Veilig meten met de scoop - Siglent SDS 1202XE

Hallo allemaal.

Ik heb onlangs een scoop gekocht, de Siglent SDS 1202XE. Volgens mij een prima ding voor een beginner. Hierbij 2 standaard meegeleverde 1:1 en 1:10 probes.

Om geen steekvlammen, ontplofte installaties en andere gevaarlijke bezigheden te creëren, wil ik toch een beginnerstopicje hebben met specifiek mijn vragen. Puur te om te leren en eventuele schade te voorkomen.

Note: Ik heb géén geaard stopcontact in de hobbyruimte. Die zit, vanwege het bouwjaar van het huis, alleen in de keuken en wasmachinegroep. Tzt komt dit er nog wel, tot nu toe hou ik er rekening mee. Ik werk voornamelijk aan oude audioapparatuur en het grootste deel daarvan ook nog portable op batterijen.

Het is me al gelukt om een aantal cassettedecks af te regelen met daarbij te bedenken: 'Stuk issie al'. Ik heb hiervoor een testcassette met 0dB 1khz. De probe massa (mag ik die zo noemen?) heb ik aan de massa aansluiting van de tulp uitgang gehangen, de probe zelf op de + van de tulp uitgang. Hierbij kon ik een keurig signaal zien en afstellen op de gewenste uitgangsspanning en snelheid van het loopwerk.

Lang verhaal:

Nu wil het geval dat we op het werk een vervelende storing hebben in de besturing van een roltrap, welke van buitenaf lijkt te komen en telkens de processor unit in de war schopt. De besturing dateert uit half tot eind jaren 90, en is inmiddels al een aantal jaar niet meer in productie en vervangen voor een compleet nieuwe variant. Er zijn echter nog steeds vele roltrappen met de oude besturing. Werkt eigenlijk altijd goed. Alle onderdelen nog nieuw leverbaar.

Deze installatie is met 3 fasen gevoed, deze loopt naar de FO en zo naar de motor, en 2 fases worden gebruikt om een 400 naar 230 trafo te voeden. Deze trafo voed vervolgens de hele besturing (veiligheidslijn, diverse relais) aan met 230v, en hij voed een 2tal geschakelde voedingen voor 12 en 24v.

De processorunit is een kastje met diverse insteekkaarten voor alle ingangen vanaf de installatie en buitenbesturing vanaf de klant (op afstand te bedienen), rem controle en snelheids initiatoren, fotocellen voor de richting, uitgangen voor verlichting en status melding, en aansturen van de relais welke op hun beurt de remmen en de omvormer schakelen. De printen communiceren onderling via CAN bus.
De voeding van de printen zit waarschijnlijk intern, vanaf de 230 lijn uit de trafo. Dit is niet zeker aangezien de gehele unit ook op diverse plekken 12v gevoed krijgt.

Het probleem was, al jaren, dat de printen in de processor een optater kregen en hierdoor gingen telkens enkele stuk. Meestal de printen met de puls ingangen vanaf de motorsnelheid en remcontrole, die ook het rekenwerk doen voor de remafstand.
Ik heb samen met een collega diverse standaard netfilters geplaatst, aan de hand van ervaring bij andere installaties.
https://www.eoo-bv.nl/11025-home_default/schaffner-fn2060-1.jpg
Een filter zit aan de uitgang van de trafo. De aarde hiervan hangt aan de aarde van de kast. Het 2e filter zit voor de kabels die naar de remspoelen toe gaan. Het is gebleken dat snel afvallende remmen (relais gestuurd) soms een piek terugsturen wat storing veroorzaakt op de rest. Her en der bij andere installaties is een varistor geplaats over de spoel, dit hielp dan tegen onverklaarbare storingen in die installatie.

De problemen met de kapotte printen zijn hiermee afgedaan. Nu is het teruggedrongen tot wekelijks, soms dagelijks, dat de processor vast loopt of het geheugen gewist word. In zoverre, dat alle instelbare parameters (looptijd, ster driehoek tijd etc) veranderen naar 0.
Het 'gevoel' erbij is, dat het telkens in de ochtend gebeurd, en er op die plaats ook regelmatig metro's in storing staan. De rest van het metrotraject ligt eveneens vol met dezelfde besturingen en de metro's rijden daar wel gewoon door. We kunnen echter niet hardmaken zonder meetbare gegevens, dat het probleem van buiten de installatie komt.

