гарантовано не перевищує 130 В.

Категорії вимірювання CAT II 1000 В та CAT III 600 В

У характеристиках HT-8050 зазначені максимальні вхідні рівні 1000 В для CAT II та 600 В для CAT III. Категорія вимірювання характеризує не лише номінальну напругу, а й можливу енергію імпульсних перенапруг у конкретній частині електроустановки.

CAT II стосується кіл, безпосередньо підключених до низьковольтної мережі через розетки й подібні точки споживання. CAT III застосовується до стаціонарних розподільчих систем, силової проводки, щитів і підключеного промислового обладнання.

Категорію та напругу потрібно розглядати разом. Не можна вважати, що режим 1/500 автоматично дозволяє вимірювати будь-яку схему з напругою до 1300 В. Необхідно одночасно дотримуватися обмежень диференціальної напруги, синфазної напруги, категорії середовища й стану ізоляції аксесуарів.

Смуга пропускання 50 МГц

Смуга пропускання 50 МГц дозволяє досліджувати не лише мережеві сигнали 50 Гц, а й високочастотні процеси в імпульсній електроніці. HT-8050 підходить для спостереження сигналів керування, комутаційних процесів, пульсацій і перехідних явищ у багатьох сучасних перетворювачах.

Під час вимірювання швидких фронтів потрібно враховувати загальну смугу системи, яка складається з характеристик осцилографа, пробника, довжини проводів і способу підключення. Довгі вхідні проводи утворюють паразитну індуктивність та можуть спричиняти дзвін, додаткові викиди й спотворення форми імпульсу.

Для найкращої точності слід розташовувати затискачі максимально близько до контрольних точок і не створювати великих петель із проводів.

Час наростання 7 нс

Час наростання 7 нс характеризує здатність пробника відтворювати швидку зміну сигналу. Чим менший цей показник, тим точніше прилад передає круті фронти імпульсів.

Під час дослідження MOSFET, IGBT, драйверів і швидких імпульсних перетворювачів час наростання впливає на відображення моментів увімкнення й вимкнення, тривалості фронтів та короткочасних перенапруг.

Результат вимірювання також обмежується характеристиками осцилографа. Осцилограф із меншою смугою пропускання або більшим власним часом наростання може бути основним джерелом спотворення.

Вхідний опір та ємність

Опір кожного входу відносно землі становить 4 МОм, а диференціальний опір між двома входами — 8 МОм. Високий опір допомагає зменшити навантаження на досліджувану схему.

Вхідна ємність від кожного входу до землі становить 7 пФ, диференціальна — 3,5 пФ. Ємність має особливе значення під час роботи з високочастотними або високоомними колами, оскільки вона може впливати на форму швидких сигналів.

Під час вимірювання у малопотужних керувальних колах потрібно враховувати, що навіть професійний пробник не є абсолютно нейтральним навантаженням. Для критичних схем бажано оцінити вплив 4 МОм і відповідної вхідної ємності на досліджуваний вузол.

Придушення синфазного сигналу

Одне з головних завдань диференціального пробника — відокремити корисну різницю напруг між входами від великого синфазного потенціалу, який одночасно присутній на обох входах.

Для HT-8050 зазначені такі значення ослаблення синфазного сигналу:

• на постійному струмі — не менше 80 дБ;
• на частоті 100 Гц — не менше 60 дБ;
• на частоті 1 МГц — не менше 50 дБ.

Зі збільшенням частоти здатність придушувати синфазну складову зменшується. Це характерно для диференціальних пробників і пов’язано з неідеальною симетрією входів, паразитними параметрами проводів та внутрішньої схеми.

Для покращення результату обидва вхідні проводи потрібно прокладати поруч, уникати різної довжини шляхів і не розносити затискачі без необхідності.

Рівень шуму

Власний шум у режимі 1/50 становить не більше 1,5 мВ, а в режимі 1/500 — не більше 1 мВ. Показник шуму потрібно враховувати під час вимірювання сигналів із малою амплітудою.

HT-8050 насамперед призначений для диференціальних і високовольтних вимірювань. Для аналізу дуже слабких сигналів у мілівольтовому діапазоні може знадобитися спеціалізований малошумний активний пробник.

Світлодіодна індикація перенапруги

Пробник обладнаний світлодіодним попередженням про перевищення діапазону. У режимі 1/50 рівень індикації перенапруги становить 140 В ± 4 В, у режимі 1/500 — 1400 В ± 4 В.

