如何消除电压探头和电流探头之间的时间偏差
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有经验的工程师都知道,如果我们要使用 数字示波器 来进行电源测量的话,就必须先测量MOSFET开关器件漏极、源极间的电压和电流,或IGBT集电极、发射极间的电压。但是如果我们需要完成这一测试测量任务,就必须要借助两种不同的 示波器探头来配合示波器一起完成测试测量任务。其中一支是高压差分探头,另外一支是电流探头。由于这两种探头是两种不同类型的示波器探头,因此如果在用他们一起在进行测试测量的时候,就需要去消除它们之间的时间偏差。那么,我们使用 示波器来进行测试测量的时候,应该如何去消除 电压探头和电流探头之间的时间偏差呢?PRBTEK跟大家一起分享:
示波器高压差分探头和电流探头相比,示波器电流探头通常是非插入式霍尔效应型探头。这两种探头各有其独特的传输延迟。而且这两个延迟的差被称为时间偏差,这也是我们今天ZD讨论的问题之一,因为不同探头之间的时间偏差在我们测试测量的时候会造成幅度测量以及与时间有关的测量不准确。因此,大家一定要了解探头传输延迟对Z大峰值功率和面积测量的影响。毕竟,功率是电压和电流的积。如果两个相乘的变量没有很好地校正,结果就会是错误的。探头没有正确进行“时间偏差校正”时,开关损耗之类测量的准确性就会影响。但是有的电源测量软件有可以自动校正所选探头组合的时间偏差的功能,通过软件控制示波器,并通过实时电流和电压信号调整电压通道和电流通道之间的延迟,以去除电压探头和电流探头之间传输延迟的差别,这需要首先你要有这种软件才行。
如果没有这种软件我们还可以使用一种静态校正时间偏差的功能,但前提是特定的电压探头和电流探头有恒定、可重复的传输延迟。静态校正时间偏差的功能根据一张内置的传输时间表,自动为选定探调整选定电压和电流通道之间的延迟。有什么问题访问普科科技官网:www.prbtek.com
公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售,涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等,满足客户多样化测试需求,库存充足,价格合理。
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- 如何消除电压探头和电流探头之间的时间偏差
有经验的工程师都知道,如果我们要使用 数字示波器 来进行电源测量的话,就必须先测量MOSFET开关器件漏极、源极间的电压和电流,或IGBT集电极、发射极间的电压。但是如果我们需要完成这一测试测量任务,就必须要借助两种不同的 示波器探头来配合示波器一起完成测试测量任务。其中一支是高压差分探头,另外一支是电流探头。由于这两种探头是两种不同类型的示波器探头,因此如果在用他们一起在进行测试测量的时候,就需要去消除它们之间的时间偏差。那么,我们使用 示波器来进行测试测量的时候,应该如何去消除 电压探头和电流探头之间的时间偏差呢?PRBTEK跟大家一起分享:
示波器高压差分探头和电流探头相比,示波器电流探头通常是非插入式霍尔效应型探头。这两种探头各有其独特的传输延迟。而且这两个延迟的差被称为时间偏差,这也是我们今天ZD讨论的问题之一,因为不同探头之间的时间偏差在我们测试测量的时候会造成幅度测量以及与时间有关的测量不准确。因此,大家一定要了解探头传输延迟对Z大峰值功率和面积测量的影响。毕竟,功率是电压和电流的积。如果两个相乘的变量没有很好地校正,结果就会是错误的。探头没有正确进行“时间偏差校正”时,开关损耗之类测量的准确性就会影响。但是有的电源测量软件有可以自动校正所选探头组合的时间偏差的功能,通过软件控制示波器,并通过实时电流和电压信号调整电压通道和电流通道之间的延迟,以去除电压探头和电流探头之间传输延迟的差别,这需要首先你要有这种软件才行。
如果没有这种软件我们还可以使用一种静态校正时间偏差的功能,但前提是特定的电压探头和电流探头有恒定、可重复的传输延迟。静态校正时间偏差的功能根据一张内置的传输时间表,自动为选定探调整选定电压和电流通道之间的延迟。有什么问题访问普科科技官网:www.prbtek.com
公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售,涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等,满足客户多样化测试需求,库存充足,价格合理。
- 电压探头和电流探头的区别是什么?
