示波器探頭的17個(gè)技術(shù)指標(biāo)你了解多少呢

大家好，小科來為大家解答以上問題。示波器探頭的17個(gè)技術(shù)指標(biāo)你了解多少呢這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、探頭是我們觀察波形的第一步。它是連接被測設(shè)備和示波器輸入端的電子元件。工程師們每天都用它來捕捉波形并進(jìn)行測試分析。示波器探頭分為電流探頭、電壓探頭、差分探頭和高壓探頭等。但是你知道示波器的具體指標(biāo)嗎？今天安泰測試就給大家分享17項(xiàng)示波器探頭的重要技術(shù)指標(biāo)。你知道多少？

2、下列指標(biāo)；并非所有這些指標(biāo)都適用于任何探頭。

3、例如，插入阻抗指數(shù)僅適用于電流探頭；其他指標(biāo)(如帶寬)為通用指標(biāo)，適用于所有探頭。

4、1.失真(一般指數(shù))

5、失真是輸入信號的預(yù)期響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。

6、實(shí)際上，失真通常在快速波形轉(zhuǎn)換之間立即出現(xiàn)，這被稱為“振鈴”。

7、失真以最終脈沖響應(yīng)水平的百分比進(jìn)行測量或規(guī)定。

8、該指數(shù)還可以包括失真的時(shí)間窗口，例如，在最初的30ns中，失真不應(yīng)超過峰峰值的3%或5%。

9、當(dāng)我們在脈沖測量中看到太多失真時(shí)，當(dāng)我們認(rèn)為失真是探頭故障的來源時(shí)，我們必須考慮所有可能的來源。

10、例如，失真實(shí)際上是信號源的一部分嗎？還是探頭接地技術(shù)造成的？

11、觀察到的失真最常見的來源之一是忽略檢查和正確調(diào)整電壓探頭的補(bǔ)償功能。

12、嚴(yán)重過度補(bǔ)償?shù)奶结槍⒃诿}沖邊沿后立即導(dǎo)致顯著的峰值。

13、2.準(zhǔn)確性(一般指標(biāo))

14、對于電壓傳感探頭，精度一般指探頭對DC信號的衰減。

15、探頭精度的計(jì)算和測量一般應(yīng)包括示波器的輸入電阻。

16、因此，只有當(dāng)探頭與具有假定輸入電阻的示波器一起使用時(shí)，探頭的精度指標(biāo)才是正確的或適用的。

17、精度指示器的例子如下：10X(對于1兆歐2%示波器輸入)用于3%范圍內(nèi)的電流感應(yīng)探頭，精度指示器指的是電流-電壓轉(zhuǎn)換的精度。

18、這取決于電流互感器線圈比和終端電阻的值和精度。

19、使用專用放大器的電流探頭輸出直接用安培/電池校準(zhǔn)，精度指標(biāo)由電流/電池設(shè)定值百分比的衰減器精度規(guī)定。

20、3.衰減系數(shù)(一般指數(shù))

21、所有探頭都有衰減系數(shù)，有些探頭可能有可選的衰減系數(shù)。

22、的典型衰減系數(shù)為1X、10X和100X。

23、衰減系數(shù)是探頭降低信號幅度的程度。

24、1X探頭不會(huì)降低或衰減信號，而10X探頭會(huì)將信號降低到探頭尖端振幅的1/10。

25、探頭的衰減系數(shù)允許擴(kuò)大示波器的測量范圍。

26、例如，100倍探頭允許測量振幅高100倍的信號。

27、名稱1X、10X和100X源自示波器不會(huì)自動(dòng)檢測探頭衰減并相應(yīng)調(diào)整比例因子的事實(shí)。

28、例如，10X名稱提醒您所有振幅測量值都需要乘以10。

29、目前，示波器上的讀數(shù)系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)探頭的衰減系數(shù)，并相應(yīng)調(diào)整刻度系數(shù)的讀數(shù)。

