示波器的標配探頭只能測電壓,實際上示波器本身只能測電壓。如果要測量電流,就必須選擇電流探頭,電流探頭實際上是將電流信號轉化為電壓信號,傳輸給示波器,相當于一個傳感器。
選擇電流探頭時應注意以下幾點。有些電流探頭只能測量交流電,不能測量直流電。這些探頭通常是無源的,不需要外部電源。如果需要測量DC,需要找一個支持交流/DC測量的電流探頭;其次,需要考慮被測電流的最大值和最小值是否在電流探頭的測量范圍內,其精度是否可以接受;電流探頭的帶寬也是一個考慮因素,帶寬太小的電流探頭在測試信號頻率較高的信號時可能會失真;并且電流探頭的鉗夾的尺寸決定了被測導線的最大直徑。最后,用電流探頭測量時,很可能會產生非常高的溫度,所以探頭的溫度范圍也是一個很大的考慮因素。
電流探頭的一大用處是進行功率測量。由于功率等于電壓乘以電流,因此我們往往會將示波器的一個通道測量電壓,另一個通道測量電流,然后二個通道的積即為其功率。之前我們和大家分享過差分探頭的延時測量,同樣的電流探頭也有其延時,并且往往和電壓探頭是不一樣的。這就導致示波器在測量計算功率的時候,其電壓通道和電流通道所測得的值,實際并不在同一時間點,那樣計算得到的實時功率就有誤差。今天我們就來和大家分享一下電流探頭的延時測量。
首先我們準備一個專門的電流信號板,把信號源的信號轉換成電流信號。為了減小寄生電感和電容對信號的影響,電流信號板的測試區域是一條與多個采樣電阻串聯的直線。測試時,將電流探頭夾在測試區域的直線邊緣,電流方向為電流探頭指示的方向。然后,采樣電阻的兩端由饋線焊接,因為是純阻性負載,電壓和電流相位相等。最后信號源輸出一個100Hz的方波信號,觀察示波器電流探頭和饋線采樣波形的上升沿延遲。獲得的波形如下:
我們減小示波器的時基并擴展波形。由于被測電流探頭的帶寬為800K(CP2100X),再采樣電阻兩端焊接饋線的情況可視為帶寬為20M,所以兩個通道捕捉到的上升沿的上升時間并不一致。我們可以把兩個信號上升沿的起始點作為差值計算點。打開示波器的X光標,X1移動到通道2上升沿的起點,X2移動到通道1上升沿的起點,可以看到X1和X2的差別,所得的差值基本就是這個電流探頭的延時。
以上示波器電流探頭延時的測量由普科科技/PRBTEK整理分享, 西安普科電子科技有限公司致力于示波器測試附件配件研發、生產、銷售,涵蓋產品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。旨在為用戶提供高品質的探頭附件,打造探頭附件國產化知名品牌。更多信息,歡迎登陸官方網站進行咨詢。
審核編輯:湯梓紅
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