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示波器探头工作原理

作者:时间:2013-12-26来源:摘自《深圳市朗普电子科技有限公司》收藏

  可以看出,在较高的的频率下过补偿和欠补偿和欠被偿情况下1MHz正弦波的幅度是很不准确的。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/203248.htm

  所以在使用的衰减之前一定不要忘记检查的补偿情况。由于一台的不同输入通道的输入电容可能有小的差异,所以您应当按照上要使用的通道来进行探头补偿调整工作。

  探头最大输入电压

  多数通用10:1探头的构造使这些探头适合于最大输入电压为峰值400V或500V的情况下使用,所以这些探头可以用于信号电平高达数百伏的广泛的应用场合,对于需要测量更高电压的场面合,我们推荐使用电压额定值更高的100:1探头。

  示波器探头读出

  现代示波器探头都装有编码系统,使得示波器能够识别与它相连年的探头类型。 从而使示波器能够高速垂直偏转指示值及所有幅度测量结果以避免发生泥淆。而如果使用不带这种识别系统的探头,则用户就不得不自己为所有波形显示和测量结果重新定樯以便反映出探头的衰减量。

  接地引线电感

  说明探头的接地引线电感如何与探头及示波器的输入电容形成串联谐振电路。而探头的输入电阻则在谐振电路中引入阻尼。

  带有接地引线电感的示波器探头等效电路

  像其它谐振电路一亲,如果在探头上加入阶跃电压则此谐振电路也会发生振铃现象,过大的接地引线电感还会使示波器显示的上升时间变差,图46显示出使用不同长度的接地引线时,连至示波器的快速上升沿脉冲的显示波形。

  接地引线对脉冲响应的影响

  从图中我们可以清楚的看到接地引线电感对测量结果的影响,所以一定要使探头的接地引线尽可能的短,特别是在测高频和快速上升沿的信号时尤应注意。

  安全接地

  为保证电气上的安全,多数示波器都通过电源线与安全地线相连。被测信号有可能和地线具有相同的参考电位,但并非必然如此,因此在连接探头的地线时,一定要注意不要因此而把被测系统的某一部分短路。另一方面,既使被测系统和示波器的地线具有相同的参考电位,这也并不意味着可以用安全地线来作信号返回通路,这是由于安全地线连接走线很长,具有很大的引线电感,因此不适合作信号返回通路。这时一定要用探头的接地引线来作为信号的参考地线。

  示波器探头类型

  我们已经研究了10:1和1:1两种探头,此外还有多种其它类型的通用探头。

  可切换式示波器探头

  这种探头将10:1探头和1:1探头容为一体,使用起来非常方便,在一般情况下最好使用10:1档,因为在这一档探头对被测电路的负载效应小,而且频。而1:1档则可在测量低频低电平信号时使用。

  衰减器示波器探头

  另一种常用的衰减器探头为100:1探头,其输入电容较低,典型值为2.5pF,输入电阻为20MW,探头的额定电压值很高,典型值为4KV。因此这种探头适合于在测量高压变换器等电压很高的场合使用。

  FET示波器探头

  这是一种可在高频下使用的有源探头,其使用频率可达650MHz。其输入电容可低达1.4pF,因此特别适合于在具有很高源阻抗的电路中测量快速瞬变,或者其它要求探头负载效应最小的场合。由于采用有源设计方案,所以FET探头也可用于1:1的情况,仍具有极低的输入电容。

  电流示波器探头

  顾名思义,使用这种探头时示波器上显示的是导体中的电流而不是其上的电压。在这种探头的头上装有一个电流感应变压器,使用时只要把探头卡到电缆导线上而无需切断电路,探头获得的信号首先变换成电压,再经过比例变换后送到示波器的端,这时示波器显示的单位为A/格或mA/格。探头的频率范围可达70MHz以上。

  使用电流探头以后,具有数学处理能力的示波器就可以通过将电压波形和电流波形相乘来进行功率的测量,详细情况见2.3节。

  

  虽然不是一般意义下的探头,但我们可以把它看成是一种用来把示波器测量点和地电位隔离开来的特殊类?quot;探头"。这种"探头"之所以必要是因为,除非使用电源隔离变压器或者电池来为示波器供电,不然的话,示波器的输入参考地线总是在地电位,采用还使我们能够测量叠加于很大的共模电压之上的小信号(见图47)。隔离放大器的输入单元整个由塑料构成。并由电池供电,以保证安全。隔离放大器大都应用在电力和控制系统等领域。

  在探头方面的一项最新改进是针对使用探头进行大量测试工作的用户。在PM3094和PM3394A系列的示波器中,Fluke公司采用了一项称为探头命令开关的新技术,为此在探头体上装了一个小开关,使用空虚开关可以启动预选的功能,如启动自动设置,或者从设置存储器中选择另一组设置参数,在组合示波器中命令开送还可以用来启动"接触、保持和测量"功能,即进行一次采集,将波形冻结并根据存贮的波形进行多咱参数的测量。

衰减器相关文章:衰减器原理


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