示波器探头自校准如何操作呢?
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熟练使用示波器的工程师都知道,在日常测试中,给示波器和探头校准是一项虽然简单但必不可少的工作,如果不小心忘记了这一步骤,可能导致测量出来的数据和波形不准确。
对于刚入门的工程师来说,示波器入门级的操作就是进行示波器探头的校准,上一篇给大家分享了示波器探头校准的方法,今天PRBTEK培训学院就跟大家分享关于示波器探头的自校准工作应该如何操作,非常简单,简单到只需要三个步骤即可轻松完成:
示波器探头自校准的操作步骤如下:
DY步、从示波器的通道输入连接器上断开任何探头或电缆。确保示波器先运行并预热一段时间。同时在R File(文件)菜单中,选择Selfalignment(自校准);
第二步、在示波器的Control(控制)选项卡上,点击Start Alignment(开始校准);
第三部、在示波器的Ralignment state(整体校准状态)字段中。每个输入通道各个校准步骤的结果会显示在Results(结果)选项卡中。简单轻松的几个小动作,即可帮我们省去不少的麻烦,不必担心测量出来的数据和波形不准确而误导我们,可以大大提高了我们的测试测量效率。
如果说有部分朋友觉得比较麻烦的话还有一个办法,可以不需要自己手动校准,让示波器自动校准。
就是使用我们示波器混合域示波器,这是一款功能最为强大的混合域示波器,它组合了多达六种仪器,包括函数发生器和内置频谱分析仪等选件,可以一机多用。不仅如此, 混合域示波器与其他任何仪器不同的是,它可以同步RF、模拟和数字通道,允许您以前所未有的深度洞察您的设计。
最重要的是它还有两个亮点
一、拥有自动偏移校正功能,并且支持TekVPI探头;
第二、混合域示波器 它可以迅速测量和分析电源开关设备中的电源质量、开关损耗、谐波、SOA、调制、纹波和转换速率。
你在使用示波器之前进行了示波器探头的校准吗?如果没有,一定要记得这一步操作,如果你在使用探头过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网.
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- 示波器探头自校准如何操作呢?
熟练使用示波器的工程师都知道,在日常测试中,给示波器和探头校准是一项虽然简单但必不可少的工作,如果不小心忘记了这一步骤,可能导致测量出来的数据和波形不准确。
对于刚入门的工程师来说,示波器入门级的操作就是进行示波器探头的校准,上一篇给大家分享了示波器探头校准的方法,今天PRBTEK培训学院就跟大家分享关于示波器探头的自校准工作应该如何操作,非常简单,简单到只需要三个步骤即可轻松完成:
示波器探头自校准的操作步骤如下:
DY步、从示波器的通道输入连接器上断开任何探头或电缆。确保示波器先运行并预热一段时间。同时在R File(文件)菜单中,选择Selfalignment(自校准);
第二步、在示波器的Control(控制)选项卡上,点击Start Alignment(开始校准);
第三部、在示波器的Ralignment state(整体校准状态)字段中。每个输入通道各个校准步骤的结果会显示在Results(结果)选项卡中。简单轻松的几个小动作,即可帮我们省去不少的麻烦,不必担心测量出来的数据和波形不准确而误导我们,可以大大提高了我们的测试测量效率。
如果说有部分朋友觉得比较麻烦的话还有一个办法,可以不需要自己手动校准,让示波器自动校准。
就是使用我们示波器混合域示波器,这是一款功能最为强大的混合域示波器,它组合了多达六种仪器,包括函数发生器和内置频谱分析仪等选件,可以一机多用。不仅如此, 混合域示波器与其他任何仪器不同的是,它可以同步RF、模拟和数字通道,允许您以前所未有的深度洞察您的设计。
最重要的是它还有两个亮点
一、拥有自动偏移校正功能,并且支持TekVPI探头;
第二、混合域示波器 它可以迅速测量和分析电源开关设备中的电源质量、开关损耗、谐波、SOA、调制、纹波和转换速率。
你在使用示波器之前进行了示波器探头的校准吗?如果没有,一定要记得这一步操作,如果你在使用探头过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网.
- 示波器探头如何校准呢?
