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探头是示波器最常用到的探测工具，针对不同的场合会使用不同的探头。最通用的一种探头是高阻无源探头，前端一般是一个鳄鱼夹的地线夹和一个探测信号的钩子。这种方法适用于通用的探测场合，但并不是全部，针对某些特殊的应用用户可能会需要更多更灵活的连接方式，比如针对封装密度比较高的芯片或者要做长时间测量的场合。探头厂家随着探头一般也会提供一些常用的其它附件，但是大部分用户都不太清楚这些附件如何使用。接下来普科科技prbtek将对无源探头的一些附件和应用场合做个简单介绍，以方便大家选择。

首先从地线说起。通常探头标配的15cm长的黑色的地线夹可以实现较方便的地线连接，但是这么长的地线由于电感效应在测高频信号时会产生比较大的振荡，再有开关电源的场合还会耦合进很大的噪声。可能很多人都不知道，常用的 500MHz 的无源探头在使用这种长地线时带宽有个 200MHz~300MHz 就算不错了。所以如果要做高频测量，就需要换用相应的短地线，比如一些接地的弹簧针或弹簧片等。使用这种短的接地线所带来的一个问题是可能探测点附近找不到合适的接地点，而再引长线的话又会增加电感，所以通过相应的接地铜片把参考地引到探测点附近。由于铜片本市的横截面积比较大，所以其电感很小，可以提供一个比较理想的地参考点。以下是用弹簧接地片配合接地铜片进行测试的例子。

再说一下信号的探测问题。大家都知道探头前面的探钩拔掉后可以用前面的探针做测量，但是这个探针如果太粗的话不方便测一些高密度的管脚，而太细的话又有可能会损坏。所以有些探头还有一些探针的备件提供，可以方便用户更换。更换时用个钳子把原有探针拔下换上新的就行了。

对于有些密度比较高的 QFP 或 DIP 封装器件来说，如果想用探针直接在芯片的管脚上做探测通常是比较危险的，因为探针有可能会滑开从而造成相邻的两个管脚短路。针对这种应用，有些探头还提供了一些塑料的 IC 探测头。使用时把这些探测头套在探头前端，其楔形的结构可以保证探头尖在可靠接触的同时不会滑开，从而避免了测量中的风险。这些 IC 探测头根据不同的芯片管脚间距用不同的颜色区分，这种测量方法可以支持的管脚间距从 0.5mm 到 1.27mm 不等。

对于板上信号测试的另一种方法是使用套筒或非常小的抓钩。套筒比较适合与直接连接板上的插针，而套筒前面附带的抓钩则可以非常方便地勾在芯片的管脚或针脚上。当然，这种方法由于使用的地线和信号线比较长，在提供方便性的同时也会影响探头的带宽。小的抓钩也可以支持到最小 0.5mm 的管脚间距。

对于一些特殊的应用，也有相应的探头附件可供选择。比如对于一些板上的关键信号，如果希望尽可能方便、可靠的测量，可以在实际时在 PCB 上预留一个探头的适配器。需要测试时只需要把探头插在适配器上就行了，这样即保证了带宽，又方便了测量。另外如果被测信号直接可以提供同轴连接器的输出，比如 BNC 接口，那还可以通过探头的BNC适配器和BNC电缆直接相连，也是非常可靠方便。

还有一些测试比如抖动、眼图、模板等测试由于要测量时间较长，所以需要脱手测试。手持的方法虽然方便但不可靠，也不能持续很长时间。最简单的脱手测试方法是把探头套在一个2腿的探头夹上，依靠重力压在被测点上。对于一些复杂的场合，还可以选择 3维的探头手臂，其可以把探头夹住并根据需要调整探测的位置和角度。这种 3 维的探头架要做得好的话价格很贵，甚至会超过一个普通无源探头的价格，所以只在一些特殊测场合才会用到。

除此之外，无源探头通常还会配个小起子用来调整匹配电容，或者有些色环可以套在探头上以区分不同的通道。

以上内容由普科科技prbtek为您分享的关于示波器探头常用附件的使用方法，如果您在使用过程有什么问题，咨询普科科技官网：www.prbtek.com

       要想获得示波器的ZJ性能, prbtek提醒您根据应用使用正确的探头 ；

       选择ZJ的探头，可确保您轻松访问信号并获得可靠的测量结果。

无源探头

       当您需要进行高压测量时，您可选择使用非常坚固、经济的探头。

有源探头

       这些单端或差分探头可通过较低的信号负载处理较高的带宽。单端有源探头具有低探头负载，通常适用于接地参考和高速信号测量。借助低负载，单端探头可用于不适合使用无源探头 (将会过载) 的高阻抗、高频率的电路。差分探头通过差分放大器来提取两个输入信号并构成一个差分信号，然后在示波器单通道上进行信号测量，从而让您使用以接地为参考的标准示波器来测量不以接地作为参考的信号。