- 如何预防示波器电流探头损坏—PRBTEK探头学院分享
示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要,它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件,是示波器必不可少的附件。示波器电流探头是根据法拉第原理设计的用来测量导线中干扰电流信号的磁环,本质上是一个匝数为1的变压器,使用电流探头能够测量流经导线的电流大小。
虽然示波器电流探头只是一个小小的附件,但对于电子工程师来说,确实必不可少的,而且探头属于易耗品,很容易损坏。普科科技PRBTEK通过对损坏示波器电流探头的故障分析,发现容易损坏的探头部位大致有:
1.与电流放大器连接的电路板;
2.电流探头的磁环坏;
3.电流探头的磁环线圈;
4.电流探头的滑动夹子的外观损坏;
5.电缆线断路。
示波器电流探头损坏的原因,预防损坏的方法及使用说明上述五个部分损坏的原因可归纳如下:
1.电流放大器开电后,插拔电流探头而引起的电路板损坏。
切记不要带电插拔电流探头
2.磁环是易碎的材料,掉地或使用时用力过猛都容易使它破损。有损伤/损坏的磁环会造成测试不准或不能再测出电流。
使用时避免掉地或用力过猛
3.磁环线圈比较细,过流会导致线圈烧毁。
使用时避免负载过流
4.电流夹子不对齐,裂痕都会使测试不准或无法测出电流。注意,推动夹子过程要小心。
使用时电流夹子要对齐。注意,并在推动夹子过程时要小心
5.电缆线被太使劲拉、扭等会容易损坏
使用时电缆线不要太使劲拉、扭等。
上述所提供的操作方法,应该说比较简单,稍加注意,就能做到,但往往操作人员在紧张和忙碌的工作中容易疏忽,希望使用人员注意,减少示波器电流探头不必要的损坏。如果大家在使用示波器电流探头过程中有什么问题,欢迎咨询PBTEK探头学院。
- 使用近场探头和电流探头进行EMI干扰排查
在开发电子产品的过程中,电磁干扰 EMI(Electro Magnetic Interference)是工程师们
不得不考虑的问题。电磁干扰(EMI)可能会导致许多问题,尤其是在产品开发阶段或产品
验收阶段。如果电路设计受到电磁干扰的影响,可能会出现乱码显示,数据接触不良或者是
其他线路故障。
许多 EMC 兼容测试失败的原因主要来源于电路中的射频能量泄漏和电路板设计本身的
相互影响。引起这种干扰的电场和磁场肉眼是不可见的,并且当我们想要深究其原因以期能
最小化 EMI 影响时,往往会发现,问题是非常复杂的。
是什么导致了这个问题? 造成辐射干扰的信号或能量来源在哪里? 我该如何解决?
好在,我们可以通过一些简单的工具和技术来帮助识别 EMI 干扰源。一旦确定了干扰
源,我们就可以开始着手解决问题。那么怎么去找出干扰源呢?我们需要用到一种技术,这
种技术不是严格意义上的标准 EMC 兼容测试,而是一种预测试,它可以帮助我们快速找到 干扰源可能存在的地方,并且不需要昂贵的专业设备和实验室装置。 例如使用近场探头
和电流探头来查找可能的 EMI 泄漏源。此项技术可以快速地识别问题,有效地节约时间和
经济成本。
需要注意的是,预一致性测试旨在于帮助识别和解决可能会阻碍 EMC 认证的问题,并
不能完全替代认证实验室的 EMC 合规测试。
以下是一些用于近场故障排除的基础设备清单:
频谱仪/EMI 接收机:
测量相对于频率的 RF 功率。频谱仪的最高输入频率应该不低于 1GHz,
DANL 为-100dBm (-40dBuV)或者更小,RBW 不低于 10kHz。
近场探头:购买或者手工自制。分为磁场近场探头和电场近场探头。
电流探头:购买或自制。
50 欧姆同轴线缆:使用与近场探头和频谱分析仪 RF 输入口相匹配的线缆。如果需要的
话,探头,同轴线缆,连接器可以同时配套购买。
探头:因为人类的肉眼无法直接看到电磁波,所以我们需要借助一些工具辅助测量。回想
一下我们刚刚提到的,导体中的移动电荷产生辐射到整个空间的电磁场。我们可以通过测量
电磁场功率值来衡量电路中的感应电压,从而间接地测量出源电场的强度。在 EMI 故障排
除的过程中,最常用到的两种探头是近场探头和电流钳。
近场探头和电流钳具有类似的原理。 流过探针的“环路”区域的磁场会产生可测量的电
压(图 4)。环形区域越大,磁通量就越大,因此更适合寻找一些小信号。但是小的环形区域
提供更好的空间分辨率(从而可以更精确地找到问题点)。许多测试工具中的探头都有多种