Світлодіод повідомляє, що вхідний сигнал вийшов за передбачений діапазон. У такій ситуації потрібно негайно зменшити напругу, вимкнути досліджувану установку або перейти на режим із більшим коефіцієнтом ділення.

Індикатор не слід використовувати як основний спосіб визначення безпечної напруги. Перед підключенням оператор повинен заздалегідь оцінити можливий рівень сигналу за схемою, документацією або попереднім вимірюванням відповідним приладом.

Використання з імпульсними блоками живлення

Під час ремонту SMPS часто потрібно досліджувати напругу на первинному ключі, трансформаторі, струмовому шунті або драйвері. Ці точки можуть перебувати під високим потенціалом відносно захисного заземлення осцилографа.

HT-8050 дозволяє підключити два ізольовані входи безпосередньо до контрольних точок і спостерігати диференціальну форму сигналу. Це допомагає аналізувати:

• відкривання та закривання силового транзистора;
• викиди напруги на стоку або колекторі;
• роботу демпферних і снаберних ланцюгів;
• форму сигналу на первинній обмотці;
• нестабільність ШІМ-керування;
• пульсації після випрямлення;
• перехідні процеси під час запуску.

Діагностика інверторів і частотних перетворювачів

У мостових і напівмостових силових схемах багато контрольних точок не мають фіксованого потенціалу відносно землі. Вузли перемикаються між шинами живлення, тому стандартне заземлене підключення щупа може бути неприпустимим.

Диференціальний пробник використовують для контролю напруги між виводами силового ключа, на фазному виході, шунті струму або обмотці двигуна. Смуга 50 МГц дозволяє бачити високочастотні компоненти ШІМ і перехідні процеси комутації.

Під час роботи з частотними перетворювачами необхідно враховувати високі значення dV/dt, короткочасні імпульсні перенапруги та значну енергію силового кола. Вхідні обмеження пробника не можна перевищувати навіть на дуже короткий час.

Вимірювання на струмовому шунті

Шунт часто встановлюють у силовому колі для перетворення струму в пропорційне падіння напруги. Якщо шунт розташований не в низькому плечі, обидва його виводи можуть мати високий потенціал відносно землі.

HT-8050 вимірює невелику різницю між виводами на фоні синфазної напруги. Під час такого вимірювання важливими є придушення синфазного сигналу, симетрія підключення та мінімальна площа петлі між вхідними проводами.

Для дуже малих падінь напруги потрібно враховувати власний шум пробника та обирати режим 1/50, якщо максимальна диференціальна напруга не перевищує 130 В.

Сумісність з осцилографами

Вихід HT-8050 оснащений стандартним BNC-роз’ємом. Пробник можна підключати до більшості цифрових і аналогових осцилографів, які мають сумісний вхід.

Перед початком роботи необхідно перевірити:

• вхідний опір осцилографа;
• максимально допустиму напругу BNC-входу;
• вибраний режим 1 МОм або 50 Ом;
• встановлений коефіцієнт пробника;
• вертикальний масштаб каналу;
• смугове обмеження та частоту дискретизації.

Для типового вимірювання пробник підключають до входу з опором 1 МОм. Режим 50 Ом без прямої вказівки виробника використовувати не слід, оскільки він змінює навантаження виходу та може призвести до неправильних показань.

Живлення HT-8050

Пробник живиться від комплектного мережевого адаптера. Вхід адаптера розрахований на 100–240 В AC із частотою 50–60 Гц, вихід — 9 В, 1000 мА DC.

Перед підключенням потрібно перевірити відповідність адаптера, цілісність кабелю й правильність штекера. Не рекомендується використовувати випадкове джерело живлення з іншим значенням напруги, полярністю або недостатнім струмом.

Живлення пробника має бути ввімкнене до початку відповідального вимірювання. Після ввімкнення бажано дати електронній схемі короткий час на стабілізацію та перевірити нульовий рівень при з’єднаних входах.

Затискачі-крокодили та затискачі-крючки

У комплекті передбачено два затискачі-крокодили та два затискачі-крючки. Крокодили зручні для підключення до великих контактів, шин, виводів і гвинтових клем. Крючки краще підходять для тонких провідників, ніжок компонентів і щільно розташованих тестових точок.

Габарити затискача-крючка становлять 160 × 45 × 13 мм, затискача-крокодила — 160 × 40 × 13 мм.