在示波器的应用场合中,除了有些RF或高速数字的场合用电缆直接测量以外,很多板上的调试工作都是借助探头完成的。探头是示波器测量系统的一部分,很多高带宽的探头都必须是有源探头,有源探头内部的有源放大器的的增益和偏置随着温度或者时间老化可能会有漂移,为了补偿这种漂移,就需要定期对探头进行校准。如果一拿起示波器就开始直接上手测量,可能会导致测量出来的数据和波形不准确,影响测试结果,因此PRBTEK培训学院建议工程师们一定不要忘记探头校准这一重要步骤。
目前示波器探头的校准方法通常有三种:
1、DC增益与偏置校准
DC校准是示波器最常用的校准方式,比较校准信号输出(标准的直流电压)与示波器实际测试到的校准信号电压,用于修正探头测试直流电压的增益以及偏置的偏差。DC校准过程是确定线性方程y=mx+b系数m,b的值。探头的DC校准至少需要1年进行1次,更频繁时会几个月甚至每天进行一次。
2、AC校准
测试高速信号的高性能示波器,由于带宽非常宽,很难保证带内幅频和相频响应JD平坦。为了提高测量精度,就需要校准带内的频率响应,使示波器和探头测试系统在全部带宽内,不同频点具有一致的幅度和频率响应。DC校准不能修正频率响应。探头AC校准方法,是使用网络分析仪测试有源探头放大器的S参数,通过测试每个频点的损耗,修正探头频率响应。示波器厂商在出厂时会测试每只探头放大器的S参数并存储在探头内部的存储器中,用户使用探头时,示波器读取探头S参数做AC校准。
3、用户现场AC校准
上述探头AC校准过程,使用厂商出厂提供的固定S参数做校准,无法充分考虑到探头连接附件在不同实际情况下的损耗。实际上,用户的使用环境差异很大,如不同的探头连接前端长度。对于几十GHz带宽示波器与探头,根据用户使用环境和测试附件进行AC校准非常必要。
使用网络分析仪测试S参数的过程非常复杂,不适用于现场环境使用。目前Agilent基于磷化铟材料的示波器自身可以提供小于15ps上升沿的信号做为校准源,由于快速的上升沿包含了足够的高频成份,所以以快沿信号做校准源是合理和可行的。(传统的高速示波器虽然也有快沿输出,但其上升沿通常在几十ps甚至更缓,所以主要用于时延校准,而不足以进行精确的频响校准。)
如图所示,示波器cal out输出快沿信号,由示波器的两个通道测试校准信号cal out在探头输入前端信号Vin和探头测量输出信号Vout,通过对Vout/Vin的修正校准带内的频率响应。
用户现场AC校准后可以得到更平坦的频响,提高高速电路实际测试条件下的测试准确度。
以上就是PRBTEK探头学院分享的示波器探头校准方法,各位工程师们在进行测试时千万不要忘了示波器探头校准这一步骤。如需了解示波器探头更多相关知识欢迎访问普科科技PRBTEK官网。
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- 示波器探头的带宽对示波器有何影响呢
有客户在选择示波器探头时,遇到以下疑惑:一个200M带宽的示波器,配一个200M带宽的无源探头,能行吗?带宽会不会降低到140M?如何选择合适的示波器探头呢?
一、示波器带宽
对于经常跟示波器打交道的电子工程师来说,示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。带宽直接影响信号的保真度和测量的准确度。我们通常所说的带宽是指-3dB带宽,如图1所示。在200M带宽的示波器上输入200M的正弦波,理论上其幅度会下降3dB。然而,你若对此时测量到的信号幅度除以0.707,想以此获得真实的信号的幅度,得到的结果却未必正确。因为实际上,示波器在设计时,为了保证带宽参数和减小信号失真,在带内的信号衰减幅度通常会小于3dB。所以,200M带宽是一个设计指标,保证对200M以内的正弦波幅度的衰减不超过3dB,以提供较好的测量置信度。
图-1 带宽定义为响应曲线中幅度下降3dB的频率
二、探头的带宽
示波器要进行测量必须使用探头,示波器探头的带宽对示波器有着怎样的影响?下面我们针对应用最为广泛的高阻无源探头进行分析。高阻无源探头有不同的衰减比例,如1×、10×、100×等,即使是同一个探头,在不同的衰减档位下,带宽也不一样,使用时应注意。如ZP1025S在1×档位下的带宽为10M,而在10×档位下的带宽为250M,如图2所示。那么ZP1025S切换到10×档位后接到ZDS2022带宽为200M的示波器上,系统的整体带宽是多少?答案是:仍然是200M。
图-2 示波器探头ZP1025S
我们来实测验证一下,把探头ZP1025S连接到ZDS2022示波器上,通过探头测量一个频率为200M,有效值为200mV的正弦波,测量结果如图3所示,频率为200M,有效值为161mV,衰减了约2dB。从而,探头与示波器组成的系统,带宽仍然达到了200M。值得注意的是,对200M的信号并非衰减越小越好,这会带来其他方面的问题。
图-3 对200M正弦波的实测验证
探头选用的原则是,探头的带宽应不低于示波器带宽,以保证连接到示波器上之后可以充分利用示波器的带宽。当探头的带宽低于示波器带宽时,系统的带宽会受限于探头带宽,并可能产生额外的波形畸变,这种畸变是由于探头与示波器不匹配造成的。使用示波器厂家推荐的探头,可以避免由于探头与示波器不匹配造成的额外波形畸变,并在探头带宽不低于示波器带宽时,保证示波器带宽扩展到探尖。