环尺寸(见图 5),从而帮助用户更好地实现灵敏度和空间分辨率之间的平衡。
电场探头通常不会有一个环形的区域。用他们获得电场信息的方法更像是单极天线。与
磁场探头一样,电场探针旋转与否不影响测量结果,但与信号源的距离是非常重要的影响因
素。
以下是探头的使用指南:
关闭被测设备,观察频谱仪的测量值,测出本底辐射。注意,任何可能由环境或者本底
辐射引起的的射频干扰都要关注。如果在屏蔽良好的实验室中,这个问题可能不是很大,但
在普通的实验室中,一定要提前测得环境中存在的本底干扰。
探头的摆放,通信端口终端,以及机器外壳的接缝、通风口等,这些都是在测试中容易
出现问题的地方。
电场或磁场的探头离信号源近一点会测得更高幅值。
磁场探头放置的方向垂直于磁场会比平行于磁场测得更高的数据。
因为在重复的实验中探头的位置是比较重要的,因此把一个不导电的夹具(如木头,塑
料)固定在被测设备上,那么探头就可以使用了。记住,探头的位置和放置方向是十分重要
的,一点点的位置偏差或者一点点的角度偏差都会在对被测设备进行实验时引起很大的误差。
电子设备中的线缆和连接器都需要被屏蔽并且接地正确,因为它们是很好的天线,导体
外部的微小的电流变化就很容易造成探测到的辐射量超过电磁兼容测试设定的限值。电流钳
和频谱仪配合使用可以了解到线缆和连接器产生电磁辐射的原因。
电流钳和近场探头的原理类似我们可以直接从商家购买或把线圈缠在铁夹和 BNC 连接
器上自己制作(如图 7 所示)。把电流钳靠近待测的线缆,同时把它连接到频谱仪的输入端 口,把频谱仪的频率调到设定的范围。
以下是探头的一些使用指南:
如果不能确定输入信号的大小,可以在测量之前给频谱仪的 RF 输入端加一个外置的衰
减器。电源线或者其它高功率的应用可能会影响频谱仪 RF 输入端口的灵敏度。
测量所有可能和被测设备连接的线缆。包括电源线,USB 线,网线等。(如图 8)
电流钳,尤其是手工自制的,对环境中的 RF 信号特别敏感,这可能使得你测到的信号
是不准确或者是错误的。先连接所有的电缆,探头等,然后通过关闭被测设备来测得环境中
的 RF 信号,然后把这个本底数据和打开被测设备时所测得的数据相比较,从而得到准确的 数据。这对于循环多次测试不断变化的环境中的被测设备的 RF 信号来说也是一个好办法。
如果你的 RF 测量实验失败了,那么从出现错误的频率以及产生这些频率的基波开始着
手寻找问题。
检查和评价
在使用探头检测到的信号干扰可能并不是真实的干扰数据,但是通过观察分析测量结果,
对比被测设备的前后状态等方法,用户可以更快的进行故障排除。
以下是一些可参的实验技巧,可以帮助我们观察更多实验中的细节:
大多数的频谱仪不具有预选器。如果你是用一个不配备预选器的频谱仪,你观察到的
峰值可能不是真实的。由于带外信号和待测信号混合在一起,没有预选器的频谱仪很可能
会观测到一个假峰。
你需要通过外加一个衰减器(可以 3dB 或者 10dB)测试一下这个峰值的有效性,真
实的峰值会随着衰减量下降。如果峰值下降的量大于外加衰减的量,那么这个峰值很可能
是一个假峰。把这个假峰标注出来和兼容测试中得到的结果进行对比。你也可以使用预选
器或者 EMI 接收器,但是这些配件对于大多数快速测试来说是成本高昂的。图 10 是一个典型的峰值测试实验,黄色的轨迹是没有使用衰减器得到的,紫色的则
是给频谱仪的射频输入端外加了一个 10 dB 的衰减器得到的,这种情况下,峰值下降的量
和所添加的衰减量是一致的。这有助于确认该峰值是真峰而不是带外信号的产物。
上图 使用频谱仪的标记功能对两次扫描结果进行标记黄色的轨迹是没有使用衰减器得到的,紫色的则 是给频谱仪的射频输入端外加了一个 10 dB 的衰减器得到的
一些具有最大轨迹类型保持功能的频谱仪将会连续的保存每次频率扫描的最大值,你可
以把一个单轨作为“清除写入”(你可以打开一条迹线为“清除写入”状态),来表现射频信号,
然后把另一条设置为最大保持。这使得你可以比较被测设备在最坏的情况下的收集的数据的
变化,并且使用最大保持功能“固定”它们。
可以使用标记和峰值表功能去清楚的找出峰值频率和幅值
结论
1.磁场由流动的电流产生。使用磁场近场探头靠近导线或回路去甄别电磁辐射。
2.电场由流动的电流或者静电荷产生。使用电场近场探头在金属平面(例如散热器,机
箱,显示屏的边界或者是机壳的缝隙等)去甄别电磁辐射。