Перед кожним використанням потрібно перевіряти ізоляцію, механізм фіксації та відсутність тріщин. Пошкоджений затискач не можна використовувати у високовольтному колі.

Загальний порядок підключення

1. Вивчіть схему досліджуваного пристрою та визначте можливий рівень напруги.
2. Переконайтеся, що значення відповідає режиму 1/50 або 1/500.
3. Вимкніть живлення досліджуваного обладнання.
4. Підключіть BNC-вихід HT-8050 до осцилографа.
5. Підключіть комплектний адаптер живлення.
6. Виберіть коефіцієнт ділення 1/50 або 1/500.
7. Установіть відповідний коефіцієнт у меню осцилографа.
8. Виберіть безпечний вертикальний масштаб.
9. Закріпіть позитивний і негативний входи на контрольних точках.
10. Переконайтеся, що затискачі не можуть зміститися або замкнути сусідні контакти.
11. Відійдіть від відкритих струмопровідних частин.
12. Увімкніть досліджуваний пристрій.
13. Контролюйте форму сигналу та індикатор перевантаження.
14. Після вимірювання вимкніть обладнання й дочекайтеся розряджання конденсаторів.
15. Лише після підтвердження відсутності небезпечної напруги знімайте затискачі.

Правила безпечної експлуатації

Гальванічна розв’язка та диференціальний принцип не роблять будь-яке підключення автоматично безпечним. HT-8050 потрібно використовувати лише в межах заявлених значень диференціальної та синфазної напруги.

Перед роботою необхідно враховувати:

• максимальну постійну складову;
• пікову амплітуду змінної напруги;
• короткочасні викиди під час комутації;
• категорію електричного середовища;
• стан ізоляції проводів і затискачів;
• можливу енергію короткого замикання;
• наявність заряджених конденсаторів;
• доступність відкритих струмопровідних частин.

Не перемикайте коефіцієнт ділення, не змінюйте затискачі та не торкайтеся вхідних проводів під час роботи схеми під небезпечною напругою.

Не використовуйте пробник із пошкодженим корпусом, кабелем, BNC-роз’ємом або аксесуарами. Не працюйте у вологому середовищі, за наявності конденсату або забруднення, що може знизити поверхневий опір ізоляції.

Типові помилки користувачів

• вибір режиму 1/50 для сигналу понад 130 В;
• ігнорування пікових імпульсних викидів;
• неправильний коефіцієнт пробника в меню осцилографа;
• підключення до входу осцилографа 50 Ом замість 1 МОм;
• велика петля з вхідних проводів;
• розташування проводів біля силових трансформаторів та дроселів;
• перемикання затискачів у схемі під напругою;
• використання пошкоджених аксесуарів;
• спроба виміряти сигнал поза категорією безпеки;
• оцінювання рівня тільки за індикатором перевантаження;
• відсутність урахування синфазної напруги;
• робота без розряджання конденсаторів після вимкнення.

Догляд і зберігання

Корпус HT-8050 потрібно очищати сухою або злегка зволоженою м’якою тканиною. Не використовуйте абразивні засоби, агресивні розчинники та надмірну кількість рідини.

Вхідні й вихідний кабелі слід складати без різких перегинів і сильного натягування. Особливу увагу потрібно приділяти місцям входу кабелю в корпус та аксесуари.

Пробник бажано зберігати окремо від важкого інструменту, металевих деталей і гострих предметів. Перед тривалим зберіганням потрібно переконатися, що корпус, затискачі та адаптер сухі й не мають пошкоджень.

Комплектація HT-8050

Сфери застосування

• ремонт імпульсних блоків живлення;
• діагностика інверторів;
• розроблення частотних перетворювачів;
• перевірка драйверів MOSFET та IGBT;
• аналіз мостових і напівмостових схем;
• вимірювання на високопотенціальних шунтах;
• налагодження джерел безперебійного живлення;
• дослідження електроприводів;
• перевірка сонячних інверторів;
• сервіс промислової автоматики;
• лабораторні дослідження силової електроніки;
• ремонт побутової та професійної техніки;
• навчальні стенди з електроніки та електротехніки.

