泰克示波器探頭的選擇對(duì)測(cè)量的影響
泰克示波器探測(cè)要避免的常見(jiàn)錯(cuò)誤,接下來(lái)一起看看吧!!!

錯(cuò)誤 1 - 沒(méi)有校準(zhǔn)探頭
探頭在交付之前已進(jìn)行過(guò)校準(zhǔn),但它們沒(méi)有針對(duì)示波器前端進(jìn)行校準(zhǔn)。如果它們未在示波器輸入端上進(jìn)行校準(zhǔn),那么就無(wú)法得到測(cè)量結(jié)果。
示波器有源探頭
如果您的有源探頭沒(méi)有針對(duì)示波器進(jìn)行校準(zhǔn),您將看到垂直電壓測(cè)量結(jié)果和上升沿時(shí)序(以及可能的一些失真)出現(xiàn)差異。大多數(shù)示波器具有參考或輔助輸出功能,還配有指南來(lái)引導(dǎo)您完成探頭校準(zhǔn)。
錯(cuò)誤 2 - 增加探頭負(fù)載效應(yīng)
只要將探頭連接到示波器并將它與您的設(shè)備接觸,探頭就會(huì)成為電路的一部分。探頭對(duì)您的設(shè)備施加的電阻、電容和電感負(fù)載效應(yīng)會(huì)影響您在示波器屏幕上看到的信號(hào)。這些負(fù)載效應(yīng)可能會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。了解這些負(fù)載效應(yīng),有助于您避免為特定的電路或系統(tǒng)選擇錯(cuò)誤探頭。
錯(cuò)誤 3 - 沒(méi)有充分利用您的差分探頭
許多人認(rèn)為只有在探測(cè)差分信號(hào)時(shí)才使用差分探頭。您是否知道,在探測(cè)單端信號(hào)時(shí),也可以使用差分探頭?這將為您節(jié)省大量時(shí)間和金錢,并提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。最大限度地利用差分探頭,獲得盡量最好的信號(hào)保真度。
差分探頭可以進(jìn)行與單端探頭相同的測(cè)量,并且由于差分探頭在兩個(gè)輸入端上有共模抑制,所以差分測(cè)量結(jié)果的噪聲大為減少。這使您可以看到被測(cè)設(shè)備信號(hào)的更好表示,而不會(huì)被探測(cè)所增加的隨機(jī)噪聲誤導(dǎo)。
錯(cuò)誤 4 - 選擇了錯(cuò)誤的電流探頭
大電流和小電流測(cè)量需要捕獲的細(xì)節(jié)并不相同。您需要知道為應(yīng)用選擇哪種電流探頭更合適,以及使用錯(cuò)誤的探頭可能會(huì)遇到哪些麻煩。
大電流測(cè)量:
如果使用鉗形探頭測(cè)量大電流(10A - 3000A),那么您的設(shè)備必須足夠小,使鉗形探頭能夠夾住它。如果設(shè)備太大使得鉗形探頭無(wú)法夾住,那么工程師可能會(huì)想辦法在探頭鉗夾上添加額外的導(dǎo)線,但這會(huì)改變被測(cè)設(shè)備的特性。更好的辦法是使用合適的工具。
最好的解決方案是使用具有柔性回路探頭前端的大電流探頭。您可以將該柔性回路纏繞到任何設(shè)備上。這種探頭叫做 Rogowski 線圈。它可以讓您在不添加未知特性元器件的情況下探測(cè)設(shè)備,使測(cè)量結(jié)果保持高度的信號(hào)完整性。它們還使您能夠測(cè)量從 mA 級(jí)到數(shù)百 kA 的大電流。請(qǐng)注意,它們只測(cè)量交流電流,所以直流分量將被隔離。它們的靈敏度也低于某些電流探頭。這對(duì)于大電流測(cè)量來(lái)說(shuō)通常不是問(wèn)題。但是在測(cè)量小電流時(shí),靈敏度和查看直流分量的能力就變得很重要。請(qǐng)記住,對(duì)一種測(cè)量有效的方式并不一定適用于另一種測(cè)量。
錯(cuò)誤 5 - 在紋波和噪聲測(cè)量期間會(huì)錯(cuò)誤地處理直流偏置