3.使用电流钳去甄别潜在的辐射和从线缆和连接器泄漏的谐振。
4.显示屏,机壳的缝隙,带状线缆和通信端口及总线是最可能导致辐射泄漏的地方。
5.用导电带或铝箔包裹住可能产生电磁泄漏的部分,并确认包裹是接地的,再次扫描被
包住的地方的 EMI 干扰是否减轻了。
6.连接不良的电缆和连接器也会导致辐射问题。
7.通过给被测器件断电并观察频谱仪上的输出,可以多次测量环境对实验的影响。在测
量中要标注出任何的变化以及它们所带来的潜在的影响。
通过一些简单的设备,你可以在室内进行预兼容测试,
这会最大限度地减少产品开发
时间,降低设计成本,以及减少下一代产品研发过程中的反复测量次数。
想了解更多信息可以访问安泰测试网www.agitek.com.cn
- TCPA300电流探头和对应探头进行电流检测设置
TCP300 和 TCP400 系列 AC/DC 电流测量系列是满足当今电流测量需要的非常*的电流测量系统。当通过TEKPROBE Level II、TekConnect(使用 TCA-BNC)或 TekVPI(使用 TPA-BNC)接口连接泰克示波器时,电流测量和计算变得轻松简单。
PRBTEK为您简单介绍如何设置TCPA300电流探头和对应探头进行电流检测 :
1、将探头接入放大器,并锁紧
2、放大器与示波器连接:
• TDS3000 系列可以使用TEKPROBE 接口的线缆直连(自动识别探头)
• 使用BNC 电缆连接通用型号的示波器,示波器可以设置50Ω输入阻抗的选择直连;无法设置50Ω阻抗的,在1 号位置接入50Ω通过式终端(011-0049-02)
• TDS3000 使用TEKPROBE 线缆,示波器可以自动识别探头信息;使用BNC 电缆的,根据探头当前设置的档位在示波器设置探头,例如:选择电流,对应衰减比——5 A/V 设置为5X 衰减。
3、将探头的钳口闭锁,不接入任何被测线缆,如图所示:
4、完成上述设置后,点击按钮1,进行自平衡(消磁)
5、消磁完成后,autobalance 的指示灯为绿色,标记3 位置的灯应为长暗。
• 如此时示波器上看到的电流极限有所偏差,可以使用标记2 的上下按钮对探头进行手动微调。
• 如标记3 的指示灯有亮起的情况,请根据下表进行纠错:
二进制错误代码,从上往下解读,下图显示的错误代码为0010,error code 为2
5、具体报错请参考下面的列表:
以上为PRBTEK为您简单介绍的设置TCPA300电流探头和对应探头进行电流检测方法,如在使用过程中有什么疑问,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。
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- 电流探头如何同时的测量直流和交流
PT-7403A(50KHz 1000A)交直流电流探头电流探头测量电子在导线内运动时生成的磁场。在电流探头的量程规范内,导线周围的磁通场被转换成线性电压输出,可以在示波器或其它测量仪器上显示和分析线性电压输出。通过把导线完全绕在探头磁芯上上,可以精确地测量磁通场。分芯探头非常方便,电流探头可以夹在导线上,而不必断开连接。实芯电流变压器是为安装而设计的,它们体积小,提供了非常高的频响,可以测量超快速、低振幅电流脉冲和AC信号。
钳式电流探头
电流探头是根据法拉第原理设计的用来测量导线中干扰电流信号的磁环,本质上是一个匝数为1的变压器。使用电流探头能够测量流经导线的电流大小。电流探头分为AC/DC电流探头以及AC电流探头。前者可以测量直流以及交流电流的大小,后者只可以测量交流电流的大小。
测试方法
电流探头是一款能够同时测量直流和交流的高频电流探头。其特点包括:高带宽,可准确快速捕捉电流波形;高精度,典型精度为1%,满足大部分测试领域的需要;多款探头可供选择,方便不同量程电流测量;标准的BNC输出接口,可匹配任何厂家示波器。常用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED照明、新能源等设计和测试应用中。
- 如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象
如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象,YZ示波器测试系统自身产生谐振对于真实电路测量的影响?