回到前面的问题:一个200M带宽的示波器,配一个200M带宽的无源探头,能行吗?带宽会不会降低到140M?通过上面的讲解,您应该很容易得到答案:这样的配置是可行的,带宽不会降低到140M,但为保证200M的可用带宽,及避免额外的波形畸变,应尽可能用示波器厂家推荐的探头。
以上就是普科科技PRBTEK给大家分享的示波器探头带宽对示波器的影响,如果大家在选型过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK网。
- 安捷伦示波器DPO3054自校准SPC失败维修案例-安泰维修
近期安泰小编从示波器维修中心了解到客户送修一台DPO3054示波器,送修原因是客户在使用中发现校准不过,因此就送来进行检测维修,公司收到仪器后立即安排工程师进行检测。接下来小编将本次DPO3054示波器维修的过程进行整理做为一期案例,希望可以帮到大家,在以后的使用中大家要是遇到类似情况,可以进行参考。
仪器:DPO3054示波器
故障:自校准SPC失败
DPO3054 维修过程:
1.检测:经检测发现校准错误,多次运行校准依旧问题存在,按Menu off可能会继续运行。但是,示波器可能会超差或者其它异常。
2.维修过程:SPC失败需要进行整机检测以发现故障点,更换损坏芯片,调整检测仪器,校准通过。
以上,就是西安安泰示波器维修中心小编为大家介绍的这台示波器DPO3054的维修案例,那么日常我们该如何维护保养我们的示波器,以减少它出故障的频次呢?可以听听西安安泰示波器维修中心小编的建议!
1、示波器DPO3054在长期使用中,要保持干燥和清洁;
2、在使用示波器DPO3054时应防止振动和冲击。
3、用完示波器DPO3054后应关断电源,拆除引线,以减少偶然事故发生。
4、不用示波器DPO3054时,加外罩,防止灰尘侵入,以免造成尘埃积聚而引起高压飞弧,甚至损坏。
听完西安安泰示波器DPO3054维修小编的建议,大家都学会了吧?相信按照小编的建议,您的DPO3054就不会经常出故障了!如果你也有DPO3054需要维修,可以随时来找安泰维修
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- 示波器探头的17个技术指标你了解多少呢?
探头是我们观测波形的第一步,它是连接被测设备与示波器输入端的电子部件,工程师每天都会使用它捕获波形,进行测试分析,示波器探头又分为电流探头,电压探头,差分探头、高压探头等,但你了解示波器具体指标吗?今天安泰测试就给大家分享一下示波器探头的17个重要技术指标,你了解多少呢?
下面列明的各个指标;并不是任何探头都适用所有这些指标。例如,插入阻抗指标仅适用于电流探头;其它指标 ( 如带宽 ) 则是通用指标,适用于所有探头。
1、畸变(通用指标)
畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中,在快速波形转换之间通常会立即发生畸变,其表现为所谓的“振铃”。
畸变作为最终脉冲响应电平 ± 百分比进行测量或指定。这一指标可能还包括畸变的时间窗口,例如:在前30ns内,畸变不应超过峰峰值的±3% 或5%。在脉冲测量上看到畸变过多时,在认为畸变是探头故障来源时,一定要考虑所有可能的来源。例如,畸变实际上是信号源的一部分吗?还是探头接地技术导致的?
观察到的畸变最常见的来源之一,是疏于检查及正确调节电压探头的补偿功能。严重过度补偿的探头会在脉冲边沿之后立即导致明显的峰值。
2、精度(通用指标)
对电压传感探头,精度一般是指探头对DC信号的衰减。探头精度的计算和测量一般应包括示波器的输入电阻。因此,只有在与拥有假设输入电阻的示波器一起使用探头时,探头精度指标才是正确的或适用的。精度指标实例如下:在3%范围内10X ( 对1兆欧±2%的示波器输入) 对电流传感探头,精度指标是指电流到电压转换的精度。这取决于电流变压器线圈比及端接电阻的值和精度。
使用专用放大器的电流探头的输出在安培/格中直接校准,精度指标用电流/格设定值百分比的衰减器精度指定。
3、衰减系数(通用指标)
所有探头都有一个衰减系数,某些探头可能会有可以选择的衰减系数。典型的衰减系数是1X、10X和100X。衰减系数是探头使信号幅度下降的程度。1X探头不会降低或衰减信号,而10X探头则会把信号降低到探头尖端幅度的 1/10。探头衰减系数允许扩展示波器的测量范围。例如,100X探头允许测量幅度高出100倍的信号。
1X、10X、100X 这些名称源于以前示波器不会自动传感探头衰减及相应地调节标度系数。例如,10X名称提醒您所有幅度测量结果都需要乘以10。当前示波器上的读数系统自动传感探头衰减系数,并相应地调节标度系数读数。电压探头衰减系数使用电阻电压分路器技术实现。结果,探头的衰减系数越高,输入电阻一般也越高。另外,分路器效应会分隔探头电容,衰减系数越高,有效表示的探头头部电容越低。
4、带宽(通用指标)
所有探头都有带宽。10MHz探头有10MHz的带宽,100MHz探头有100MHz的带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3dB)的频率。
还应指出,某些探头还有低频带宽限制。例如,这适用于AC电流探头。由于其设计,AC电流探头不能传送DC或低频信号,因此,必须使用两个值指定其带宽,一个值用于低频,一个值用于高频。