直流電源上的紋波和噪聲是由較大直流信號(hào)上的小交流信號(hào)形成的。當(dāng)直流偏置較大時(shí),您可能需要在示波器上使用較大的每格電壓設(shè)置才能在屏幕上顯示信號(hào)。與小交流信號(hào)相比,這樣做會(huì)降低測(cè)量的靈敏度并增加噪聲。這意味著您無(wú)法獲得信號(hào)交流部分的準(zhǔn)確表示。
如果使用隔直流電容器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,那么將不可避免地阻隔部分低頻交流內(nèi)容,使您無(wú)法觀察到信號(hào)在經(jīng)過(guò)設(shè)備上的元器件時(shí)發(fā)生的變化。
使用具有較大偏置功能的電源探頭,可以將波形置于屏幕中間,而無(wú)需移除直流偏置。這樣可以讓整個(gè)波形都顯示在屏幕上,同時(shí)保持垂直標(biāo)度較小且處于放大狀態(tài)。通過(guò)這些設(shè)置,您可以查看瞬態(tài)、紋波和噪聲的細(xì)節(jié)。
錯(cuò)誤 6 - 未知的帶寬限制
在進(jìn)行重要測(cè)量時(shí),務(wù)必選擇具有足夠帶寬的探頭。帶寬不足會(huì)使信號(hào)失真,使您很難做出明智的工程測(cè)試或設(shè)計(jì)決定。
錯(cuò)誤 7 - 被掩蓋的噪聲影響
探頭和示波器的噪聲可能會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備的噪聲顯得更大。為您的應(yīng)用選擇具有合適衰減比的探頭,將會(huì)減小探頭和示波器所添加的噪聲。因此,您就能夠獲得更準(zhǔn)確的信號(hào),更清晰地查看被測(cè)設(shè)備的情況。
許多探頭制造商將探頭噪聲描述為等效輸入噪聲(EIN),并以 Vrms 為單位表示。較高的衰減比使您可以測(cè)量較大的信號(hào),但缺點(diǎn)是示波器將檢測(cè)到這些比率并同時(shí)放大信號(hào)及其噪聲。
錯(cuò)誤 1 - 沒(méi)有校準(zhǔn)探頭
探頭在交付之前已進(jìn)行過(guò)校準(zhǔn),但它們沒(méi)有針對(duì)示波器前端進(jìn)行校準(zhǔn)。如果它們未在示波器輸入端上進(jìn)行校準(zhǔn),那么就無(wú)法得到測(cè)量結(jié)果。
示波器有源探頭
如果您的有源探頭沒(méi)有針對(duì)示波器進(jìn)行校準(zhǔn),您將看到垂直電壓測(cè)量結(jié)果和上升沿時(shí)序(以及可能的一些失真)出現(xiàn)差異。大多數(shù)示波器具有參考或輔助輸出功能,還配有指南來(lái)引導(dǎo)您完成探頭校準(zhǔn)。
錯(cuò)誤 2 - 增加探頭負(fù)載效應(yīng)
只要將探頭連接到示波器并將它與您的設(shè)備接觸,探頭就會(huì)成為電路的一部分。探頭對(duì)您的設(shè)備施加的電阻、電容和電感負(fù)載效應(yīng)會(huì)影響您在示波器屏幕上看到的信號(hào)。這些負(fù)載效應(yīng)可能會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。了解這些負(fù)載效應(yīng),有助于您避免為特定的電路或系統(tǒng)選擇錯(cuò)誤探頭。
錯(cuò)誤 3 - 沒(méi)有充分利用您的差分探頭
許多人認(rèn)為只有在探測(cè)差分信號(hào)時(shí)才使用差分探頭。您是否知道,在探測(cè)單端信號(hào)時(shí),也可以使用差分探頭?這將為您節(jié)省大量時(shí)間和金錢,并提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。最大限度地利用差分探頭,獲得盡量最好的信號(hào)保真度。