电流探头

       PRBTEK提供了广泛的交流 / 直流电流探头，可覆盖 50 uA 至 500 A 的输入范围。专为小电流信号探测而设计的全新低噪声探头系列可以让工程师查看和分析小电流信号，以降低测量噪声。N2820A/21A 交流/直流电流探头具有业界ZG的灵敏度，可覆盖ZD 50 uA 至ZG 5 A 的电流范围。

探头附件

       与细微间距的器件、表面封装集成电路和 DDR 球形栅格阵列等元器件进行连接是非常困难的。探头附件使连接变得简单、轻松。

       以上内容又普科科技PRBTEK分享如果您在选型或使用过程中有什么问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

      要想获得示波器的Z佳性能, 您必须根据应用使用正确的探头，可确保您轻松访问信号并获得可靠的测量结果。

      无源探头-当您需要进行高压测量时，您可选择使用非常坚固、经济的探头。

      有源探头-这些单端或差分探头可通过较低的信号负载处理较高的带宽。单端有源探头具有低探头负载，通常适用于接地参考和高速信号测量。借助低负载，单端探头可用于不适合使用无源探头 (将会过载) 的高阻抗、高频率的电路。差分探头通过差分放大器来提取两个输入信号并构成一个差分信号，然后在示波器单通道上进行信号测量，从而让您使用以接地为参考的标准示波器来测量不以接地作为参考的信号。

电流探头

      普科科技PRBTEK提供了广泛的交流 / 直流电流探头，可覆盖 50 uA 至 500 A 的输入范围。专为小电流信号探测而设计的全新低噪声探头系列可以让工程师查看和分析小电流信号，以降低测量噪声。

       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。最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。

       本质上，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。连接的充分程度有三个关键的问题：物理连接、对电路操作的影响和信号传输。

       大多数探头由探头头部、探头电缆、补偿设备或其他信号调节网络和探头连接头组成。

       为进行示波器测量，必须先能够在物理上把探头连接到测试点。为实现这一点，大多数探头至少有一两米长的相关电缆。但是探头电缆降低了探头带宽：电缆越长，下降的幅度越大。除了一两米长的电缆外，大多数探头还有一个探头头部或带探针的把手，探头头部可以固定探头，用户则可以移动探针，与测试点接触。通常这一探针采用弹簧支撑的挂钩形式，可以把探头实际连接到测试点上。

       1.探头结构：为了获得可用的测量结果，探针上的信号必须通过探头头部和电缆，以足够的保真度传送到示波器的输入。Prbtek以其典型的示波器探头结构示意图为例，它的一端具有一个挂钩，检测波形时可以钩到电路的元件引脚上，挂钩外有一个护套，内有弹簧。检测时用手将护套拉下，挂钩才露出来。如图1所示

示波器探头结构示意图

       2.接地环和接地夹：探头中间有一个接地环和接地夹，用于与被检测的电路地线相连。使用时如果没有正确接地，就不能正常检测波形。

       3.衰减转换开关：在探头的尾部有一个衰减转换开关，旋转下部的套筒形旋钮可以进行x1挡或x10挡的选择。在手柄下部标有选择指示，x10挡即表示检测送入的信号被衰减1/10，因此示波器上观测的值要乘以10。

       4.BNC型插头：探头通过电缆将信号送到示波器的信号输入端，探头电缆的另一端有一个BNC型插头，在插头的部分有一个校正电容器的调整端。如图2所示。

图2探头校正电容的位置示意图

      5.探针：如图3所示，当逆时针旋转挂钩护套，取下护套以后，就可以将挂钩部分卸下来，露出探头的探针。这样，在检测密度很高的电路板时，可用探针点到检测部位，以免与其他元件短路。

图3探头结构示意图

       6.在x10挡测量： 示波器探头在x10挡具有高阻抗和低电容量的特性，但是输入电压的幅度被衰减为1/10，在测量时注意这个特点，即测量的电压值=示波器灵敏度(V/DIV) × 屏幕幅度 x 10。