对示波器测量,真正担心的问题是示波器和探头的综合总带宽。这种系统性能最终决定着测量功能。遗憾的是,把探头连接到示波器上会导致带宽性能出现一定程度的下降。例如,结合使用100MHz通用探头和100MHz示波器时,会导致测量系统的带宽性能略低于100MHz。为避免整体系统带宽性能不确定性,泰克指定了无源电压探头,以在与指定的示波器型号使用时在探头尖端上提供规定的测量系统带宽。
在选择示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。
在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。因此,为实现最大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的最高频率波形高几倍的示波器和探头。
这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。波形转换 ( 如脉冲和方波边沿 ) 是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率。最常见的情况下,这使用测量系统的上升时间指明,上升时间一般应该比要测量的上升时间快 4-5 倍。
5、电容(通用指标)
一般来说,探头电容指标是指探头尖端上的电容。这是探头在被测电路测试点或被测器件上的电容。探头尖端电容非常重要,因为它影响着测量脉冲的方式。低头部电容最大限度地降低了进行上升时间测量的误差。此外,如果脉冲的时长低于探头 RC 时间常数的五倍,会影响脉冲的幅度。
探头还对示波器输入表示电容,这只探头电容应与示波器电容相匹配。对10X和100X探头,这一电容称为补偿范围,它不同于头部电容。对探头匹配,示波器的输入电容应位于探头的补偿范围内。
6、输入电容 (通用指标)
探头尖端上测量的探头电容。
7、输入电阻(通用指标)
探头的输入电阻是在零赫兹 (DC) 时探头置于测试点上的阻抗。
8、最大额定电压(通用指标)
应避免接近探头最大额定值的电压。最大额定电压取决于探头机身或测量点上探头器件的额定击穿电压。
9、传播延迟(通用指标)
每只探头都提供随信号频率变化的部分数量很小的时延或相位位移。传播延迟是探头器件及信号通过这些器件从探头尖端传送到示波器连接器所需时间的函数。
10、CMRR (差分探头)
共模抑制比 (CMRR) 是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共用的任何信号的能力。这是差分探头和放大器的一个关键指标,其公式为:CMRR = |Ad/Ac|
其中:Ad = 差分信号的电压增益,Ac = 共模信号的电压增益。
在理想情况下,Ad应该很大,而Ac则应该等于0,因此CMRR无穷大。在实践中,10,000:1 的 CMRR已经被看作非常好了。这意味着将抑制5V的共模输入信号,使其在输出上显示为0.5毫伏。这种抑制对存在噪声时测量差分信号非常重要。
由于CMRR随着频率提高而下降,因此指定CMRR的频率与CMRR值一样重要。在高频上CMRR高的差分探头要好于在低频上相同CMRR的差分探头。
11、安培秒乘积(电流探头)
对电流探头,安培秒乘积规定了电流变压器磁芯的能量处理功能。如果平均电流和脉宽的乘积超过额定安培秒乘积,磁芯会饱和。这种磁芯饱和会导致在饱和过程中发生的波形部分被削掉或被抑制。如果没有超过安培秒乘积,那么探头的信号电压输出将呈线性,并保证测量精度。
12、最大额定峰值脉冲电流(电流探头)
不应超过这一额定值,它考虑了磁芯饱和及可能损坏设备的次级电压积累。最大额定峰值脉冲电流通常规定为安培秒乘积。
13、最大额定输入电流(电流探头)
最大额定输入电流探头可以接受、同时仍能实现规定性能的总电流 (DC 加峰值 AC)。在 AC 电流测量中,必须根据频率降低峰到峰额定值,以计算最大总输入电流。
14、插入阻抗(电流探头)
插入阻抗是从电流探头的线圈(二级)转换到被测的携带电流的导线 (the primary) 中的阻抗。一般来说,电流探头反射的阻抗值可以位于几毫欧范围内,对阻抗为 25 欧姆及以上的电路影响不大。
15、频率电流额定值下降(电流探头)
电流探头指标应包括幅度与频率额定值下降关系曲线,这一曲线把磁芯饱和与提高的频率关联起来。频率提高对磁芯饱和的影响在于,当波形频率或幅度提高时,平均电流为零安培的波形幅度峰值会被削掉。
16、直流(电流探头)
直流降低了电流探头线圈磁芯的导磁率。导磁率下降导致线圈电感和 L/R 时间常数下降,进而会降低低频的耦合性能,及导致低频电流测量响应丢失。某些AC 电流探头提供了电流抵偿选项,这些选项可以清空DC的效应。
17、衰退时间常数(电流探头)
衰退时间常数指标表明了电流探头支持脉冲的能力。这一时间常数是次级电感(探头线圈)除以端接电阻。衰退时间常数有时称为探头 L/R 比。L/R 比越大,在幅度没有明显衰退或下落的情况下可以表示的电流脉冲越长。L/R 比越小,在脉冲实际完成前,将看到长时间的脉冲衰落到零。
以上内容由安泰测试为您分享,如果您在使用过程有什么问题,咨询安泰测试官网:www.agitek.com.cn。
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- 如何正确选择和设置示波器探头?