30、電壓探頭的衰減系數(shù)是通過電阻分壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

31、因此，探頭的衰減系數(shù)越高，輸入電阻就越高。

32、此外，分流效應(yīng)將分離探針電容。衰減系數(shù)越高，探頭的電容有效地越低。

33、4.帶寬(一般索引)

34、所有探頭都有帶寬。

35、10兆赫茲探頭有10兆赫茲帶寬，100兆赫茲探頭有100兆赫茲帶寬。

36、探頭的帶寬是指由于探頭的響應(yīng)，輸出幅度下降到70.7%(-3dB)的頻率。

37、還應(yīng)該注意的是，一些探頭也有低頻帶寬限制。

38、例如，這適用于交流電流探頭。

39、由于其設(shè)計(jì)，交流電流探頭不能傳輸DC或低頻信號，因此需要用兩個(gè)值來指定其帶寬，一個(gè)用于低頻，另一個(gè)用于高頻。

40、對于示波器測量，真正關(guān)心的是示波器和探頭的綜合總帶寬。

41、該系統(tǒng)的性能最終決定了測量功能。

42、不幸的是，將探頭連接到示波器上會(huì)導(dǎo)致

在選擇示波器和示波器探頭時(shí)，要認(rèn)識到帶寬在許多方面影響著測量精度。

在幅度測量中，隨著正弦波頻率接近帶寬極限，正弦波的幅度會(huì)變得日益衰減。

45、在帶寬極限上，正弦波的幅度會(huì)作為實(shí)際幅度的70.7% 進(jìn)行測量。

46、因此，為實(shí)現(xiàn)最大的幅度測量精度，必需選擇帶寬比計(jì)劃測量的最高頻率波形高幾倍的示波器和探頭。

這同樣適用于測量波形上升時(shí)間和下降時(shí)間。

48、波形轉(zhuǎn)換 ( 如脈沖和方波邊沿 ) 是由高頻成分組成的。

49、帶寬極限使這些高頻成分發(fā)生衰減，導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。

50、為精確地測量上升時(shí)間和下降時(shí)間，使用的測量系統(tǒng)必需使用擁有充足的帶寬，可以保持構(gòu)成波形上升時(shí)間和下降時(shí)間的高頻率。

51、最常見的情況下，這使用測量系統(tǒng)的上升時(shí)間指明，上升時(shí)間一般應(yīng)該比要測量的上升時(shí)間快 4-5 倍。

5、電容(通用指標(biāo))

一般來說，探頭電容指標(biāo)是指探頭尖端上的電容。

54、這是探頭在被測電路測試點(diǎn)或被測器件上的電容。

55、探頭尖端電容非常重要，因?yàn)樗绊懼鴾y量脈沖的方式。

56、低頭部電容最大限度地降低了進(jìn)行上升時(shí)間測量的誤差。

57、此外，如果脈沖的時(shí)長低于探頭 RC 時(shí)間常數(shù)的五倍，會(huì)影響脈沖的幅度。

探頭還對示波器輸入表示電容，這只探頭電容應(yīng)與示波器電容相匹配。

59、對10X和100X探頭，這一電容稱為補(bǔ)償范圍，它不同于頭部電容。

60、對探頭匹配，示波器的輸入電容應(yīng)位于探頭的補(bǔ)償范圍內(nèi)。

6、輸入電容 (通用指標(biāo))

探頭尖端上測量的探頭電容。

7、輸入電阻(通用指標(biāo))

探頭的輸入電阻是在零赫茲 (DC) 時(shí)探頭置于測試點(diǎn)上的阻抗。

8、最大額定電壓(通用指標(biāo))

應(yīng)避免接近探頭最大額定值的電壓。

67、最大額定電壓取決于探頭機(jī)身或測量點(diǎn)上探頭器件的額定擊穿電壓。

9、傳播延遲(通用指標(biāo))

每只探頭都提供隨信號頻率變化的部分?jǐn)?shù)量很小的時(shí)延或相位位移。

70、傳播延遲是探頭器件及信號通過這些器件從探頭尖端傳送到示波器連接器所需時(shí)間的函數(shù)。

10、CMRR (差分探頭)