/einde lang verhaal.

Om terug te komen op de scoop...
Ik zou graag wat metingen doen hiermee, in deze installatie. Zo wil ik de voedingslijnen achter de trafo controleren, de 12 en 24v lijn, en voornamelijk de blokgolf signalen vanaf de snelheids initiatoren.
Mijn vraag is, waar mag ik de aardklem van de probe absoluut niet aan hangen, om aardlussen te voorkomen, en eventuele harde sluiting naar aarde via de scoop? Ik heb begrepen van topics hier en daar, dat de aardklem van de probe dezelfde aarde betreft als de stekker van het apparaat. Klopt dit?

Zo zou ik, als ik het goed begrijp, een zwevend circuit (bijv de 230v lijn na de trafo) aan aarde hangen als ik de probe aardklem aan de - van de voeding hang?
...Of ben ik nu helemaal fout?
De 12v is zeker weten met de min aan aarde gehangen, de 230v lijn ben ik daar niet zeker van.

Dank alvast voor de hulp.
Groet Maurice

Een truc die je hiervoor kun toepassen is de ground van beide probes aan elkaar kunt hangen (doen ze feitelijk gezien al) je laat de scope vervolgens beide kanalen bij elkaar optellen en dan gebruik je beide probes om te meten.

Het lijkt het meest op een korte spanningsdip waardoor de processor opnieuw opstart en bepaalde parameters op nul initialiseerd.
Een 230V net is nooit zwevend, meestal ligt de nul bij de trafo van het energie bedrijd aan aarde.Na een trafo is hij inderdaad zwevend.

Op 7 april 2018 23:09:58 schreef Ruben_Lichtenvoorde:
Een truc die je hiervoor kun toepassen is de ground van beide probes aan elkaar kunt hangen (doen ze feitelijk gezien al) je laat de scope vervolgens beide kanalen bij elkaar optellen en dan gebruik je beide probes om te meten.

ALS je scope dat soort ingangsspanningen mag hebben !! Dat mogen ze niet allemaal.

Het beste hiervoor is toch een echte differential prob, die hebben meestal een x10/x100 verzwakker ingebouwd.

De 24v lijn kan ik wel meten, zeker op de X10 stand. Maar de aardklem is mijn grootste zorg.

Op de scoop staat 400Vpk. Met een X10 stand zou ik dan theoretisch gezien 4000v moeten kunnen meten?

Op 7 april 2018 23:14:11 schreef Sine:
[...]

ALS je scope dat soort ingangsspanningen mag hebben !! Dat mogen ze niet allemaal.

Het beste hiervoor is toch een echte differential prob, die hebben meestal een x10/x100 verzwakker ingebouwd.

Hij heeft het over de 12v en 24v lijn, dat kan naar mijn idee prima met standaard 1:10 probes.

Komt er ook geen tram voorbij met lekkere vonken op zijn bovenleiding?

Op 7 april 2018 23:12:35 schreef rwk:
Het lijkt het meest op een korte spanningsdip waardoor de processor opnieuw opstart en bepaalde parameters op nul initialiseerd.
Een 230V net is nooit zwevend, meestal ligt de nul bij de trafo van het energie bedrijd aan aarde.Na een trafo is hij inderdaad zwevend.

Spanningsdip is goed mogelijk, maar een eerder geplaatste datalogger gaf dit niet weer. Misschien is die niet snel genoeg.

De fasebewaking spreekt pas aan na enkele seconden en de FO draait vrolijk verder.

Op 7 april 2018 23:36:12 schreef toeter:
Komt er ook geen tram voorbij met lekkere vonken op zijn bovenleiding?

Geen tram, wel metro in hetzelfde station. Ze remmen en trekken op. In principe gebeurd dat overal bij alle ruim 150 installaties. Nergens zulke gekke problemen als hier.