探头的作用至关重要,为实现测量的最优结果,必须进行折中,特别是在进行高精度测量时。有时示波器标配的无源探头并不是实现最佳精度的解决方案。因此,在给示波器选配探头的时候,如何正确选择探头是非常重要的,今天安泰测试就给大家分享一下如何正确选择探头和设置示波器探头,希望对大家有所帮助。
1、选择适当衰减比的探头。最大限度地降低衰减,使信噪比达到最优。在精确测量中,非常重要的一点使信号幅度达到最大,同时使外部噪声达到最小。探头选择是关键的第一步。
电压探头与示波器的输入阻抗构成电压分路器(如1X、10X、100X),会衰减输入信号。1X探头不会降低或衰减信号,10X探头则会把输入信号降低到原始信号幅度的1/10。示波器通过放大信号来补偿这种衰减,遗憾的是,示波器也会放大探头引入的任何噪声。从信噪比角度来看,最优探头应该没有衰减或衰减很低的。
2、使用短地线。最大限度地降低噪声耦合。所有电压测量都是相对于参考源进行的,这个参考源通常是“接地”。准确的测量,特别是低压测量,尤其依赖到参考电压的低阻抗路径。为使信号失真和引入噪声达到最小,使用的接地线应尽量短。
尽管标准无源探头上的长地线会方便连接信号,但地线电感会与输入电容谐振,在快速边沿上导致振铃。由探头尖端和地线构成的大环路面积会把噪声磁耦合到信号中。此外,地线的感性电抗与开关器件等噪声源接近,会把噪声耦合到信号中。比较好的解决方案是最大限度地缩短地线长度,并尽可能接近信号端,把它连接到参考点上(如果条件允许建议使用接地弹簧)。
3、使用探头的硬件滤波。当选择某些有源探头时可以选择性使用内置探头滤波器降低噪声。许多有源差分电压探头或电流探头标配带宽滤波功能。有时为灵活起见,探头机身内置的带宽滤波功能提供了多种带宽设置。
在某些情况下,在选择其中一个带宽滤波器时,探头会与示波器通信,另外还会在示波器前端打开硬件滤波功能。这进一步降低了系统噪声,有助于提高系统的信噪比。滤掉不想要的噪声可以查看进一步细节,获得更高的测量分辨率。
左侧AC+DC信号。右侧去掉了DC分量, 成比例缩放AC分量,以改善分辨率
4、使用探头的DC偏置来测试小的AC信号。在涉及大电压时,人身安全及设备可靠性至关重要,以便检验最大电压完全落在测试系统的“绝对”或“非破坏”最大输入指标内。此外,为准确测量,非常重要的一点是信号要保持在标称工作范围内(如有源探头的线性范围或动态范围内)
如果说接近低电平的小信号测量极具挑战性,那么测量位于大DC电压信号上的低压AC信号的难度则要大得多。在电源上进行纹波测量是这种应用的常见实例。进行DC 偏置可能会涉及探头设置以及示波器前端设置。在DC 偏置上测量低电压信号最简单的技术是使用参考地电平的探头采集整个信号,然后测量AC分量 (图10左图)。DC偏置技术不允许AC、信号测量全面利用测量系统的动态范围,信噪比会很差。
总结:
随着电力电子技术,新材料及器件技术的高速发展,当今工程师面临着,更快,更小,更复杂信号的调试挑战。更加准确的测试不仅仅体现在测试设备本身的硬件指标,还要考虑整体的测试系统的性能。
以上内容由安泰测试为大家分享,如您在选择和使用示波器探头过程中有什么问题,欢迎访问安泰测试官网,安泰测试有专业的技术团队帮咱答疑解惑。
- 示波器探头的ZJ匹配如何实现
示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接;实际上,示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络,它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。
探头通常按测量对象进行分类,分类如图1所示。其中,高阻无源探头、高压差分探头和电流探头是我们熟悉的,接下来做一个简要的介绍。
图1 探头分类
高阻无源探头
从实际需求来说,带补偿的高阻无源电压探头使用比例大,可以满足大多数的低速数字信号、电源和其它的一些典型的示波器使用。
此类探头具备较高的输入电阻(一般1MΩ以上),可调的补偿电容,当首次接上示波器时,一般需要以调节棒调整电容值,以匹配示波器输入电容,消除低频或高频增益。图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。
