柔性电流探头(也称为罗氏线圈或RogowskiCoil)的工作原理主要基于法拉第电磁感应定律。当变化的电流通过导体时,会在导体周围产生磁场。柔性电流探头通过感应这个磁场的变化来测量电流。
具体来说,柔性电流探头由一个或多个缠绕在软磁性环形芯上的绕组构成。当电流通过被测量的导体时,导体周围的磁场会发生变化。这个变化的磁场会切割柔性电流探头绕组中的导线,从而在绕组中感应出电动势。这个感应电动势与通过导体的电流变化率成正比。 适用于电源、半导体器件、逆电器/转换器、电子镇流装置等领域的高频电流数据的测量与分析。示波器光电探头
差分探头的应用场景主要集中在需要精确测量差分信号和消除共模噪声的场合。
测量差分信号:差分探头适用于测量存在电位差的两个信号之间的差异。这在电路中经常遇到,尤其是在需要高精度和高灵敏度测量的场景中。它可以用于测试射频(RF)信号、低噪声放大器等需要精确测量差分信号的电路或设备。
抵消干扰:当被测信号面临来自附近环境或其他电路元件的噪声干扰时,差分探头能够通过同时测量两个电压信号并计算其差异,有效抵消共模干扰。这种能力使得差分探头在噪声较大的环境中仍能提供准确的测量结果。 示波器光电探头差分探头的重要指标之一是带宽。
高精度:差分探头可以精确测量差异信号,从而提供更准确的测试结果。这种高精度特性使得差分探头在需要高精度测量的应用中表现出色。
易于使用:差分探头通常可以直接插入PCIE插槽或连接到PCIE适配器上,使用非常方便。这种易用性使得差分探头在测试过程中更加便捷。
差分探头主要用于观测差分信号:差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号,但得到的信号与实际信号相差很大,有可能出现“地弹”现象。
有源探头的低负载是常被忽视的优势。每当探头与目标发生接触时,探头变成它所测量的电路的一部分。探头与电路之间的这种紧密接触效应称为探头负载。负载越大,对被测信号带来的探头干扰就越多。探头制造商对探头的输入电阻和电容做出了规定。典型的 500 MHz 无源探头为并联 10 M?,电容 9.5 pf;而典型的 1 GHz 有源探头为并联 1 M?,电容 1 pf。在直流中,对于被测电路而言,无源探头看起来像是一个 10 M? 的对地阻抗,而有源探头将为 1 M?。两者都是非常大的阻抗,这意味着在低频率信号上没有明显的影响。在较高频率下,探头电容将会对被测电路产生不利影响。例如, 在 75 MHz 的频率下,无源探头电容将呈现 150 ? 的对地阻抗,而有源探头电容将呈现2.5 K? 的对地阻抗。有源探头的较小电容将导致 10 kHz 以上交流信号含量的负载较无源探头少。品致示波器探头具有高精度的测量能力,能够捕捉到微小的电信号变化。
提高示波器探头灵敏度
电流探头可以测量流经探头钳口的电流所生成的磁场。它会生成与输入电流成正比的电压输出。如果您正在测量直流信号或小幅度的低频交流信号,可以通过在探头上缠绕多匝被测导体来提高测量灵敏度。此时信号的强度将按照被测导体在探头上缠绕的匝数倍增。例如,如果一个导体在探头上缠绕了5圈,而示波器显示的读数为25mA,那么实际的电流就是25mA除以5,即5mA。在本例中,您可以将电流探头的灵敏度提高5倍。
使用钳式电流探头和示波器可以非常简便地测量电流,并且不必破坏电路。不过,当您在测量结果中引入示波器的宽带噪声时,示波器的垂直噪声可能会妨碍您进行精确的低电平电流测量。通过应用本文中介绍的一个或多个测量技巧,您可以消除示波器的随机噪声,以及电流探头的多余磁性或直流偏置,从而显著提高您的测量精度。 柔性探头允许用户在不切断或改动现有电路的情况下进行电流测量,这对于测试正在运行的系统非常有用。示波器光电探头
电流探头可能会因为自身的电感、电容等元件的影响,导致测量到的电流信号与实际信号存在相位移和幅度误差。示波器光电探头
电流探头在测试高频时的工作原理
随着被测电流频率的增加,霍尔效应逐渐减弱,当测量一个不含直流成分的高频交流电流时,大部分是通过磁场的强弱直接感应到电流探头的线圈。此时,探头就像一个电流变压器,电流探头直接测量的是感应电流,而不是补偿电流,功放的输出为线圈提供一个低阻抗的接地回路。
电流探头在交叉区域时的工作原理
当电流探头工作在20KHz的高低频交叉区域时,部分测量是通过霍尔传感器实现的,另一部分是通过线圈实现的。 示波器光电探头