กราวด์ของโพรบเป็นส่วนหนึ่งของทางสัญญาณ
การวัดแรงดันด้วยโพรบต้องมีทางไปและทางกลับ สายกราวด์จึงมีผลกับผลวัดเช่นเดียวกับปลายสัญญาณ เมื่อสายยาวขึ้น ความเหนี่ยวนำและพื้นที่วงรอบมักเพิ่มขึ้น ทำให้ระบบตอบสนองต่อขอบเร็วและสนามรอบข้างต่างจากการต่อสั้น ยอดหรือการสั่นบนจออาจเป็นทั้งพฤติกรรมวงจรและสิ่งที่ระบบวัดสร้างขึ้น จึงต้องทดสอบการต่อก่อนตัดสินสาเหตุ
คำว่าวงรอบกราวด์ยังใช้เรียกเส้นทางกระแสที่เกิดจากการเชื่อมกราวด์หลายทางด้วย ควรแยกสองประเด็นนี้ให้ชัด ความเหนี่ยวนำของสายกราวด์ใกล้ปลายโพรบมีผลกับขอบเร็ว ส่วนความต่างศักย์ระหว่างจุดกราวด์หลายอุปกรณ์อาจทำให้กระแสไหลบนทางอ้างอิง ทั้งสองทำให้ข้อมูลผิดได้ แต่ไม่จำเป็นต้องแก้ด้วยวิธีเดียวกัน และห้ามแก้ด้วยการถอดสายดินนิรภัยของเครื่อง
- ทางกลับ
มีความเหนี่ยวนำ L
- อินพุต
มีความจุร่วม C
- ตอบสนอง
L กับ C อาจทำให้เกิดการสั่น
- ตรวจแยก
เปรียบเทียบทางสั้นโดยคงจุดวัดและการตั้ง
ความสัมพันธ์เชิงหลักการ ไม่ใช่ภาพวงจรสินค้าจริง
แบบจำลองการสั่นจากความเหนี่ยวนำกับความจุ
เพื่อเห็นแนวโน้ม ใช้แบบจำลองสมมติที่ความเหนี่ยวนำทางกราวด์ L ทำงานร่วมกับความจุรวม C ความถี่ธรรมชาติอุดมคติคือ 1/(2π√LC) แต่ขนาดและการดับของการสั่นยังขึ้นกับความต้านทานและวงจรอื่น ไม่ใช่มี L กับ C แล้วต้องเห็นยอดเท่ากันเสมอ แบบจำลองนี้ใช้กับชุดทดลองแรงดันต่ำและไม่ใช่วิธีประมาณความยาวสายจากภาพเพียงอย่างเดียว
สมมติ L = 200 nH และ C = 20 pF ผลคูณคือ 4×10 ยกกำลัง −18 ค่ารากเท่ากับ 2 ns ความถี่ประมาณ 79.6 MHz หากลด L เป็น 50 nH โดยคง C เดิม ค่ารากเหลือ 1 ns ความถี่เพิ่มเป็นประมาณ 159.2 MHz การลดความเหนี่ยวนำสี่เท่าจึงเพิ่มความถี่ธรรมชาติสองเท่า ไม่ใช่สี่เท่า ตัวเลขนี้แสดงแนวโน้มของแบบจำลอง ไม่ใช่แบนด์วิดท์หรือคุณสมบัติของสายกราวด์รุ่นใด
ออกแบบการเปรียบเทียบที่เปลี่ยนเฉพาะการต่อ
เก็บรูปคลื่นเดิมก่อน แล้วใช้ทางกราวด์ที่สั้นและตรงตามอุปกรณ์ซึ่งผู้ผลิตรองรับ โดยรักษาจุดวัด จุดกราวด์ สเกล อัตราสุ่ม และการกรองให้เหมือนเดิม ไม่ย้ายไปคนละจุดกราวด์พร้อมกับเปลี่ยนสาย เพราะจะไม่รู้ว่าผลต่างมาจากเรขาคณิตของการต่อหรือแรงดันต่างระหว่างจุดอ้างอิง หากต้องเปลี่ยนจุดจริง ให้บันทึกเป็นอีกปัจจัยและอธิบายแยก
เมื่อการสั่นเปลี่ยนตามความยาวหรือรูปทางกลับ เป็นหลักฐานว่าระบบวัดมีส่วน แต่ยังไม่ยืนยันว่าการสั่นทั้งหมดเป็นของปลอม โพรบที่โหลดต่างกันอาจทำให้วงจรจริงตอบสนองต่างด้วย ควรเปรียบเทียบหลายครั้งกลับสู่การต่อเดิมเพื่อดูว่าสภาพวงจรคงที่หรือไม่ การหายไปหลังเปิดกรองเพียงอย่างเดียวให้หลักฐานน้อยกว่าการเปรียบเทียบทางต่อที่ควบคุมตัวแปรได้