Het zou daar natuurlijk vandaan kunnen komen, maar dat wil ik dan zichtbaar en eventueel op te lossen maken. Hoe of wat is vraag 2, maar eerst eens zien waar continu of af en toe stoorsignalen op staan, en op welk moment dit teveel word.

[Bericht gewijzigd door maus0611 op (26%)]

Op 7 april 2018 23:37:43 schreef maus0611:
[...]

Spanningsdip is goed mogelijk, maar een eerder geplaatste datalogger gaf dit niet weer. Misschien is die niet snel genoeg.

De fasebewaking spreekt pas aan na enkele seconden en de FO draait vrolijk verder.

Als die dip zo kort is kun je met een wat grote elko op de processor makkelijk uitproberen of dat beter gaat.

Mits die 230v lijn niet de voeding is, dan moet ik in de printen zelf gaan werken en hier zijn geen schema's van. Ik ga dit volgende week even bekijken.

De lift in hetzelfde gebouw vertoont ook problemen, hiervan valt telkens de stotz van de stuurstroom af. Eens in de paar dagen of weken. Niet tegelijk met de roltrap..

[Bericht gewijzigd door maus0611 op (36%)]

Op 7 april 2018 23:26:01 schreef maus0611:
Op de scoop staat 400Vpk. Met een X10 stand zou ik dan theoretisch gezien 4000v moeten kunnen meten?

Ik weet bijna zeker dat je probes dat niet kunnen. (in 10x is dat 600V voor jou probes). Er is ook een frequentie voorwaarde voor die 400Vp. (geldt alleen onder 10 kHz)

Je kunt de probes wel als poor-mans-diff probes gebruiken maar hou rekening met de max common mode spanning die de scoop mag hebben en de CMRR is meestal heel laag is op deze manier. Zeker met 10x probes. Dus het is de vraag of je wat zinvols meet.

Als je dit voor je baas moet doen laat hem dan een geïsoleerde scoopmeter kopen ipv dat jij met je eigen hobby scoop aan systemen gaat meten waar hij waarschijnlijk niet voor is goed gekeurd en niet voor is geschikt. Als er iets fout gaat ben jij de klos.

Anders laat hem een diff probe voor jou scoop kopen. 400,= moet voor een bedrijf toch geen echt probleem zijn. Zeker als je daardoor het probleem wel kunt oplossen.

dan moet ik in de printen zelf gaan werken en hier zijn geen schema's van

Altijd leuke puzzles, dat is mijn specialiteit :-)

Het moet niet, ik vind het leuk om hier zelf in verder te gaan, en van deze problemen te leren.

Ik heb de scoop ook nog niet meegenomen, ik weet niet of hij akkoord gaat en wat 'als'.

OK, ik dacht dat je er al mee bezig was. Het scheelt in ieder geval dat je weet waar je aan werkt en niet zomaar loopt rond te poken.

Een scoop ingang heeft net als een DMM 2 contacten, de ene via de middenpin van de bnc de andere via de buitenhuls van de bnc. Die laatste zit vast aan de randaarde. Als je probed in een systeem wat ook zijn ground aan randaarde heeft dan moet je niet de ground krokodil van je probe aan de fase hangen want die sluit je dan kort naar de randaarde.

Een diff probe is een kastje waar een differentiële versterker/verzwakker inzit. De uitgangen zijn beide niet verbonden met de ground van je scoop. Je kunt hiermee net als met een multimeter overal proben zonder iets naar ground te kortsluiten. Ook belangrijk, de scope ziet een veilige spanning tov ground die binnen zijn max common mode spanning specs ligt.
De versterker met zijn multimeter achtige probes heeft een veel beter CMRR dan 2 probes gekoppeld als een poormans-diff probe.

Ik heb daar flink mee geëxperimenteerd en een goede CMRR (common mode rejection ratio) is erg belangrijk maar ook erg moeilijk te maken. Als je ene probe op 200Vac zit en je tweede op 210Vac dan is dat maar 10V voor de scoopingang maar wel met 200V commonmode spanning. Als die "doorlekt", en dat doet het al heel snel, dan zie je dat terug in je trace.

