奈圖爾科技（www.ntooler.com）整理消息：

示波器電壓探頭和電流探頭是不一樣的，電壓探頭是測電壓信號用的，輸出為電壓值，電流探頭是測電流參數用的，輸出為電流值，下面就給詳細介紹下：

電壓探頭大體分為三類(lèi)

無(wú)源探頭，有源探頭，一些特殊應用場(chǎng)合的探頭

高低溫探頭(極限溫度探頭)

很多工程師需要使用示波器探頭探測位于環(huán)境溫度艙中的產(chǎn)品，以驗證產(chǎn)品在不同工作溫度條件下的性能，或確定高溫或低溫條件下導致產(chǎn)品故障的原因。極限溫度測試的溫度范圍通常會(huì )超出探頭的指定標準，從而造成探頭參數偏差或者損壞探頭。

市場(chǎng)上的大部分有源或無(wú)源探頭都有特定的工作溫度范圍，從0到50℃不等。但是，是德科技提供了多種支持從–40到85℃或更大溫度范圍的極限溫度探測解決方案。它們可允許用戶(hù)在溫度艙內使用探頭和探測附件，而將探頭適配夾和示波器放置于溫度艙外。

對于超出極限溫度范圍測量的擴展溫度測試，是德科技還提供了N5450BInfiniiMax極限溫度延長(cháng)電纜和系列差分探測系統，讓工程師能夠在更寬泛的溫度范圍內進(jìn)行信號探測。與KeysightN5381A或N5441A差分焊入式探頭結合使用時(shí)，該解決方案為工程師提供最寬泛的溫度范圍(-55℃到150℃)，這也是汽車(chē)電子器件測試規定的極限溫度范圍。

針對亞毫伏級電壓波形的測試，是德科技N2820A探頭可以做電壓探頭使用測試3微伏到1.2伏的電壓。

特殊應用場(chǎng)合的探頭選擇比較簡(jiǎn)單，只需要根據實(shí)際應用進(jìn)行選擇既可。

無(wú)源探頭根據不同的衰減比提供不同的測量電壓范圍，如果需要高精度測試，在探頭測試電壓范圍滿(mǎn)足的情況下選擇要盡量低的衰減比以減少噪聲。比如電壓紋波的測試就要盡量選用1:1探頭，1:1無(wú)源探頭可以滿(mǎn)足大部分情況下的電壓紋波測試，當然，為了更好的抗干擾能力，或者待測電壓為差分信號時(shí)，建議選擇較低衰減比的差分探頭進(jìn)行測試，不過(guò)大部分差分探頭的偏置能力有限會(huì )帶來(lái)測試的不便。

是德科技提供專(zhuān)門(mén)測量電壓紋波的單端有源探頭N7020A，又稱(chēng)電源完整性探頭，能夠提供高達2GHz的帶寬，有著(zhù)業(yè)界極低的底噪和強大的偏置能力(在1mV的垂直刻度下可達正負24V的任意偏置)，是目前電源完整性領(lǐng)域最常見(jiàn)的探頭。

還有很多低衰減比的單端有源探頭寄生電容非常小，適合于晶振頻率的測試。

更多的單端有源探頭和差分有源探頭的應用范圍是高速信號的測試，這一類(lèi)探頭大多帶寬比較寬，可達幾GHz到幾十GHz，選擇這一類(lèi)探頭時(shí)，要注意探頭的帶寬，耐壓，動(dòng)態(tài)范圍，前端，還要考慮待測總線(xiàn)協(xié)會(huì )的推薦。

針對中高壓領(lǐng)域的測試，高衰減比的無(wú)源探頭和差分探頭都可以選擇，相比無(wú)源探頭，有源探頭更安全可靠，有更好的共模抑制能力，測試結果也更精確。

示波器電流探頭讓示波器能夠測量電流，擴展了測量電壓以外的用途?；旧隙?，電流探頭通過(guò)某種方式感應電流流動(dòng)，并將電流轉化為可以在示波器上查看并測量的電壓。

目前最常用的電流探頭是結合電流互感器和霍爾效應的交直流探頭。市面上還有多種可以選擇的電流探頭類(lèi)型，先了解清楚每一種探頭的原理和優(yōu)缺點(diǎn)才能合理的根據自己的應用選擇。

