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示波器探頭是什么?示波器探頭有什么用?

示波器探頭是什么?示波器探頭有什么用?

2016/12/20 14:55:30

  示波器探頭的主要作用是把被測的電壓信號從測量點引到示波器進行測量。

  探頭是介于被測信號和示波器之間的中間環節,如果信號在探頭處就已經失真了,那么示波器做的再好也沒有用。實際上探頭的設計要比示波器難得多,因為示波器內部可以做很好的屏蔽,也不需要頻繁拆卸,而探頭除了要滿足探測的方便性的要求以外,還要保證至少和示波器一樣的帶寬,難度要大得多。因此最早高帶寬的實時示波器剛出現時是沒有相應的探頭的,又過了一段時間探頭才出來。

  示波器探頭對測量結果的準確性以及正確性至關重要,它是連接被測電路與示波器輸入端的電子部件。最簡單的探頭是連接被測電路與電子示波器輸入端的一根導線,復雜的探頭由阻容元件和有源器件組成。簡單的探頭沒有采取屏蔽措施很容易受到外界電磁場的干擾,而且本身等效電容較大,造成被測電路的負載增加,使被測信號失真。

  示波器探頭是在測試點或信號源和示波器之間建立了一條物理和電子連接;實際上,示波器探頭是把信號源連接到示波器輸入上的某類設備或網絡,它必須在信號源和示波器輸入之間提供足夠方便優質的連接。連接的充分程度有三個關鍵的問題:物理連接、對電路操作的影響和信號傳輸。

  大多數探頭由探頭頭部、探頭電纜、補償設備或其他信號調節網絡和探頭連接頭組成。

  為進行示波器測量,必須先能夠在物理上把探頭連接到測試點。為實現這一點,大多數探頭至少有一兩米長的相關電纜,但是探頭電纜降低了探頭帶寬:電纜越長,下降的幅度越大。除了一兩米長的電纜外,大多數探頭還有一個探頭頭部或帶探針的把手,探頭頭部可以固定探頭,用戶則可以移動探針,與測試點接觸。通常這一探針采用彈簧支撐的掛鉤形式,可以把探頭實際連接到測試點上。

  為了獲得可用的測量結果,探針上的信號必須通過探頭頭部和電纜,以足夠的保真度傳送到示波器的輸入。

  示波器的探頭按是否需要供電可以分為無源探頭和有源探頭,按測量的信號類型可以分為電壓探頭、電流探頭、光探頭等。所謂的無源探頭,是指整個探頭都由無源器件構成,包括電阻、電容、電纜等;而有源探頭內部一般有放大器,放大器是需要供電的,所以叫有源探頭。示波器中高阻無源探頭的輸入阻抗高,但帶寬做不高,低阻無源探頭帶寬可以做高但輸入阻抗不高。

  有源電壓探頭:一般適用于帶寬大于500M Hz,幅度小于正負3伏的單端信號。

  無源探頭:一般用于測試帶寬小于500M Hz的單端信號。它是比較經濟的一類探頭。

  差分探頭:一般用于測試差分信號。分為高帶寬和高電壓兩種。高電壓差分探頭可以測試高達4400伏的差分信號;高帶寬差分探頭可以測試帶為高達12.5G的高速信號。

  電流探頭:一般利用霍爾效應來測試電流信號。測試范圍一般為從DC到2G。幅度由1 mA 到20000A。

  低電容探頭:這是為匹配而設置的探頭。這種探頭目前市場型號比較少,最高可以測量帶寬9G Hz。

  高壓探頭:適合測試高壓信號,最高可以測量達4000伏的電壓,可分為單端和差分兩種探頭。

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