オシロスコープとテスターのGNDの違い

質問

一般的なオシロスコープは、プローブのGND側は、筐体からACのGNDライン
につながっています。一方、一般的なテスターはGND側は筐体から浮いていますよね。この違いはなぜあるのでしょうか？

回答No.8

lumiheart

前出の先生方が何故か触れてない事

オシロスコープのプローブはBNC同軸コネクタ＆ケーブルである事

オシロスコープかどうかに関わりなくBNC同軸コネクタは筐体がGND端子です
オシロでなく、例えばオーディオアンプとかでも同様
https://www.iti.iwatsu.co.jp/ja/products/amp/n4l_amp_top.html
https://www.toa.co.jp/products/prosound/amplifiers/amplifiers_pa/
http://www.nfcorp.co.jp/pro/mi/sig/fg/index.html
http://www.luminex.co.jp/products/products02/products02_17.html

所謂、高周波機器の仕様は同軸コネクタでほぼ例外なく筐体がGND端子です
計測器に限らず例えば放送機器とかの所謂１９インチラック機器も
https://jp.misumi-ec.com/vona2/el_control/E1500000000/E1510000000/E1510020000/

例外的に絶縁型同軸コネクタは存在するけど、あくまで例外だし

と、言う訳で
オシロスコープは高周波機器に分類される
テスタは高周波機器に分類されない

回答No.7

chachaboxx

オシロスコープを含め家電製品(電源がコンセント式のもの)でACのGNDライン(N側)と筐体がつながっているものはありません。もしつながっていたら1/2の確率で感電します。
プローブのGNDとオシロスコープの筐体が接続されているのは、コモンモードノイズによる測定信号への影響を抑制するためかと。
テスターでは周波数測定でもない限り、測定値への影響は少ないと思います。

回答No.6

ohkawa3

既に前の回答者さんがご指摘のことと重複しそうですが、
旧来のオシロスコープは、微小アナログ信号を扱うために静電シールドが必須であって、筐体をシグナルグランドとする構造が一般的でした。
また、旧来のテスターは、微小信号を扱う増幅回路を内蔵しないで、パッシブ回路を介するだけで、可動線輪型のメーターを駆動していたというような歴史があり、シールド構造は必要最小限でした。

時代の遷移とともに、オシロスコープはより高速でより微細な信号を扱うように進化しましたが、信号の観測を優先してシグナルグランドと安全接地とを分離することはしなかったと思います。
一方で、テスターは、もともと（アナログ時代に）シグナルグランドと安全接地が分離してある仕様だったので、デジタル技術の導入でより微細な信号を測定できるように仕様が進化した際にも、シグナルグランドと安全接地が分離した構造を踏襲したものと思います。

プローブで検出した信号をA/D変換してデジタル信号として扱う場合、オシロスコープとテスターとでは、本質的な違いはないと思いますが、アナログ時代からの慣習が踏襲されているとご理解頂ければいいと思います。

回答No.5

teppou

No.4 teppou です。訂正と追加をします。
　私は普段アナログテスターを使っており、テスターというとアナログテスターテスターを思い浮かべてしますので、前回答中のテスターはアナログテスターのことです。
　現在主流のデジタルテスター（デジタルマルチメーター DMM）は、最小桁は100μVになっているものが一般的ですね。
　DMMは、外部ケースはプラスチックですが、内部はアルミ箔でシールドされています。
　一方、他の回答者も書かれていますが、現在のデジタルオシロは、外部はプラスチック製で、内部でシールドされているものが一般的になっていますね。
　以上、訂正と追加をします。

回答No.4

teppou

通常の測定では、テスターもオシロスコープも使い方に差はありませんが、テスターとオシロスコープの大きな違いの一つが最高感度です。
　要するにどれくらい小さな電圧まで測定できるかという事で、テスターの交流レンジは特殊な製品でなければ3Vフルスケールです。これに対してオシロは5mV/divとなっているのが一般的で、フルスケールで考えると電圧軸8divなら40mVとなり、テスターとは比較になりません。このために外部からのノイズの影響を避けるため、全体がシールドケースとなっています。
　電圧測定メーター類でも交流電子電圧計（ミリバル）は、シールドケースになっていてGND側と接続されているのが一般的です。ミリバルの最高感度は悪くても10mVフルスケール一般的には1mVフルスケールで100μVなどというものもあります。（高感度の物はノイズメーターと名付けられています。）
　感度以上に重要なのが、オシロは波形を表示する測定器だという事です。波形の電圧を増幅する回路に外部からノイズが入ったら何を測定しているのかわからなくなります。全体をシールドするのは当然のことです。

回答No.3

nowane4649

デジタル化の進んだ現在であれば、テスターもオシロスコープも内部回路は似たようなものです。
ですが、アナログ時代は全く違う構造でした。その構造の特性を今も引きずっているのだと思います。
昔はテスターは細線多数回巻きのコイルで磁場を作り、針を動かすというもので絶縁容易な構造でした。
(今でも売ってます)
オシロスコープはブラウン管の電子ビームを入力電圧を増幅した高電圧で偏向させ、波形を描画していました。
当然、増幅後の高電圧というのは電子銃回路とGNDを共通化する必要があり、入力のGNDの絶縁を取ることが難しいものした。
高電圧機器なので、保護接地も必要です。ゆえに、入力GNDと筐体GNDが共通とする必要がありました。

最近では、絶縁オシロスコープも出てきています。
https://jp.tek.com/datasheet/digital-storage-oscilloscopes-1
https://catalog.orixrentec.jp/pdf/25050100.pdf?k=88db5530b92b8d197cc151021b91f9436582ac8c
http://www.me-corp.jp/cms/wp-content/uploads/2016/04/SCM_190_504_EV_FC20150227_2.pdf

回答No.2

Higurashi777

「一般的なテスター」で測定するのは電圧／電流／抵抗値ですよね。
そのうち電流と抵抗値の測定には接地GNDは必要ありません。
電圧を測る場合ですが、「電圧」＝「電位差」です。「基準点」と「測定点」という特定の２点間の電位差を測るのが電圧計（ボルトメーター）になります。
便宜上基準点の方を「GND」と呼んでいるだけであり、この基準点は接地している必要はありません。逆に接地していると「特定の２点間の電位差」でなく「常に接地してあるところとの電位差」を測ることになってしまい、本来必要とする測定ができなくなってしまいます。
すなわち、電位差計で測る対象のGND側端子の接続先は接地0Vとは限らない、ということですね。

ということで「測定対象が違うから」と考えられると良いかと思われます。
以上、ご参考まで。

回答No.1

double_triode

テスタでは，回路中の1500ボルトの箇所と，1000ボルトの箇所の電位差を測ることがあるまら（笑）。テスタの黒棒が筐体につながっていると，テスタを手で持ったときに感電の危険があります。