根據不同的電流檢測技術(shù)，示波器電流探頭一般分為以下三類(lèi)：

1電阻采樣式電流探頭：基于歐姆定律實(shí)現電流檢測

2夾合式電流探頭：基于交流互感器的交流探頭或者混合霍爾器件/交流互感器的交直流探頭

3羅氏線(xiàn)圈：用于大交流電流測量的便捷探頭

電阻采樣式電流探頭

測量DUT電流的一種直接方式是在電流中使用采樣電阻，測量電阻兩端的壓降，并使用歐姆定律方程式(即，I=V/R)將電壓轉換為電流。此方法是侵入式測量法，采樣/分流電阻和測量電路通過(guò)電氣連接，并且是待測設備的一部分。因此，有很多因素需要考慮。

選擇檢測電阻

電阻值、精度、溫度系數和物理尺寸的選擇均取決于待測量的電流量和實(shí)際環(huán)境。電阻值越大，信噪比越大，測量精度也越高。但是，較大的電阻值將導致電阻上功耗的增加，從而在用電端產(chǎn)生電壓低于實(shí)際供電電壓。除了電壓壓降外，還存在檢測電阻值和測量噪聲、靈敏度和帶寬之間的權衡。為了降低負擔電壓的影響，用戶(hù)可能需要盡可能使用最小的檢測電阻值，但較低的檢測電阻同樣會(huì )對測量產(chǎn)生不利影響，用戶(hù)需要在測試精度和電阻功耗，后端電壓損失方面做出均衡選擇。

高壓側還是低壓側?

使用電阻采樣式電流探頭測量負載電流時(shí)，時(shí)選擇將檢測電阻放在供電電壓和負載(高壓側)之間，或者放在負載和接地(低壓側)之間。通常更傾向于使用低壓側感應，因為共模電壓靠近接地端。高側感應的優(yōu)點(diǎn)在于其可以直接監控電源的電流，從而方便檢測負載短路。

電阻采樣式電流探頭優(yōu)點(diǎn)

可實(shí)現極高的靈敏度并進(jìn)行高帶寬測量，突破傳統電流的限制達到uA級測量的精度

小巧、經(jīng)濟

限制

在負擔電壓和測量精度(噪聲、靈敏度和帶寬)之間存在權衡。

高精度測量的較大檢測電阻值意味著(zhù)檢測電阻上壓力驟降的增加，以及負載的低電壓，從而引起系統性能和效率問(wèn)題。

此方法是侵入式測量法，其中檢測電阻和測量電路通過(guò)電氣連接，并且是待測設備的一部分。

夾合式電流探頭

現在市場(chǎng)上最常見(jiàn)的電流探頭類(lèi)型是磁芯電流探頭，或夾合式電流探頭。這是一種間接電流檢測技術(shù)，探頭夾住帶待測導線(xiàn)，以實(shí)現非接觸性電流測量。探頭的輸出端會(huì )產(chǎn)生與測量的電流振幅成正比的電壓信號。從而實(shí)現無(wú)創(chuàng )測定或隔離測量，過(guò)程中探頭不會(huì )與待測設備進(jìn)行電氣連接。夾合式電流探頭有交流和交流/直流不同的類(lèi)型，并且有各種電流轉換換算系數可用。電流探頭被設計用于感應導體周?chē)姶艌?chǎng)強度，并將其轉為對應的電壓以供示波器測量。在最常見(jiàn)的夾合式電流探頭內采用了兩種傳感器技術(shù)。一種是測量直流或低頻信號的霍爾效應傳感器。另一項常見(jiàn)技術(shù)是使用電流互感器。交流電流在一次側內產(chǎn)生磁場(chǎng)，然后在第二繞組電路中引出電流，并被送到測量?jì)x。第二繞組將帶有與通過(guò)主要繞組電流成正比的感應電壓，此技術(shù)僅可用于測量交流電流。

目前常見(jiàn)的技術(shù)是混合交流/直流電流探頭，在一個(gè)探頭內整合了用于測量直流和低頻分量的霍爾效應傳感器元件以及測量交流的電流互感器。

夾合式電流探頭優(yōu)點(diǎn)

探頭和待測設備之間的電流隔離。

它們可以放置在電流路徑上的任意位置，而不會(huì )切斷電路。

插入阻抗較低。

選擇示波器供電還是外置電源?