所有的LC电路都可能会产生谐振,示波器探头也是LC电路,在使用过程中,要避免示波器探头自身带来的谐振现象产生振铃从而影响对于信号的真实测量。随着设计电路中信号工作频率越来越高,连接示波器探头时,就需要更加关注过冲和振铃问题。如果在所用探头的带宽范围内发生谐振,就很难断定测量干扰是来自电路,还是来自测量探头,影响结果的测试真实性。
首先来认识以下示波器探头阻抗模型,从图1可以看出探头是一个串联谐振电路。对于串联谐振电路,当达到谐振频率点时,系统阻抗降低为最小,引起电压的剧烈变化从而产生过冲或振铃现象。如图2:
示波器和探头测试,要如何YZ过冲和振铃,PRBTEK带大家先了解几个概念和公式:
谐振指的是电路中的感应电抗和电容电抗在特定频率处相互抵消,这个特定频率就叫做“谐振频率”。电感器电抗和电容器电抗的值在谐振频率处变为相等,两者相互抵消,ZZ相加之和为零。因此 2πfL=1/2πfC
谐振频率计算公式:
谐振强度可通过指数Q(质量因子)来表示。Q越高表示谐振越强。
对于串联谐振电路来说 Q=2πfL/R ,f是谐振频率,进一步推导可以得出Q的公式:
由公式看出,YZ探头自身产生过冲和振铃的方法:
1. 根据谐振频率计算公式可以看到,减小电感,提高谐振频率,谐振频率移至示波器和探 头带宽之外,从而尽量减少对测量的影响。参考图1探头阻抗结构图,在测试时尽量减少测试引线和接地线长度从而降低电感。(每英寸电线会产生高达 25-nH的电感到探头等效电路中。)
2. 降低谐振强度Q,根据Q的计算公式,可以增大R,引入阻尼电阻来降低谐振强度,YZ测试系统中产生过冲和振铃。
实例:4GHz有源探头+5cm连接附件:
以上是普科科技PRBTEK整理的关于如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象的介绍,PRBTEK为用户提供多品牌、多型号的示波器探头,比如泰克/TEKTRONIX、是德科技/KEYSIGHT、知用/CYBERTEK和品致/PINTECH等国内外知名品牌,如果您在选型或者使用过程中有任何问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com
- 电流探头与差分探头-区别及其特点
差分探头测量的是差分信号。差分放大原理是指一对信号同时输入到放大电路中,然后相减,得到原始信号。差分放大器是由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时,输出为零,从而克服零点漂移。
差分信号和普通的单端信号走线相比,较为明显的优势体现在以下三个方面:
抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被较大程度抵消。
能有效控制EMI,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。
时序定位准确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。
差分放大原理是指一对信号同时输入到放大电路中,然后相减,得到原始信号。差分放大器是由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时,输出为零,从而克服零点漂移。
电流探头是一种有源探头,是示波器测量电流的必备配件,而有源探头只是个广泛的说法,是指需要供电的探头。有源探头的输入阻抗高、带宽也高。其结构是根据法拉第原理设计的,用来测量导线中干扰电流信号的磁环,本质上是一个匝数为1的变压器。使用电流探头能够测量流经导线的电流大小。分为AC/DC以及AC。前者可以测量直流以及交流电流的大小,后者只可以测量交流电流的大小。
电流探头一般情况分为三类:
一、柔性探头:此类探头一般只对交流电流的测量,电流量程可以高达几千A,美中不足的是不能对直流电流的测量,还有就是误差较大。