- ชุดแรก
L 200 nH / C 20 pF
- คำนวณ
1 ÷ (2π√LC) ≈ 79.6 MHz
- ชุดที่สอง
L 50 nH / C 20 pF
- ผล
ประมาณ 159.2 MHz; ขนาดยอดยังขึ้นกับการหน่วง
แบบจำลองสมมติ ไม่ทำนายขนาดยอดจริง
แยกการสั่นตามขอบจากการรับสนาม
การสั่นที่เริ่มตามขอบทุกครั้งอาจเกี่ยวกับการตอบสนองของทางวัด ขณะที่สัญญาณที่เปลี่ยนตามตำแหน่งสายหรือเครื่องข้างเคียงอาจเป็นการรับสนาม อย่างไรก็ตามสองอย่างเกิดพร้อมกันได้ จึงควรบันทึกเวลาเริ่ม รูปร่าง และความสัมพันธ์กับเหตุการณ์ แทนการเรียกทุกยอดว่าเสียงรบกวน การวางสายใกล้ตัวนำที่กระแสเปลี่ยนเร็วทำให้การรับสนามเพิ่มได้แม้จุดวัดเดิมไม่เปลี่ยน
หากจะทดสอบพื้นเสียงด้วยการต่อปลายโพรบเข้ากับกราวด์ของมันเอง ต้องทำตามวิธีที่เหมาะสมโดยไม่ให้วงรอบนั้นแตะจุดมีศักย์ในวงจร การเห็นสัญญาณในสภาพนี้บอกการรับรบกวนของระบบในตำแหน่งนั้น ไม่ใช่ค่ากระแสหรือสนามที่สอบเทียบแล้ว ห้ามนำแอมพลิจูดไปแปลงเป็นค่ากายภาพโดยไม่มีค่าความไวของชุดตรวจ และไม่ใช้ผลศูนย์เป็นหลักฐานว่าพื้นที่ไม่มีสนาม
อย่าแก้รูปลักษณ์จนเสียหลักฐาน
ลดแบนด์วิดท์แล้วภาพนิ่งขึ้นอาจเหมาะกับการดูแนวโน้มช้า แต่ถ้าคำถามคือยอดแรงดันสูงสุด ต้องรู้ว่าการกรองลดองค์ประกอบที่สนใจด้วยหรือไม่ บันทึกค่าตั้งและภาพก่อนกรองไว้ พร้อมแยกผลวัดตามการตั้งแต่ละชุด การเลื่อนกราวด์ไปตำแหน่งที่ภาพสวยที่สุดโดยไม่มีเหตุผลทางวงจรจะทำให้การทดลองทำซ้ำยาก และอาจซ่อนแรงดันต่างที่ต้องการตรวจ
ข้อสรุปควรจำกัดตามหลักฐาน เช่น เปลี่ยนเป็นทางกราวด์สั้นแล้วความถี่การสั่นขยับและขนาดลดลง จึงมีเหตุให้สงสัยผลจากทางวัด ไม่ควรเขียนว่ายอดจากชิ้นงานหายทั้งหมดจนกว่าจะยืนยันด้วยระบบที่เหมาะสม ภาพประกอบของบทแสดงความสัมพันธ์ L กับ C และการเปลี่ยนความถี่ของตัวอย่าง ไม่มีการกำหนดความยาวสายที่เหมาะกับทุกการทดลอง
บันทึกเรขาคณิตของการต่อด้วย
ภาพตำแหน่งปลายสัญญาณและจุดกราวด์ที่เห็นเส้นทางครบช่วยให้ผู้อื่นจัดซ้ำได้มากกว่าชื่อโพรบเพียงชื่อเดียว ควรระบุอุปกรณ์กราวด์ที่ใช้และทิศสายใกล้แหล่งรบกวนด้วย หากหลังแก้ทางต่อแล้วผลยังไม่คงที่ ให้หยุดใช้ยอดเล็กเป็นเกณฑ์ตัดสินและตรวจความแน่นหน้าสัมผัส สภาพโพรบ และความคงตัวของแหล่งพัลส์ทีละส่วน ไม่เพิ่มการเฉลี่ยเพื่อปกปิดความไม่สม่ำเสมอ
ความถี่ธรรมชาติไม่บอกจำนวนรอบที่สั่นก่อนนิ่ง จำนวนรอบต้องพิจารณาการหน่วงซึ่งไม่ได้กำหนดไว้ในตัวเลขสมมติ