根據供電模式不同夾合式電流探頭還可以分為示波器供電(Aut Pr be)和外置電源探頭。示波器供電探頭使用方便，不需要攜帶探頭外置電源，提供更智能的消磁和歸零操作。不過(guò)外置供電探頭由于可以在不同品牌的示波器上通用而更能保護用戶(hù)的資產(chǎn)，由于夾合式電流探頭價(jià)格十分昂貴，不亞于示波器的價(jià)格，選擇探頭時(shí)其通用性也是一個(gè)非常重要的參考因素。

夾合式電流探頭限制

消磁和偏移誤差消除。為了進(jìn)行精確測量，需要偶爾對探頭進(jìn)行消磁，并在消磁后補償探頭上保留的任何直流偏移。

高價(jià)格：霍爾效應傳感器是最貴的電流傳感器之一

羅氏線(xiàn)圈

如果您處理的是幾十安培或者更大交流電流并且希望測量方式更加靈活，可以考慮使用羅氏電流探頭。羅氏線(xiàn)圈不含鐵磁性材料，無(wú)磁滯效應，幾乎為零的相位誤差;無(wú)磁飽和象，因而測量范圍可從數安培到數百千安的電流;結構簡(jiǎn)單，并且和被測電流之間沒(méi)有直接的電路聯(lián)系;

羅氏線(xiàn)圈的工作原理是什么?

羅氏線(xiàn)圈又稱(chēng)羅科夫斯基線(xiàn)圈，其工作原理是基于法拉第定律，講述的是閉合電路中感應的總電動(dòng)勢與連接電路的總磁通量時(shí)間變化率的正比關(guān)系。羅科夫斯基線(xiàn)圈與交流電電流互感器類(lèi)似，其中電壓被導向第二線(xiàn)圈，并在該處與經(jīng)過(guò)絕緣導體的電流成正比關(guān)系。關(guān)鍵區別在于羅科夫斯基線(xiàn)圈帶有空心磁芯，這一點(diǎn)與電流互感器剛好相反，后者依靠高導磁率鋼芯與第二繞線(xiàn)實(shí)現磁耦合。而空心磁芯則采用較低插入抗阻的設計，實(shí)現更快的信號響應和線(xiàn)性的信號電壓?？招拇判揪€(xiàn)圈以環(huán)形方式被置于帶電流的導體周?chē)?，且交流電電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì )在線(xiàn)圈中感應電壓。通過(guò)一個(gè)對輸出的電壓信號進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。

羅氏線(xiàn)圈優(yōu)點(diǎn)

無(wú)磁芯飽和現象的大電流測量

羅氏線(xiàn)圈可以測量大電流(范圍涵蓋從數mA到數kA以上)而無(wú)磁芯飽和現象，因為探頭使用的是非磁性“空心”磁芯?？蓽y量電流的上限被測量?jì)x器的極限輸入電壓或被線(xiàn)圈/積分器電路元件的電壓限值所限制。其他電流傳感器會(huì )隨著(zhù)測量電流范圍的增加而變得更加笨重不同，羅氏線(xiàn)圈由于與待測量電流幅度獨立，從而可以保持相同的小體積。這使得羅氏線(xiàn)圈成為了進(jìn)行數百或者數千安大交流電流測量的最有效測量工具。

使用靈活

輕型包夾式傳感線(xiàn)圈使用靈活，可輕松包裹住帶電流的導體。其可以插入電路內難以觸及的部件。大部分羅氏線(xiàn)圈都足夠纖細，可以放入T0-220或TO-247功率半導體封裝腿之間，而無(wú)需額外的線(xiàn)圈連接電流探頭。這也提供了實(shí)現高信號完整性測量的優(yōu)點(diǎn)。

帶寬>30 MHz

讓羅氏線(xiàn)圈可以測量變化速度極快的電流信號–例如數千A/μsec的信號。高帶寬特性允許分析系統中以高開(kāi)關(guān)頻率運行的高階諧波，或精確監控具有快速上升或下降時(shí)間的開(kāi)關(guān)波形。實(shí)現高信號完整性測量的優(yōu)點(diǎn)。

非侵入性或無(wú)損測量

由于具有低插入阻抗，羅氏線(xiàn)圈從待測設備中抽取的電流極小。因為探頭而注入到被測設備中的阻抗只是幾微微亨利，因而支持更快速的信號響應和非常線(xiàn)性化的信號電壓。

低成本

與霍爾效應傳感器/互感器電流探頭相比，羅氏線(xiàn)圈通常價(jià)格較低。

羅氏線(xiàn)圈的使用限制

僅限交流電

羅氏線(xiàn)圈無(wú)法處理直流電流，僅支持交流電流。

靈敏度

羅氏線(xiàn)圈與電流互感器相比，由于缺少高導磁率磁芯而靈敏度較低。

不同類(lèi)型電流探頭比較

下面的圖表比較電阻采樣、夾合式電流探頭和羅氏線(xiàn)圈電流探頭的主要屬性。在您需要給應用選擇電流探頭時(shí)，您可以參考這個(gè)圖表。

以上就是示波器電壓探頭和電流探頭的相關(guān)介紹，如您使用中還有其他問(wèn)題，歡迎登錄西安普科電子科技。