图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。
无源探头补偿
如ZDS2024PLUS标配ZP1025S高阻无源电压探头,具体参数如下表:
高压差分探头
首先介绍下差分的概念:差分信号是互相参考,而非参考接地的信号。高压差分探头实质上是由两个对称的电压探头组成,分别对地有良好绝缘和较高阻抗,可以在更宽的频率范围内提供很高的共模YZ比,可将任意间的两点浮接信号,转换成对地的信号,主要用于开关电源等行业测试,原理图如图3所示。
图3 高压差分探头原理
常见高压差分探头具体参数:
电流探头
电流探头是利用霍尔传感器和感应线圈实现直流和交流电流的测量,其工作原理是把电流信号转换成电压信号,示波器采集电压信号,再显示成电流信号。
图4 电流探头
电流探头优点是不用断开供电线就可以进行电流测量,典型应用场合是系统功率测量、功率因子测量、开关机冲击电流波形测量等。主要缺点在于其小电流的测量能力受限于示波器的底噪声,所以小电流测量能力有限。
2. 如何选择合适的探头?
以上对一些常见的探头进行了简要的介绍,那么应该如何选取一款合适的探头呢?该关注探头的哪些参数呢?
1.阻抗匹配:探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配,以减小对被测电路的负载作用。对于低输入阻抗的示波器,应选择有源探头或50Ω输入阻抗的探头;对于高输入阻抗的示波器,应选择×10的探头。例如示波器的输入阻抗是1MΩ/10pF,探头输入阻抗是10MΩ/1pF,这样的探头既有10倍的信号衰减,对被测信号的负载小,又能与示波器输入阻抗匹配。
2.带宽:探头的带宽要等于或大于示波器的带宽。若观察纯正弦信号,探头带宽等于被测信号频率的*高值即可;若观察非正弦信号,探头带宽应容纳被测信号的基波和*重要谐波分量。
3.上升时间:为精确地测量脉冲的上升时间和下降时间,系统的上升时间(即示波器和探头上升时间之和)应比被测信号上升时间快3-5倍。
所以为保证测试结果的准确性,要求探头对被测电路的影响*小,且保持*大的信号保真度传送至示波器。若探头以任何方式改变信号或被测电路运行方式,示波器会看到实际信号的失真结果,进而可能导致错误的测量结果,或者误导性的测量结果。只有与示波器和被测电路都匹配良好的探头才是您的*佳选择!
- 如何选择与示波器匹配的探头
示波器问题对探头选型的影响与信号源问题一样重要。如果探头与示波器不匹配,将损害探头的示波器一端信号保真度。那么如何选择与示波器匹配的探头呢,今天普科科技PRBTEK就简单给大家分享一下:
普科科技PRBTEK建议在选择示波器探头时应该注意以下几个指标:
带宽和上升时间必需认识到,示波器及其探头是作为一个测量系统一起工作的。因此,使用的示波器带宽和上升时间指标应大于等于使用的探头指标,使其足以检查信号。
一般来说,探头和示波器之间的带宽和上升时间交互非常复杂。由于这种复杂性,大多数示波器制造商对为用于特定示波器的特定探头型号中的探头JD指定了示波器带宽和上升时间。为保证为计划检查的信号提供足够的示波器系统带宽和上升时间,遵循示波器制造商的探头建议。
输入电阻和电容
所有示波器都有输入电阻和输入电容。为zui大限度地传送信号,示波器的输入电阻和电容必须与探头输出的电阻和电容相匹配,具体关系如下:
更具体地说,50欧姆示波器输入要求50欧姆探头,1兆欧示波器输入要求1兆欧探头。在使用适当的50欧姆适配器时,1兆欧示波器也可以与50欧姆探头一起使用。
探头与示波器电容也必须匹配,这通过选择为用于特定示波器型号而设计的探头选型实现。此外,许多探头都具有补偿调节功能,通过补偿微小的电容变化,可以精确地实现匹配。在探头连接到示波器上时,应该完成的第-件事是调节探头的补偿功能(参见第-章中的“补偿”)。探头与示波器未能正确匹配(包括通过选择适当的探头及进行适当的补偿调节),可能会导致明显的测量误差。
灵敏度
示波器的垂直灵敏度范围决定着信号幅度测量的整体动态范围。例如,垂直显示范围为10格、灵敏度范围在1 mV/格- 10 V/格之间的示波器的实际垂直动态范围大约是0.1 mV - 100 V。如果计划测量的各种信号幅度范围在0.05mV- 150V之间,那么这一示波器的动态范围在低端和高端都达不到要求。但是,通过为要处理的各种信号选择适当的探头,可以弥补这一缺点。
