購(gòu)買(mǎi)示波器時(shí)的技巧之這些探頭接口你得懂

很多用戶(hù)有這樣的困惑：實(shí)驗(yàn)室多種示波器和探頭，不同廠家的探頭和示波器能不能混用呢？會(huì)不會(huì)對(duì)測(cè)量造成影響？有些探頭的形狀特殊，這種特殊設(shè)計(jì)的探頭是出于技術(shù)考慮還是商業(yè)模式考慮？是否可以兼容其他型號(hào)的示波器呢？本文一一揭曉。

一、BNC接頭

BNC接頭是一種用于同軸電纜的連接器，即卡口配合型連接器，現(xiàn)在廣泛用于信號(hào)間的連接與傳輸，包括模擬或數(shù)字信號(hào)的傳輸、業(yè)余無(wú)線電設(shè)備天線的連接、航空電子設(shè)備和其他的一些電子測(cè)試設(shè)備的連接。

圖1 BNC接頭

BNC的特性阻抗為50Ω/75Ω，頻率范圍可達(dá)2GHz，可以滿(mǎn)足儀器帶寬速度和測(cè)量性能的需求，普通的BNC連接器體積小，頻率高，已經(jīng)成為常用的探頭接頭類(lèi)型。

圖2 探頭BNC接口

二、不同廠家的探頭接頭類(lèi)型

示波器探頭總體上分為有源探頭和無(wú)源探頭兩種。

無(wú)源探頭：無(wú)源探頭由阻容元件組成，探頭中無(wú)有源元件，所以不需要供電。無(wú)源探頭在測(cè)試中比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，如圖3所示。

有源探頭：有源探頭由阻容元件以及有源元件組成，所以需要額外供電，有源探頭測(cè)試較為穩(wěn)定，價(jià)位較高。如圖4所示。

圖3 無(wú)源BNC探頭

圖4 有源BNC探頭

示波器探頭在一定程度上基本上都是BNC接口，某些廠家在BNC接口的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能上的創(chuàng)新和改造，使其更符合其測(cè)試的需求。也就是在使用BNC連接器的同時(shí)，額外提供了一個(gè)模擬編碼的標(biāo)度系數(shù)檢測(cè)針腳圖3所示，使其可以自動(dòng)識(shí)別探頭比率，在兼容的示波器能夠自動(dòng)檢測(cè)和改變示波器顯示的垂直衰減范圍，圖4所示。

圖3的無(wú)源探頭可用于大部分示波器的信號(hào)輸入，圖4的探頭因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)獨(dú)特，且其需要供電，所以?xún)H適用于與其兼容的示波器輸入。

三、如何判斷示波器可用什么類(lèi)型的探頭

下圖為當(dāng)前市面上較多的3種示波器輸入接口，不同的接口所支持的探頭類(lèi)型不同。

圖5 示波器輸入接口

其中第1種和第2種是在結(jié)構(gòu)上和功能上有特殊設(shè)計(jì)的BNC接口，第3種是通用的普通BNC接口，那這3種示波器接口能兼容哪些類(lèi)型的探頭呢？具體怎么判斷示波器輸入接口所支持的探頭類(lèi)型呢？具體判斷方法分為以下4點(diǎn)：

1、探頭的供電方式：標(biāo)準(zhǔn)無(wú)源BNC探頭無(wú)需供電，所以可用于大部分的示波器輸入接口；有源BNC探頭的供電如果是在探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)供電電路并與示波器輸入端匹配的，這種類(lèi)型僅僅適用于與之兼容的示波器輸入。如圖6所示。

圖6 供電方式

如果有源BNC探頭的供電方式是外部電源供電，則可用于大部分的示波器輸入接口，如下圖7所示。

圖7 外帶適配器有源BNC探頭

ZLG致遠(yuǎn)電子最新發(fā)布的ZCP0030-50電流探頭也是通用接口，5A/30A量程，50M帶寬，1%測(cè)量精度。所有示波器都可直接使用，外觀如圖8所示。

圖8 ZCP0030-50電流探頭外觀

2、接口結(jié)構(gòu)：有源BNC探頭在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與示波器輸入端的形狀匹配，只能用在與其匹配的示波器上，如圖9所示，若用在與其不匹配的示波器上則可能會(huì)出現(xiàn)接觸不穩(wěn)，測(cè)量不精確的現(xiàn)象。

圖9 示波器與探頭結(jié)構(gòu)不匹配

3、負(fù)載阻抗要求：部分有源BNC探頭對(duì)示波器的輸入負(fù)載阻抗有一定要求，所以需要查看探頭使用的手冊(cè)，了解其對(duì)示波器輸入阻抗的要求，如果輸入阻抗不匹配，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)幅值的衰減。

4、用戶(hù)手冊(cè)：如果沒(méi)辦法判斷探頭是否可以用在某款示波器上，則可直接查看探頭的使用手冊(cè)，了解其工作的方式以及工作需求。

四、總結(jié)

就標(biāo)準(zhǔn)的BNC接口而言，所有品牌的示波器都能通用。但就有特殊外觀，特殊結(jié)構(gòu)的探頭接口而言，一般為專(zhuān)用接口，只能適用于某一品牌，甚至該品牌某一系列的示波器。同時(shí)這種探頭一般造價(jià)昂貴，如果更換示波器品牌或型號(hào)，則所有探頭都將作廢。這更大程度上是一種市場(chǎng)策略，借助探頭增加換型難度和換型成本。

因此，購(gòu)買(mǎi)探頭時(shí)，無(wú)論是出于經(jīng)濟(jì)原因還是長(zhǎng)期策略，我們更推薦通用接口的探頭。