一、低频电流探头:此类探头是通过霍尔传感器来采集信号,优点是可以进行交直流的测量且电流量程相对较大,缺点是当频率稍高时候就无法准确采集到信号了,有时候会导致对信号的误判。低频一般用于对工频信号的测量,类似于50HZ//60HZ的市电,或者UPS生产制造企业。
三、高频电流探头:此类探头是由霍尔传感器和磁电传感器共同完成对信号的采集的,低频部分交给霍尔传感器来处理,高频部分交给磁电传感器来处理。这样完成对整个频率段的覆盖。
高频电流探头同样能够对交直流电流的测量,优点是能够捕获到高频率的电流信号,可以完整的把信号变化细节体现出来,缺点是受限于核心器件的瓶颈,电流量程相对较小。主要应用于开关电源的设计,电机驱动的调试等需要用到20K以上频率的场合。从带宽角度来定义的话,至少是M级以上的带宽才算高频电流探头。
探头对示波器的测量至关重要,首先要求探头对探测的电路影响必须达到小,并希望对测量值保持足够的信号保真度。如果探头以任何方式改变信号或改变电路运行方式,示波器看到实际信号会失真比较严重,进而可能导致错误的或者误导性的测量结果。通过以上介绍得出,探头的选购和正确使用有许多值得我们注意的地方。
安泰测试致力于示波器测试附件配件研发、生产及销售,如您在选型或者使用过程中有任何问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。
- PRBTEK分享电源电压测试所用到的电流探头
在示波器的应用中,常用的是电压测试。对于电流测试,示波器通常需要购买电流探头。
电流探头,可以用来测量流过导线的电流,是根据法拉第原理设计的测量导线中干扰电流信号的磁环。实质上,它是一个匝数为1的变压器。电流探头分为交流/直流电流探头和交流电流探头。电流探头前者可以测量直流和交流电流,而后者只能测量交流电流。
有人可能会说万用表无法测量?当然,万用表可以测量电流。然而,有几个问题:
1、由于万用表响应速度慢,难以实时检测出变化的电流。
2、万用表在很长时间内不能记录测试结果,但更好的仪表可以记录较大值和较小值。重要的是万用表看不到电流变化的过程。很多时候,我们想看到的是变化的过程,而不仅仅是结果。
用每两个检波器测量电阻两端的电压V1和V2,然后用示波器的计算函数实时计算V=V1和V2=V/R,只要环境发生剧烈变化,例如R可以看作常数,那么我就随V线性变化,所以V的变化反映了电流的变化。
示波器测试PCBMOS管的功率、电压和电流的损耗和来源。波形的电压源是VS,紫色波形。利用示波器波形计算漏极电压VD、黄色厚度。绿色波形是由有源电流探针测量的漏源电流ISD。比较ISD和VSD的波形,我们可以看到它们的变化过程是非常相似的。用3.6AVsd计算,用有源电流探头测得的峰值ISD约为0.43V,用万用表测得的线路电阻约为0.15。因此,电位差法测得的峰值电流约为0.43V≤0.15≤2.87,与有源电流探针不同。当然,这与MOS管、万用表、示波器等不同状态下的无源传感器的电阻不同。但我们关心的是,用这种方法测试当前的变化过程是完全可行的。
通过观察当前的变化,经验丰富的工程师可能会问一个问题:在用普通探头进行测试时,如何解决共模拒绝比(CMRR)?这是一个实际问题,但正如我们前面提到的,这一办法的主要目的是向我们展示目前的变革进程。在各种因素的影响下,用该方法测的电流一定不如专用有源电流探头准确。此外,还需要一个主动差分探针来解决CMRR问题。然而,VS-VD具有消除某些信号干扰的优点。此外,还可以看出,单点电压VS或VD的变化与ISD的变化不同,因此不要落入用单点电压变化来估计电流变化的陷阱。
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- PRBTEK分享电源电压测试所用到的电流探头
在示波器的应用中,常用的是电压测试。对于电流测试,示波器通常需要购买电流探头。
电流探头,可以用来测量流过导线的电流,是根据法拉第原理设计的测量导线中干扰电流信号的磁环。实质上,它是一个匝数为1的变压器。电流探头分为交流/直流电流探头和交流电流探头。电流探头前者可以测量直流和交流电流,而后者只能测量交流电流。