共模抑制比 (CMRR) 是指差分探頭在差分測量中抑制兩個(gè)測試點(diǎn)共用的任何信號的能力。

73、這是差分探頭和放大器的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，其公式為：CMRR = |Ad/Ac|

其中：Ad = 差分信號的電壓增益，Ac = 共模信號的電壓增益。

在理想情況下，Ad應(yīng)該很大，而Ac則應(yīng)該等于0，因此CMRR無窮大。

76、在實(shí)踐中，10,000:1 的 CMRR已經(jīng)被看作非常好了。

77、這意味著將抑制5V的共模輸入信號，使其在輸出上顯示為0.5毫伏。

78、這種抑制對存在噪聲時(shí)測量差分信號非常重要。

由于CMRR隨著頻率提高而下降，因此指定CMRR的頻率與CMRR值一樣重要。

80、在高頻上CMRR高的差分探頭要好于在低頻上相同CMRR的差分探頭。

11、安培秒乘積(電流探頭)

對電流探頭，安培秒乘積規(guī)定了電流變壓器磁芯的能量處理功能。

83、如果平均電流和脈寬的乘積超過額定安培秒乘積，磁芯會(huì)飽和。

84、這種磁芯飽和會(huì)導(dǎo)致在飽和過程中發(fā)生的波形部分被削掉或被抑制。

85、如果沒有超過安培秒乘積，那么探頭的信號電壓輸出將呈線性，并保證測量精度。

12、最大額定峰值脈沖電流(電流探頭)

不應(yīng)超過這一額定值，它考慮了磁芯飽和及可能損壞設(shè)備的次級電壓積累。

88、最大額定峰值脈沖電流通常規(guī)定為安培秒乘積。

13、最大額定輸入電流(電流探頭)

最大額定輸入電流探頭可以接受、同時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)規(guī)定性能的總電流 (DC 加峰值 AC)。

91、在 AC 電流測量中，必須根據(jù)頻率降低峰到峰額定值，以計(jì)算最大總輸入電流。

14、插入阻抗(電流探頭)

插入阻抗是從電流探頭的線圈(二級)轉(zhuǎn)換到被測的攜帶電流的導(dǎo)線 (the primary) 中的阻抗。

94、一般來說，電流探頭反射的阻抗值可以位于幾毫歐范圍內(nèi)，對阻抗為 25 歐姆及以上的電路影響不大。

15、頻率電流額定值下降(電流探頭)

電流探頭指標(biāo)應(yīng)包括幅度與頻率額定值下降關(guān)系曲線，這一曲線把磁芯飽和與提高的頻率關(guān)聯(lián)起來。

97、頻率提高對磁芯飽和的影響在于，當(dāng)波形頻率或幅度提高時(shí)，平均電流為零安培的波形幅度峰值會(huì)被削掉。

16、直流(電流探頭)

直流降低了電流探頭線圈磁芯的導(dǎo)磁率。

100、導(dǎo)磁率下降導(dǎo)致線圈電感和 L/R 時(shí)間常數(shù)下降，進(jìn)而會(huì)降低低頻的耦合性能，及導(dǎo)致低頻電流測量響應(yīng)丟失。

101、某些AC 電流探頭提供了電流抵償選項(xiàng)，這些選項(xiàng)可以清空DC的效應(yīng)。

17、衰退時(shí)間常數(shù)(電流探頭)

衰退時(shí)間常數(shù)指標(biāo)表明了電流探頭支持脈沖的能力。

104、這一時(shí)間常數(shù)是次級電感(探頭線圈)除以端接電阻。

105、衰退時(shí)間常數(shù)有時(shí)稱為探頭 L/R 比。

106、L/R 比越大，在幅度沒有明顯衰退或下落的情況下可以表示的電流脈沖越長。

107、L/R 比越小，在脈沖實(shí)際完成前，將看到長時(shí)間的脈沖衰落到零。

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