示波器光電探頭

柔性電流探頭（也稱為羅氏線圈或RogowskiCoil）的工作原理主要基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)變化的電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。柔性電流探頭通過(guò)感應(yīng)這個(gè)磁場(chǎng)的變化來(lái)測(cè)量電流。

具體來(lái)說(shuō)，柔性電流探頭由一個(gè)或多個(gè)纏繞在軟磁性環(huán)形芯上的繞組構(gòu)成。當(dāng)電流通過(guò)被測(cè)量的導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化。這個(gè)變化的磁場(chǎng)會(huì)切割柔性電流探頭繞組中的導(dǎo)線，從而在繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與通過(guò)導(dǎo)體的電流變化率成正比。 適用于電源、半導(dǎo)體器件、逆電器/轉(zhuǎn)換器、電子鎮(zhèn)流裝置等領(lǐng)域的高頻電流數(shù)據(jù)的測(cè)量與分析。示波器光電探頭

差分探頭的應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在需要精確測(cè)量差分信號(hào)和消除共模噪聲的場(chǎng)合。

測(cè)量差分信號(hào)：差分探頭適用于測(cè)量存在電位差的兩個(gè)信號(hào)之間的差異。這在電路中經(jīng)常遇到，尤其是在需要高精度和高靈敏度測(cè)量的場(chǎng)景中。它可以用于測(cè)試射頻（RF）信號(hào)、低噪聲放大器等需要精確測(cè)量差分信號(hào)的電路或設(shè)備。

抵消干擾：當(dāng)被測(cè)信號(hào)面臨來(lái)自附近環(huán)境或其他電路元件的噪聲干擾時(shí)，差分探頭能夠通過(guò)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓信號(hào)并計(jì)算其差異，有效抵消共模干擾。這種能力使得差分探頭在噪聲較大的環(huán)境中仍能提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。 示波器光電探頭差分探頭的重要指標(biāo)之一是帶寬。

高精度：差分探頭可以精確測(cè)量差異信號(hào)，從而提供更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。這種高精度特性使得差分探頭在需要高精度測(cè)量的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

易于使用：差分探頭通?？梢灾苯硬迦隤CIE插槽或連接到PCIE適配器上，使用非常方便。這種易用性使得差分探頭在測(cè)試過(guò)程中更加便捷。

差分探頭主要用于觀測(cè)差分信號(hào)：差分信號(hào)是相互參考、而不是以地作為參考點(diǎn)的信號(hào)。普通的單端探頭也可以測(cè)量差分信號(hào)，但得到的信號(hào)與實(shí)際信號(hào)相差很大，有可能出現(xiàn)“地彈”現(xiàn)象。

有源探頭的低負(fù)載是常被忽視的優(yōu)勢(shì)。每當(dāng)探頭與目標(biāo)發(fā)生接觸時(shí)，探頭變成它所測(cè)量的電路的一部分。探頭與電路之間的這種緊密接觸效應(yīng)稱為探頭負(fù)載。負(fù)載越大，對(duì)被測(cè)信號(hào)帶來(lái)的探頭干擾就越多。探頭制造商對(duì)探頭的輸入電阻和電容做出了規(guī)定。典型的 500 MHz 無(wú)源探頭為并聯(lián) 10 M?，電容 9.5 pf；而典型的 1 GHz 有源探頭為并聯(lián) 1 M?，電容 1 pf。在直流中，對(duì)于被測(cè)電路而言，無(wú)源探頭看起來(lái)像是一個(gè) 10 M? 的對(duì)地阻抗，而有源探頭將為 1 M?。兩者都是非常大的阻抗，這意味著在低頻率信號(hào)上沒(méi)有明顯的影響。在較高頻率下，探頭電容將會(huì)對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生不利影響。例如， 在 75 MHz 的頻率下，無(wú)源探頭電容將呈現(xiàn) 150 ? 的對(duì)地阻抗，而有源探頭電容將呈現(xiàn)2.5 K? 的對(duì)地阻抗。有源探頭的較小電容將導(dǎo)致 10 kHz 以上交流信號(hào)含量的負(fù)載較無(wú)源探頭少。品致示波器探頭具有高精度的測(cè)量能力，能夠捕捉到微小的電信號(hào)變化。

提高示波器探頭靈敏度

電流探頭可以測(cè)量流經(jīng)探頭鉗口的電流所生成的磁場(chǎng)。它會(huì)生成與輸入電流成正比的電壓輸出。如果您正在測(cè)量直流信號(hào)或小幅度的低頻交流信號(hào)，可以通過(guò)在探頭上纏繞多匝被測(cè)導(dǎo)體來(lái)提高測(cè)量靈敏度。此時(shí)信號(hào)的強(qiáng)度將按照被測(cè)導(dǎo)體在探頭上纏繞的匝數(shù)倍增。例如，如果一個(gè)導(dǎo)體在探頭上纏繞了5圈，而示波器顯示的讀數(shù)為25mA，那么實(shí)際的電流就是25mA除以5，即5mA。在本例中，您可以將電流探頭的靈敏度提高5倍。

使用鉗式電流探頭和示波器可以非常簡(jiǎn)便地測(cè)量電流，并且不必破壞電路。不過(guò)，當(dāng)您在測(cè)量結(jié)果中引入示波器的寬帶噪聲時(shí)，示波器的垂直噪聲可能會(huì)妨礙您進(jìn)行精確的低電平電流測(cè)量。通過(guò)應(yīng)用本文中介紹的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量技巧，您可以消除示波器的隨機(jī)噪聲，以及電流探頭的多余磁性或直流偏置，從而顯著提高您的測(cè)量精度。 柔性探頭允許用戶在不切斷或改動(dòng)現(xiàn)有電路的情況下進(jìn)行電流測(cè)量，這對(duì)于測(cè)試正在運(yùn)行的系統(tǒng)非常有用。示波器光電探頭

電流探頭可能會(huì)因?yàn)樽陨淼碾姼小㈦娙莸仍挠绊?，?dǎo)致測(cè)量到的電流信號(hào)與實(shí)際信號(hào)存在相位移和幅度誤差。示波器光電探頭

電流探頭在測(cè)試高頻時(shí)的工作原理

隨著被測(cè)電流頻率的增加，霍爾效應(yīng)逐漸減弱，當(dāng)測(cè)量一個(gè)不含直流成分的高頻交流電流時(shí)，大部分是通過(guò)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱直接感應(yīng)到電流探頭的線圈。此時(shí)，探頭就像一個(gè)電流變壓器，電流探頭直接測(cè)量的是感應(yīng)電流，而不是補(bǔ)償電流，功放的輸出為線圈提供一個(gè)低阻抗的接地回路。

電流探頭在交叉區(qū)域時(shí)的工作原理

當(dāng)電流探頭工作在20KHz的高低頻交叉區(qū)域時(shí)，部分測(cè)量是通過(guò)霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)的，另一部分是通過(guò)線圈實(shí)現(xiàn)的。 示波器光電探頭