差分探頭可以進(jìn)行與單端探頭相同的測(cè)量,并且由于差分探頭在兩個(gè)輸入端上有共模抑制,所以差分測(cè)量結(jié)果的噪聲大為減少。這使您可以看到被測(cè)設(shè)備信號(hào)的更好表示,而不會(huì)被探測(cè)所增加的隨機(jī)噪聲誤導(dǎo)。
錯(cuò)誤 4 - 選擇了錯(cuò)誤的電流探頭
大電流和小電流測(cè)量需要捕獲的細(xì)節(jié)并不相同。您需要知道為應(yīng)用選擇哪種電流探頭更合適,以及使用錯(cuò)誤的探頭可能會(huì)遇到哪些麻煩。
大電流測(cè)量:
如果使用鉗形探頭測(cè)量大電流(10A - 3000A),那么您的設(shè)備必須足夠小,使鉗形探頭能夠夾住它。如果設(shè)備太大使得鉗形探頭無(wú)法夾住,那么工程師可能會(huì)想辦法在探頭鉗夾上添加額外的導(dǎo)線,但這會(huì)改變被測(cè)設(shè)備的特性。更好的辦法是使用合適的工具。
最好的解決方案是使用具有柔性回路探頭前端的大電流探頭。您可以將該柔性回路纏繞到任何設(shè)備上。這種探頭叫做 Rogowski 線圈。它可以讓您在不添加未知特性元器件的情況下探測(cè)設(shè)備,使測(cè)量結(jié)果保持高度的信號(hào)完整性。它們還使您能夠測(cè)量從 mA 級(jí)到數(shù)百 kA 的大電流。請(qǐng)注意,它們只測(cè)量交流電流,所以直流分量將被隔離。它們的靈敏度也低于某些電流探頭。這對(duì)于大電流測(cè)量來(lái)說(shuō)通常不是問(wèn)題。但是在測(cè)量小電流時(shí),靈敏度和查看直流分量的能力就變得很重要。請(qǐng)記住,對(duì)一種測(cè)量有效的方式并不一定適用于另一種測(cè)量。
錯(cuò)誤 5 - 在紋波和噪聲測(cè)量期間會(huì)錯(cuò)誤地處理直流偏置
直流電源上的紋波和噪聲是由較大直流信號(hào)上的小交流信號(hào)形成的。當(dāng)直流偏置較大時(shí),您可能需要在示波器上使用較大的每格電壓設(shè)置才能在屏幕上顯示信號(hào)。與小交流信號(hào)相比,這樣做會(huì)降低測(cè)量的靈敏度并增加噪聲。這意味著您無(wú)法獲得信號(hào)交流部分的準(zhǔn)確表示。
如果使用隔直流電容器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,那么將不可避免地阻隔部分低頻交流內(nèi)容,使您無(wú)法觀察到信號(hào)在經(jīng)過(guò)設(shè)備上的元器件時(shí)發(fā)生的變化。
使用具有較大偏置功能的電源探頭,可以將波形置于屏幕中間,而無(wú)需移除直流偏置。這樣可以讓整個(gè)波形都顯示在屏幕上,同時(shí)保持垂直標(biāo)度較小且處于放大狀態(tài)。通過(guò)這些設(shè)置,您可以查看瞬態(tài)、紋波和噪聲的細(xì)節(jié)。
錯(cuò)誤 6 - 未知的帶寬限制
在進(jìn)行重要測(cè)量時(shí),務(wù)必選擇具有足夠帶寬的探頭。帶寬不足會(huì)使信號(hào)失真,使您很難做出明智的工程測(cè)試或設(shè)計(jì)決定。
錯(cuò)誤 7 - 被掩蓋的噪聲影響
探頭和示波器的噪聲可能會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備的噪聲顯得更大。為您的應(yīng)用選擇具有合適衰減比的探頭,將會(huì)減小探頭和示波器所添加的噪聲。因此,您就能夠獲得更準(zhǔn)確的信號(hào),更清晰地查看被測(cè)設(shè)備的情況。
許多探頭制造商將探頭噪聲描述為等效輸入噪聲(EIN),并以 Vrms 為單位表示。較高的衰減比使您可以測(cè)量較大的信號(hào),但缺點(diǎn)是示波器將檢測(cè)到這些比率并同時(shí)放大信號(hào)及其噪聲。