Для кого призначений HT-8050

Купити диференціальний пробник HT-8050 доцільно:

• інженерам-електронікам;
• розробникам силових перетворювачів;
• майстрам сервісних центрів;
• фахівцям із ремонту імпульсних блоків живлення;
• спеціалістам промислової автоматики;
• інженерам КВПіА;
• налагоджувальникам електроприводів;
• працівникам вимірювальних лабораторій;
• викладачам і студентам технічних спеціальностей;
• радіоаматорам із досвідом роботи з високою напругою.

Поширені запитання про HT-8050

Яка смуга пропускання пробника?

Смуга пропускання HT-8050 становить 50 МГц.

Який час наростання?

Час наростання становить 7 нс.

Які коефіцієнти ділення підтримуються?

Пробник має два режими: 1/50 та 1/500.

Яка максимальна напруга у режимі 1/50?

Максимальна диференціальна напруга становить 130 В.

Яка максимальна напруга у режимі 1/500?

Максимальна диференціальна напруга становить 1300 В.

Яка точність HT-8050?

Заявлена точність становить ±2%.

Яка нелінійність?

Нелінійність становить ±1%.

Які категорії електробезпеки підтримуються?

У характеристиках зазначено 1000 В, CAT II та 600 В, CAT III.

Чи можна підключити пробник до будь-якого осцилографа?

HT-8050 має стандартний BNC-вихід і сумісний із багатьма осцилографами. Перед роботою потрібно перевірити параметри входу та встановити режим 1 МОм.

Чи потрібно окреме живлення?

Так. У комплекті є адаптер із входом 100–240 В AC, 50–60 Гц і виходом 9 В, 1000 мА DC.

Чи є попередження про перевантаження?

Так. Передбачена світлодіодна індикація. Рівень спрацювання становить 140 В ± 4 В у режимі 1/50 та 1400 В ± 4 В у режимі 1/500.

Який вхідний опір?

Опір між кожним входом і землею становить 4 МОм, диференціальний опір між входами — 8 МОм.

Яка вхідна ємність?

Ємність між входом і землею становить 7 пФ, диференціальна — 3,5 пФ.

Яка довжина кабелів?

Довжина вхідного кабелю становить 60 см, вихідного — 90 см.

Які розміри та маса пробника?

Габарити корпусу становлять 120 × 55 × 24 мм, маса — 160 г.

Чи підходить HT-8050 для ремонту імпульсних блоків живлення?

Так. Пробник може використовуватися для дослідження диференціальних і плаваючих сигналів у межах заявленої смуги, напруги та категорії безпеки.

Чи можна вимірювати напругу мережі?

Можливість залежить від схеми підключення, категорії вимірювання та пікового рівня напруги. Необхідно дотримуватися обмежень CAT II 1000 В і CAT III 600 В, а також максимальних диференціальних значень.

Чому варто купити диференціальний пробник HT-8050

HT-8050 розширює можливості осцилографа та дозволяє досліджувати сигнали, які не можна коректно виміряти звичайним заземленим щупом. Два коефіцієнти ділення дають змогу працювати з різними рівнями напруги, а смуга 50 МГц підходить для багатьох завдань силової та імпульсної електроніки.

Максимальна диференціальна напруга 1300 В у режимі 1/500, категорії CAT II 1000 В і CAT III 600 В, світлодіодне попередження про перевантаження та комплект із двох типів затискачів роблять модель практичною для лабораторного й сервісного застосування.

Компактний корпус, маса 160 г, вхідний кабель 60 см і вихідний кабель 90 см забезпечують зручне розміщення пробника біля досліджуваного обладнання. Стандартний BNC-вихід дозволяє використовувати HT-8050 з осцилографами різних виробників.

Купити диференціальний пробник HT-8050 в Україні

Замовити диференціальний пробник HT-8050 варто для ремонту, розроблення та налагодження імпульсних блоків живлення, інверторів, частотних перетворювачів, джерел безперебійного живлення, драйверів електродвигунів та інших пристроїв силової електроніки.

Перед покупкою звірте ключові характеристики зі своїми завданнями: смуга пропускання 50 МГц, час наростання 7 нс, коефіцієнти ділення 1/50 і 1/500, максимальна диференціальна напруга 130 В або 1300 В, точність ±2%, CAT II 1000 В і CAT III 600 В.

Диференціальний пробник Hantek HT-8050 стане корисним професійним доповненням до цифрового осцилографа. Він допомагає отримувати наочну форму диференціального сигналу, аналізувати високопотенціальні вузли та виконувати діагностику силової електроніки з урахуванням заявлених електричних обмежень.