01、前言
相信很多初入硬件行业的朋友开始用示波器的时候都想看看市电的波形，那么如果我们要测市电，应该怎么测？
最近看了一些示波器测试市电的短视频，聊聊观后感。内容可能存在不够准确或理解有偏差的地方，也欢迎大家指正和交流！
测量市电感觉很简单，拿普通探头的探针接火线，地线夹接零线。这样对吗？
本期介绍一下如何用示波器测市电以及错误的测试方法和正确的测试方法，我们了解这些方法对我们以后用示波器测试ACDC开关电源等高压产品时，如何测试不会危害生命安全，虽然老师傅都开玩笑说：220V电压电不死250的电工，但是玩笑归玩笑，出来上班，安全第一！
02、基础知识
我们先了解一下市电，市电共有三根线，分别是火线、零线和地线。
2.1 三线的定义
（1）火线（L，Live Wire），意为带电的线，表示该导线携带工作电压。火线，也称相线，由发电站或变电站提供，国内民用电压220V，人体接触会有危险。（2）零线（N，Neutral Wire），意为中性线，因为在变压器中性点接地，对地电压接近零而得名。零线为火线提供回路，在发电站或变电站端接地，所以属于远端接地，那么在居民楼用户端电位不一定为0，可能带弱电，但相对安全。
（3）地线（PE/E，Protective Earth / Earth），PE 是"Protective Earth"(保护接地)的缩写，E是"Earth"(大地)的缩写，强调其安全保护功能。零电势参考点，在居民楼用户端接大地零电压，非常安全！切不可地线和火线交叉，否则房屋带电，洗澡带电！相信看过城阳电工的视频都多少了解一些用电小知识吧。
2.2 不同国家对三线的电压和颜色区分
国标和欧标：L（火线）是棕色 ，N（零线）是蓝线，地线是黄绿色。
美标：L（火线）是黑色 ，N（零线）是白色线，绿色是地线。
国内市电是220V/50Hz，欧洲市电是230V/50Hz，北美（美国，加拿大）市电是120V/60Hz。
03、示波器测市电的错误操作
示波器按照隔离划分，分为非隔离示波器和隔离示波器，而我们现在用的普通示波器都是非隔离示波器。
我们示波器的普通探头有两根线，分别是信号线和地线。信号线通常经过衰减将信号送入示波器。
而地线不仅连接到示波器的内部作为信号的参考点，同时地线还连接到了电网的地线。因此地线夹接到哪里，哪里就接上了大地。
所以可以得出：
示波器的外端金属壳（探头接入的BNC金属接口部分）是和无源探头的负端即地端（鳄鱼夹部分）以及示波器的电源地线是相通的，通过用万用表的蜂鸣器档位可以判断，三者两两相通。
如果待测电路与市电有直接电联系，这个时候就容易造成待测电路的“热地”和市电接地点通过探头黑夹子对地短路。
比如我们做开关电源的时候会测整流桥后的波形，比如MOS管的电压，变压器的电流等等，这个时候就容易出现短路跳闸或者炸机等危险。
用无源探头测试市电分为两种情况分析。
第一种情况，探针接火线，负端鳄鱼夹接零线。
此时示波器的地线和市电的零线通过示波器的鳄鱼夹地线短路，这是三孔电源线给示波器供电的示意图。
假设示波器的功率80W的话，工作在220V交流电下，根据P=UI，示波器的工作电流I=80/220=364mA。
这样其实有部分电流会流入到地线，如果配电系统中，有漏电保护器的话，就会跳闸保护。
如果我们拔掉示波器的电源线的地线，即用两孔的电源线，示波器的地线和零线断路，示波器消耗的电流会全部流入到零线中。
那么拔掉示波器的地线，其实是把示波器的电源插头的保护地人为断开（可以用两孔电源插头供电）或使用隔离变压器的方法对示波器供电，达到断开测量回环的目的，实现“浮地”测量。
但是“浮地”测量并不推荐，由于将示波器插头的保护地断开后，直接使用普通无源探头与被测高压模块相连，也就是示波器金属壳体(内部屏蔽壳和裸露在外的BNC头)、探头接地端和被测高压模块负端在同一电平上，都相对大地浮空，具有一定的高压，人一旦接触金属部分，就非常危险了。
第二种情况，探针接零线，负端鳄鱼夹接火线。
这个时候示波器的地线和市电的火线通过鳄鱼夹地线对地短路，那220V对地短路的瞬间电流非常大的，假设线阻是0.1Ω，短路电流I=U/R=220/0.1=2200A！如果配电系统中有漏电保护器，即使跳闸了，也会对示波器本身和探头造成不可逆的损伤！那么如果没有漏电保护器，很有可能造成人身安全。
从上述来看，两孔电源线是很有必要的，虽然是“浮地”测量，但是要比带示波器地线相对安全一些。
04、示波器测市电的正确操作
对于用示波器去测量与市电有直接联系的电路时，要注意：
（1）拔掉电源线地线，用两孔电源线浮地测量；
（2）用隔离电源给待测设备供电，比如AC交流电源；
（3）A-B伪差分法；
（4）差分探头测试法；
这四种方式中，最方便最经济的方法是拔掉电源线，最好的方式是去掉电源线，使用高压隔离差分探头测量，高压差分探头具有高压带隔离的作用，可测量差分信号、高压信号和高压差分信号。
正确的方式其实是第三种和第四种，下面分别介绍一下。
第三种使用普通探头利用A-B伪差分法对市电进行测量，将两个探头分别接入示波器的两个通道，比如通道1和通道2，将探头的负端接到电源线的地线上，两个探头的探针一个接零线，一个接火线，如下图。
那这样就会在示波器的两个通道上形成两个波形。
此时在示波器上进行Math操作，利用通道1减去通道2可以得到市电的波形。
并且我们把A-B伪差分法测出来的波形（红色）和实际差分探头测试出来的波形（紫色）处于同一基准线，波形完全重合。
05、“浮地”测量对测量结果有什么影响
两孔电源线接示波器测量与市电隔离的电路的时候对测量结果影响有很大。
（1）人体电击风险；
（2）参数测量不准确；
（3）示波器或被测电路损坏，有高压，寄生电容。
06、参考视频
（1）安泰小课堂；
（2）达尔闻。