对高幅度信号,通过使用衰减器探头,可以向上扩展示波器的动态范围。例如,10X 探头把示波器的灵敏度范围有效地向_上移十,这一示波器的灵敏度范围将是1 mV/格-100 V/格。这不仅为150V信号提供足够的范围,而且还提供了1000V的DJ示波器显示范围。但是,在把任何探头连接到信号之前,-定要保证信号不会超过探头的zui大电压功能。
注意
一直要观察探头的zui大规定电压功能。把探头连接到超过其功能的电压上,可能会导致人身伤害及设备损坏。
没对低幅度信号,通过使用探头放大器系统,可以把示波器范围扩展到较低的灵敏度上。这一般是差分放大器,如可以提供10 μV/格的灵敏度。
这些探头放大器系统专用程度高,是为了与特定的示波器型号匹配而设计的。结果,在选择示波器时一定要检查制造商为差分探头系统推荐的附件,以满足小信号应用要求。
注意
差分探头系统通常包含灵敏的器件,过压可能会损坏这些器件,包括静电放电。为避免损坏探头系统,一直应遵循制造商的建议,并遵守所有注意事项。读数功能
大多数现代示波器在屏幕上提供了垂直灵敏度和水平灵敏度设置(伏/格和秒/格)的读数。这些示波器通常还提供了探头传感和读数处理功能,从而读数可以正确跟踪使用的探头类型。例如,如果使用10X探头,通过以10X系数调节垂直读数,示波器应大体反映灵敏度。如果使用电流探头,垂直读数将从伏/格变为安培/格,以体现正确的度量单位。
为利用这些读数功能,应使用兼容示波器读数系统的探头。也应该遵循制造商与特定示波器一起使 用探头的建议。这对新型示波器尤其重要,其可能具有许多.通用探头或商用探头没有全面支持的高级读数功能。
如何匹配相应探头?
对任何给定应用,实际上并没有“合适的”探头选型,而只有“合适的”示波器/探头组合选项,它们首先取决于界定的信号测量要求,包括:
信号类型(电压,电流,光接口等等)
信号频率成分(带宽问题)
信号.上升时间
信号源阻抗(电阻和电容)
信号幅度(zui大值,最小值)
测试点形状(带引线的器件,表面封装等)
如果您在选择示波器探头中有什么问题,欢迎咨询普科科技PRBTEK,公司有专业的技术团队帮您选型。
- 如何确认示波器与探头是否兼容
示波器与探头匹配,才能够帮助工程师捕获到电路中的妖魔鬼怪。我们将从接口,阻抗,供电等多方位诠释探头与示波器的匹配关系,助力工程师获得好的测量体验。下面安泰测试介绍几个内容!
泰克示波器与探头接口介绍
各类接口的兼容关系
探头的输入阻抗以及匹配方法
探头与示波器前面板的功率关系
1. 普通BNC探头是不是都可以用在这些一起上?
在接口合适,保证输入阻抗,输入电容与示波器接口的阻抗与电容匹配的情况下都可以使用。
2、TekProbe能试一试接到TekVIP接口上吗?
TekProbe 分为两种,Probe Ⅰ和Probe Ⅱ,差别在于接口直径,与触针数目。Probe Ⅰ(较小)可以直接连接,Probe Ⅱ需要使用TPA-BNC的转接
3、都是物理接口形式,接下来讲不讲参数和选择考虑呢?
物理接口形式是探头匹配的基础,探头和示波器匹配时的参数一般指阻抗和输入电容,同问题1。
4、力科的探头能用在泰克示波器上面吗?
不能完全使用。以LeCroy的WaveSurfer 4000HD举例(Tek对应带宽型号为MDO3000和MSO46),其接口为LeCroy ProBus接口,Tek的接口为VPI接口,没有办法通用。若是BNC接口的探头在保证问题1的情况下可以使用。
5、有没有万能转接口?
没有,现在的测量都趋于自动化测试,每个厂商在自己的ATE方案中都设计了不同的接口和协议因而没有万能转接口;针对Tek来说,在示波器迭代过程中接口形式都在一直优化,并不能全面涵盖各种接口。
6、探头上面的电容值是探头输入电容吗?还是电容zui大可调电容值?
探头上端的电容值为输入电容,但是其前端都一补偿电容用以调节输入电容的大小用以通示波器接口的电容进行匹配。
举例来说:TPP0101的输入电容为12pF,其补偿范围为15pF~25pF,TBS1000B前端的电容是20pF,可以搭配使用。
7、如果探头乘以1和乘10对应的阻抗是不一样的,什么办?
