怎樣判斷測試項目是否需要高頻交直流電流探頭？

探頭是一種物理連接和電氣連接在示波器和測試點之間的設(shè)備。探頭實際上是一個傳感器。大多數(shù)探頭都是電壓傳感器。探頭將電壓信號傳輸?shù)绞静ㄆ髦?。最后，我們可以在示波器上看到信號?/p>

然而，一些朋友可能不知道示波器不能直接測量電流。當(dāng)我們想用示波器測量電流時，我們必須使用電流傳感器將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后輸入示波器。這種傳感器是電流探頭。有時我們會遇到一些人購買示波器，收到儀器后，然后問如何測量電流，告訴測量電流需要電流探頭，對方突然意識到。因此，首先要知道的是，用示波器自帶的無源探頭測量電流信號是不可行的，必須使用電流探頭。

一些朋友還反映，是否可以串聯(lián)一個精度高、電阻小的取樣電阻，然后通過測量電阻兩端的電壓來計算電流?這種精度要求低的直流電也可以考慮其可行性，但電阻取樣由于功率損壞、加熱、低信噪比，觀察高頻電流會被噪聲淹沒，不隔離，顯然電流探頭是最佳選擇。

在這里，我們將普及一個額外的小知識。在選擇電壓探頭時，我們將考慮電壓探頭加入被測電路對被測電路的影響，如由共同問題引起的短路現(xiàn)象。但由于電流探頭的連接方式不破壞導(dǎo)體，也不需要直接物理接觸被測電路，而是采用感應(yīng)測量，因此沒有類似的隔離問題，是一種更安全的測量方法。

第二點是，并不是所有的電流探頭都能同時測量直流電和交流電。電流探頭可分為AC電流探頭和AC/DC電流探頭。前者只能測量交流電，如羅氏線圈;后者可以同時測量直流電和交流電。一般按可測信號頻率分為低頻交流電流探頭和高頻交流電流探頭。

由此可見，交直流電流探頭的選擇也與被測信號的頻率有關(guān)。低頻交直流電流探頭只采用霍爾效應(yīng)，屬于開環(huán)霍爾電流傳感器，線性差，精度差，對高頻信號無能為力。除霍爾效應(yīng)外，高頻交直流電流探頭采用電磁感應(yīng)原理捕獲高頻信號。除了低頻信號，高頻信號也很方便，精度相對較高。因此，如果不考慮成本，測量的電流大小在需求范圍內(nèi)，高頻交直流電流探頭是最佳解決方案。

對于電流探頭可測電流的大小，電流探頭將標(biāo)記得非常清楚，那么，如何根據(jù)被測信號的頻率特征來選擇是否需要高頻電流探頭呢?在這里，一些朋友也會進(jìn)入一些誤解，比如認(rèn)為2M帶寬的電流探頭可以確保2M頻率信號的完整性，但實際上這個想法是錯誤的。讓我們來看看我們測量領(lǐng)域?qū)挼亩x：帶寬定義為比參考電平低3dB點的范圍和頻率圖上的測量系統(tǒng)。如下圖所示，圖中顯示了-3dB點的響應(yīng)曲線。

測量系統(tǒng)在額定帶寬上的低3dB是我們可以預(yù)測帶寬極限上的頻率。測量范圍會有30%的誤差。如果頻率繼續(xù)上升，誤差將變得不可預(yù)測。也就是說，用100M帶寬的示波器和探頭測量100MHz頻率的誤差將高達(dá)30%。如果要將誤差降低到1-2%左右，被測信號頻率不應(yīng)超過20MHz。

因此，第三點應(yīng)該提到，探頭的帶寬參數(shù)并不直接代表可測信號頻率的范圍。我們應(yīng)該使用帶寬大小至少是被測信號頻率的5倍的電流探頭。需要注意的是，示波器與探頭連接成系統(tǒng)，示波器的帶寬不容忽視。如果探頭的帶寬足夠，示波器的帶寬不足，也會影響信號的完整性。

因此，判斷自己是否需要使用高頻交直流電流探頭，大致可以考慮以下幾點：

1.是否有測量和觀察電流信號變化的實際需求

2.測量的電流信號是否包含直流信號，是否需要觀察信號的直流成分

3.電流探頭帶寬是否大于被測電流信號頻率的5倍以上?

4.被測電流是否在探頭測量范圍內(nèi)

在本文中，我們討論了如何判斷我們的測量項目是否需要高頻交直流電流探頭。如您使用中還有其他問題，歡迎登錄西安普科電子科技。

審核編輯：湯梓紅