Een makkelijke test, sluit beide probes eerst aan op de commonmode spanning, dus hierboven, beide op de 200V (of 210V)) Nu moet je een vlakke lijn van 0V zien. Zo-niet dan zit je boven de max CMRR.

Als je een diff probe koopt (ze beginnen rond 300 euro) neem dan een 20x / 200x keer en HV. Kijk naar de specs, er zijn ook RF diff probes, die moet je niet hebben.

Ik ben het helemaal met fret101 eens, ga dit niet doen zonder diff probe. Als het fout gaat kost het je een scoop, of je sloopt je printen nog verder.

Op de dag voordat een mannetje van de zaak zou komen (afdeling helpdesk) met een eigen scoop van het bedrijf, kwam het bericht van de teamchef dat de klant in eerste instantie zelf metingen gaat doen in het gebouw. Men sprak over harmonischen (?), ben er zelf niet bekend mee, maar er schijnt nu dus meer te storen dan alleen deze roltrap.

Storingzoeken zit hem niet alleen in het weten hoe te meten, maar ook opletten in de omgeving. Zo is deze stap gezet naar aanleiding van een opmerking van mij, dat het mij opviel dat de metro's ook telkens kuren vertonen op dat station.

Op 10 april 2018 10:09:44 schreef Lambiek:
of je sloopt je printen nog verder.

Het is eigenlijk bijzonder hoeveel de printen nog kunnen hebben. Er zitten EEPROM's op die door sommige collega's vervoerd worden met meerdere tegelijk in een jaszak (los zonder print), daarna in de installatie gaan en vrolijk werken.

De printen zelf worden soms uit een installatie gehaald die gesloopt word, de mensen die de kasten verwijderen flikkeren alles in een doos. Wij schrijven er reserve op en meestal werkt alles gewoon nog. ESD, wat is dat? :P

Op 23 april 2018 23:43:30 schreef maus0611:
[...]

ESD, wat is dat? :P

dat ga je weten eens het te laat is, want ESD is een sluipende ziekte. :-)

Alle gekheid op een stokje, ESD kan onzichtbare schade toebrengen die pas na een tijdje voor problemen zorgt. Ik zou er niet zo licht overgaan.

groeten

Kris

Op 23 april 2018 23:43:30 schreef maus0611:
Er zitten EEPROM's op die door sommige collega's vervoerd worden met meerdere tegelijk in een jaszak (los zonder print), daarna in de installatie gaan en vrolijk werken.

De printen zelf worden soms uit een installatie gehaald die gesloopt word, de mensen die de kasten verwijderen flikkeren alles in een doos. Wij schrijven er reserve op en meestal werkt alles gewoon nog.

En er is nooit iemand op het idee gekomen dat dat wel eens de oorzaak van al die vreemde storingen zou kunnen zijn?

Een cursus over ESD en hoe dit te voorkomen is een eerste vereiste voor iedereen die met elektronica in aanraking komt. Zeker in een omgeving waar veiligheid *) een belangrijk punt is.

*) Veiligheid niet alleen in de zin van elektrische veiligheid.

https://www.youtube.com/watch?v=bWXNOemu2j4

Een paar foto's van ESD schade:

Zelfs in het pre-IC tijdperk was er al ESD schade:

HP introduced the HP 9100A calculator privately to a selected group of customers at the IEEE Electro show held in New York during March, 1968. The HP team brought the only five pre-production calculator prototypes in existence to the show and set them up in a hotel room. During the setup, Barney Oliver leaned over one of the open machines and his necktie dragged along the calculator’s logic board, heavily laden with diodes. Sparks of static electricity jumped from Oliver’s tie to the diodes. The machine died instantly, leaving only four HP 9100 prototypes to demonstrate.

Bron: http://www.hp9825.com/html/the_9100_part_2.html

The machine died instantly

Dat is maar een klein aantal van de storingen door ESD.
Veel lastiger zijn de latente defecten in halfgeleiders. En die vormen de overgrote meerderheid.