Meu osciloscópio detecta um sinal de 50Hz quando a sonda não está conectada a um circuito, isso é normal?

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Não tendo experiência prévia com escopos, parece-me estranho que, quando a sonda não está medindo nada (~ não está conectado a um circuito), ela mede um pequeno sinal de 50Hz (~ minha rede elétrica está funcionando a 230V 50Hz) em vez de algum ruído aleatório. Esse comportamento é normal (meu escopo é um Rigol DS1052E)?

oscilloscope maldito
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Não que não é normal ... 60Hz é normal ;-)
Tut
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@Tut absurdo. 25Hz é normal .
Phil Geada

Respostas:

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Sim, isso é normal. Devido à sua alta impedância, a sonda atua como uma antena para o campo de 50Hz da rede elétrica, que preenche o espaço ao redor da fiação (ou seja, qualquer cômodo da sua casa). Você notará que tocar na sonda mostrará até um sinal mais forte, indicando que seu corpo é uma antena ainda melhor.

Johan.A
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Obrigado, este sinal de rede não está interferindo com o sinal que está sendo medido quando a sonda está realmente conectada a um circuito que está sendo medido?
DAMD
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@damd: boa pergunta. Na maioria das vezes, a fonte de sinal tem uma impedância baixa e, em seguida, a energia do campo de 50Hz é muito baixa para criar uma tensão. Somente quando a medição em altas impedâncias você pode ver a 50Hz
Johan.A
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@damd: A sonda é projetada para que a tensão na ponta possa ser influenciada com muita facilidade. Isso geralmente é bom, porque significa que um circuito ao qual a sonda está conectada não precisará desviar muito de seu esforço para acioná-la. Se o circuito que está sendo medido estiver sendo acionado com uma quantidade significativa de "oomf", esse inversor dominará totalmente os efeitos fracos do campo ambiente gerado pela linha de energia. O único momento em que a captação da sonda pode ser um problema é quando se mede um circuito que é acionado excepcionalmente fracamente e que ... #
23813
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... é melhor blindado que a sonda (se o circuito não estiver melhor blindado que a sonda, seria detectada a interferência na frequência da linha, independentemente da sonda estar presente ou não), ou ao medir um circuito sem uma referência à terra (nesse caso, se não houvesse conexão entre o circuito e qualquer coisa ligada ao terra do osciloscópio, os dois aterramen- tos provavelmente variariam 50 vezes por segundo em relação um ao outro, mas nada se importaria com isso).
Supercat 14/08
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Em que unidades o 'oomf' é medido? :)
jwygralak67
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Sim, é normal.

Você está vendo um efeito divisor capacitivo. Um capacitor está dentro da sonda do osciloscópio e é essencialmente conectado da ponta ao terra do osciloscópio. A outra capacitância muito menor está no espaço vazio: da ponta da sonda a qualquer fio distante de 220vac nas paredes. O espaço vazio ao redor da sonda é o dielétrico desse capacitor.

Agite sua sonda de osciloscopia e tente encontrar o local do sinal mais forte de 50Hz. Para mim, era o braço de metal da lâmpada da lente de aumento na minha bancada de testes. (Aqui nos EUA, não é 50, é 60Hz de Nikola Tesla, porque tudo DEVE ser igualmente divisível por três, como era o número do quarto de hotel e o número de voltas que ele nadava todas as manhãs na piscina pública!)

Observe que a impedância da sonda (geralmente 10Megs) está carregando esse circuito parasita do divisor capacitivo. Tente conectar um reistor de 1 metro entre a ponta da sonda e o terra, e você verá o sinal de 50Hz diminuir significativamente. Ok, agora tente um resistor de 10K. Veja o que está acontecendo? A maioria dos circuitos com sua impedância abaixo de 1Meg fará um curto-circuito neste sinal de 50Hz. Este sinal irá elevar sua cabeça onde estão presentes impedâncias de meg-meg: por exemplo, os cabos de teste oscilantes do seu DMM quando configurados em volts CA e faixas sensíveis. Ou uma entrada não utilizada pendente em uma porta lógica do CMOS às vezes injeta pulsos inesperados de 50Hz no seu sistema. E o zumbido alto de 50Hz em um amplificador de áudio com falha no aterramento do microfone é exatamente devido a esse mesmo sinal.

wbeaty
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Um capacitor de desacoplamento (digamos 0.1uF) seria capaz de filtrar esse ruído de 50Hz / 60Hz?
Sparkler
(digamos 0.1uF) Na verdade, você precisaria de um filtro passa-baixo. Você não deseja conectar um capacitor em paralelo a qualquer coisa que o osciloscópio esteja medindo. Ou, novamente: acene sua sonda e tente encontrar a localização do sinal mais forte de 50Hz. Encontre e elimine o problema? Afaste todo o seu banco de testes de campos fortes de 50Hz. Além disso: se o cabo de alimentação de 3 pinos do seu osciloscópio estiver com defeito ou conectado a uma régua de derivação com defeito, o osciloscópio não aterrado se tornará uma fonte de 50Hz CA de sua própria linha de energia.
Wbeaty 30/05
Alguma contribuição para a amplitude do ruído da iluminação incandescente / fluorescente?
Sparkler
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Sim, às vezes circuitos fluorescentes ou de LED. Para detectar fontes, desligue-as ou desconecte-as, veja se o problema desaparece do escopo. Ou acene a sonda de osciloscopia enquanto observa o tamanho da onda na tela, veja se a onda se torna enorme quando perto de determinados dispositivos ou perto de seus cabos de energia. Ou conecte o osciloscópio em uma extensão longa e carregue-o para encontrar uma "zona silenciosa" com baixo ruído de 50Hz.
wbeaty