有人可能会说万用表无法测量?当然,万用表可以测量电流。然而,有几个问题:
1、由于万用表响应速度慢,难以实时检测出变化的电流。
2、万用表在很长时间内不能记录测试结果,但更好的仪表可以记录较大值和较小值。重要的是万用表看不到电流变化的过程。很多时候,我们想看到的是变化的过程,而不仅仅是结果。
用每两个检波器测量电阻两端的电压V1和V2,然后用示波器的计算函数实时计算V=V1和V2=V/R,只要环境发生剧烈变化,例如R可以看作常数,那么我就随V线性变化,所以V的变化反映了电流的变化。
示波器测试PCBMOS管的功率、电压和电流的损耗和来源。波形的电压源是VS,紫色波形。利用示波器波形计算漏极电压VD、黄色厚度。绿色波形是由有源电流探针测量的漏源电流ISD。比较ISD和VSD的波形,我们可以看到它们的变化过程是非常相似的。用3.6AVsd计算,用有源电流探头测得的峰值ISD约为0.43V,用万用表测得的线路电阻约为0.15。因此,电位差法测得的峰值电流约为0.43V≤0.15≤2.87,与有源电流探针不同。当然,这与MOS管、万用表、示波器等不同状态下的无源传感器的电阻不同。但我们关心的是,用这种方法测试当前的变化过程是完全可行的。
通过观察当前的变化,经验丰富的工程师可能会问一个问题:在用普通探头进行测试时,如何解决共模拒绝比(CMRR)?这是一个实际问题,但正如我们前面提到的,这一办法的主要目的是向我们展示目前的变革进程。在各种因素的影响下,用该方法测的电流一定不如专用有源电流探头准确。此外,还需要一个主动差分探针来解决CMRR问题。然而,VS-VD具有消除某些信号干扰的优点。此外,还可以看出,单点电压VS或VD的变化与ISD的变化不同,因此不要落入用单点电压变化来估计电流变化的陷阱。
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- 如何正确使用电流探头?
电流探头是常用的示波器探头之一,它提供一种安全、成本效益、简单和精确的途径测量电流,是示波器不可或缺的好搭档,基本上用示波器的工程师都会用到电流探头,正确使用电流探头是每个工程师必备的功课之一。
一、注意事项:
1. 请仔细阅读说明书上的安全注意事项以及探头量程;
2. 钳式电流探头必须将滑块推到底,直到探头显示:“CLOSED”;
3. 每一次测量之前对于有源电流探头需要预热20分钟以上才能保证测量结果的精确;
4. 每一次测量之后都需要进行探头消磁(Degauss),避免剩磁对测量结果的影响;
5. 如果需要更高的测量精度,在每次使用前,请使用泰克专用的电流校准夹具进行校正;
6. 注意电流方向:
二、探头的消磁与平衡
为进行精确的测量,您必须经常对探头进行消磁与平衡调节。消磁可以消除探头铁心内的寄生磁场,否则将造成零点的漂移和测量误差。每次进行消磁后都需要调节探头的零点平衡,消除存在的偏移。在下列各种条件下都需要进行消磁与平衡:
• 每次打开示波器进行20分钟预热以后;
• 每当发生过载的时候;
• 每当探头暴露在强磁场时;
• 每次发现空载直流偏置非零时。
消磁与平衡调节步骤:
• 将示波器输入通道设为零参考点。
• 将探头的输出连接示波器,如果是TCPA系列或者TCP202电流探头,同时使用泰克TDS3000以上型号的示波器,示波器将该通道显示!
• 刻度设为安培/格。
• 探头不钳任何导线的情况下,将滑块推到底,直到显示CLOSED。
• 按DEGAUSS(消磁)按健。
• 将示波器打到最小刻度,比如1mA/格或10mA/格。调节平衡旋钮,直到波形轨迹线与零点重合。
三、测量大的直流电流
通过第二根导线反向偏流的方法:增加偏置电流,测量两组导线之间差值,再加上偏置电流
四、测量小的直流电流
通过增加绕组的方法。
以上就是普科科技PRBTEK为大家分享的如何正确使用电流探头,如需了解更多有关示波器探头的技术文章,欢迎访问PRBTEK官网。
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