10MOhm表示为System Input Resistance表示整个探头系统对外体现的阻抗 对于P2220/P2221这种1X/10X的无源探头来说,是通过该表对外体现的阻抗来调整探头的衰减倍数。在探头与示波器匹配时所提及的输入阻抗 为Input impedance,则P2220/P2221无论在1X还是10X其连接示波器都体现的是1MOhm。
Tek的探头只有50Ohm或1MOhm 如P2220/2221为1MOhm,差分探头TDP3500,其differential input resistance 为100KOhm,但是其input impedance为50Ohm,要求示波器通道阻抗为50Ohm。
8、这是也能接无源探头吗?
TPP1000亦为无缘探头(提问时在展示TPP1000),可以理解为,除了有独立供电外(1103电源或电源适配器供电),探头接口没有触针或者只有一个触针,均为无源探头。
9、演示示波器的新款是不是可以触屏了?
Tek的新款示波器为MDO3 Series / MSO4 Series/MSO5 Series/MSO6 Series,均为触屏。
10、示波器接口不接探头时需要保护吗?会不会被静电打坏?
Tek示波器除TPS2000外都是对地示波器,在保证其电源接地,以及工作环境有防静电处理(如防静电地板,必要的防静电手环),可以不用做额外的特殊处理。
注意:以上要求不包括高带宽示波器以及数字采样示波器,这里指MSO/DPO70K,DPO70KSX以及DSA8300等,如DSA8300在光模块接口处有金属的通道帽,并且有金属链条连接至仪器外壳。
11、展示这些是什么探头?射频探头吗?
① TPP0100 BNC接口无源单端探头
② P6139B Probe Level Ⅰ无源单端探头
③ P5200A Probe Level Ⅱ有源探头;高压差分探头
④ TDP1000 VPI低压差分探头;有源探头
⑤ TPP1000 VPI无源单端探头
⑥ TLP058 FlexChannel无缘探头;逻辑探头
⑦ TCP0030A VPI有源探头;电流探头
以上内容由西安安泰测试整理,如需了解示波器和探头更多相关知识,欢迎访问安泰测试网。
- 如何有效校准你的泰克示波器
对于长期在使用示波器的工程师们来说,示波器就相当于是他们的“眼睛”,帮助他们测信号、看波形、算频率等等。有示波器的存在,能让工程师们很顺利的完成很多的项目设计和问题分析,也是很多的工程师在公司或者行业得以安身立命,实现自我价值的重要伙伴,学会示波器的操作显得至关重要。
说起泰克示波器,就如同说到华为手机、苹果手机一样,无人不知无人不晓。作为一名电子工程师,都知道使用示波器之前需要对示波器进行校准,今天安泰测试就给大家分享一下如何有效校准你的泰克示波器。
一、测试步骤
(a)插好示波器的电源线,打开电源开关,电源指示灯亮,待出现扫描线后,调节亮度到适当的位置,调节聚焦控制,使扫描线Z细。
(b)调节基线旋钮,使扫描线与水平刻度线平行。
(c)将微调/扩展控制开关旋钮顺时针旋到校准位置,为了避免测量误差,在测量前应将探极进行检查和校正。校正方法是:将探极接到示波器的校正方波输出端、调
整探级上校正孔的补偿电容,直到屏幕上显示的方波为平顶。
(d)将伏/度选择开关、工作方式开关、扫描时间选择开关,根据被测信号的大小,需要和频率高低放在适当位置上。
(e)将输入耦合开关置于“GND”位置,确定零电平的位置。再置于“AC”位置,由探极输入被测信号,调节同步开关旋钮,使波形稳定,观察屏幕上信号波形在垂直方向显示的幅度,被测信号电压力V/DIV与显示度数的乘积;当使用10:1输入探极时,要将屏幕显示幅度值×10。
二、测量中应注意的事项
(a)测量时,不要把仪表放置在附近有强磁场的地方使用。
(b)被测信号的幅度不能超过示波器各输入端规定的耐压值,防止烧坏示波器的放大器。
(c)测试时,示波器的机壳应悬浮,避免造成短路。
(d)用示波器测出的交流电压值为峰-峰值。
(e)测试线要尽量短,探极要靠近被测点,否则有可能引起波形畸变。
以上是安泰测试整理的有关“如何有效校准你的泰克示波器”的内容,你学会了吗?如果不会,也没关系,安泰测试培训学院每个月都会开设电测仪器相关的课程,为你免费解锁更多仪器相关知识,如果您想了解有关泰克示波器或者其他电测仪器相关知识,欢迎报名参加!
- 实验室哪些仪器需要自校准
- (离心机、超声波清洗器、氢气发生器、旋转蒸发器、远红外快速干燥器、旋涡混合器、磁力加热搅拌器)这几台仪器哪些需要自校?
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