Нужен был щуп для осциллографа, чтоб смотреть форму напряжения 700 вольт переменного тока. Цены в магазинах серьёзные – придется потратить кучу денег, что-то от 3000р. Поэтому и взялся за этот проект. Стоимость деталей около 200 рублей. Схема несложная и если найдёте указанные микросхемы – соберёте за пару дней.

Схема осциллографического щупа с делителем

• Недостатки – малая частота сигналов, которые мы можно исследовать без искажений. Для прямоугольника 20 кГц будет предел. Если настроить с некоторым сдвигом фазы, то синус можно смотреть около 50 кГц.
• Преимущества – полная гальваническая развязка до 3 кВ. 

Таким образом, этот прибор отлично пойдёт для инженеров по энергетике. Конечно, не в лаборатории, а в рабочей диагностике высоковольтных линий.

Основа конструкции – гальванически изолированный усилитель ACPL-790. Отсюда основное ограничение частот работы зонда. Усилитель питается от изолированного преобразователя напряжения. Входной сигнал (максимум 300 мВ) снимается с резисторного делителя напряжения.

В представленном экземпляре рассчитано на 2,5 кВ постоянного тока на входе. У AD620 скорость нарастания сигнала на выходе микросхемы 0,3 В/мкс. 

Питание усилителя измерения также от преобразователя, обеспечивающего двухполярное напряжение ±5 В. На входе 20 резисторов в 2 полосы. При высоких напряжениях на них выделится большая мощность, при 2,5 кВ около 3 Вт.

Плата имеет размер 100×65 мм и подходит для небольшого пластикового корпуса. Производство печатной платы – китайское (по акции за 10 штук размером 100×100 меньше 10 долларов).

После сборки и проверки всю высоковольтную часть печатной платы и деталей покрываем несколькими слоями лака. Питание – от внешнего БП на 24 вольта. А здесь документация на микросхемы.

Калибровка: использовалось напряжение обычной 220 В сети и качественный цифровой мультиметр. Настраиваем подстроечники до тех пор, пока на экране осциллографа не получим показания Vrms, подобные данным эталонного мультиметра.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ СХЕМЫ

Схема щупа с делителем и опто-развязкой

Скопируйте схему для увеличения на ПК

Второй вариант высоковольтного зонда осциллографа основан на микросхемах OPA2340. Автор схемы указывает максимальное пиковое входное напряжение 1000 В. Оптоизоляция на микросхему IL300. Напряжение изоляции у IL300 на уровне 5 кВ. Питание предполагается через преобразователь МС34063 от 9 В аккумулятора.