       例如，示波器灵敏度挡为1V/DIV x 屏幕幅度为SDIV x 10，则测量电压值应为50V。注意：在x10挡测量信号波形，必须调整探头上的电容器，使方波的顶部平直。

       7.在x1挡测量：在x1挡测量，实际上就是将被测量信号直接送到示波器而没有衰减。因此，输入电容量比较大，约为250 pF。测量时必须考虑这个因素。

       示波器探头的使用

       别看一个示波器探头很简单，其实还是很有讲究的。以下是prbtek使用示波器探头的一点小经验，供大家使用时参考一下。

       首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。

       另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。

       如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。

       检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的水平中线重合)，如果不是，则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子，在小孔中，需要用螺丝刀伸进去调节。

       数字示波器不用调节。然后，再将示波器的输入选择打到直流耦合上，并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号)，然后调节扫描时间旋钮，使波形能够显示2个周期左右。

       调节Y轴增益旋钮， 使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边，看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都水平，没有过冲为止。当然，可能由于示波器探头质量的问题， 可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到ZJ效果了。

       另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关：X10和X1。当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。

       因此，当使用示波器的X10档时，应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器，在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10 档后，直接读数即可)。当我们要测量较高电压时，就可以利用探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。

       另外，X10档的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。

       prbtek提醒大家要注意在不确定信号电压高低时，也应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，减少对示波器的损坏。

       经常有人提问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中，导致电路停振了。

       正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。

       其实示波器具有什么功能在大程度上取决于示波器探头的种类，如果你探头是只能探测电子波动的，那你这台示波器就只能够探测电子的活动，或者说你给你的示波器装上了一个磁场探头，那么一些通过磁场发生的物质变化，就能够被你的示波器探测到。

       示波器探头的主要作用是把被测的电压信号从测量点引入示波器进行测量。为保证测量的精度，选择合适的探头很重要。我们先了解下如何选择探头？普科科技PRBTEK为您分享：

1/示波器探头的量程怎么看？

       示波器探头的量程一般无源探头Z大电压300Vrms，高压探头或者差分探头的量程可以根据型号查找规格书，不同衰减比档位下的量程不同。使用时根据当前档位确定允许输入的Z大电压。

2/示波器探头探针断了怎么办？

       现在的探头一般都会配一根备用探针，用钳子把坏的探针顺向取下来，直接更换即可使用。如果没有备用探针，可以找当地经销商询一下原厂配件。

3/示波器探头测量的底噪太大怎么办？

       把探头连接上示波器后看到示波器上波形噪声大，是正常的，这是因为没有构成闭合回路耦合进入空间噪声引起的。将探头正端和地线闭合连接，可以看到当前的真实底噪。

       一般在测量过程中发现噪声过大，可以将地线摘掉，用接地弹簧测量，尤其是高频信号。

4/示波器探头测信号有过冲，振荡明显怎么办？

       测量信号的上升沿出现明显过冲或震荡，一般是地线过长引起的。换一个接地弹簧就可以消除这种影响，测出真实的信号上升特性。

5/探头测电压不准确是什么原因？

       探头测电压不准请先检查探头衰减比是否和示波器内设置一致，其次要考虑探头的负载效应，如果被测电路的输出阻抗大，那么一般的无源探头是测不了的，得换有源探头（有源单端/差分探头），这是因为阻抗分压引起的问题。

6/ 电源纹波测试如何选择合适的示波器探头？

       电源纹波测试Z好用高阻无源探头1X档，优点是不需要经过示波器内部放大噪声小，信噪比高。测量时用接地弹簧作为地线，示波器设置带宽限制20MHz，根据需要选择通道耦合为AC耦合，这样就可以观察电源纹波等低频小信号测量了。

7 电流探头导线位置变化测值漂移，如何保证测量精度？

       大电流测量时用类似柔性电流探头、罗氏电流探头，它的电流环比较大，通过的导线位置稍微移动就会影响测量值，这种情况建议固定好电流流经导线于电流环正中位置。如果希望减少位置引起的误差可以用电流环径小的电流探头。小电流建议用万用表或者皮安表测量。

8 普通的无源高阻探头可以测市电吗？

      市电波形是220Vrms正弦波，用无源高阻探头10X档是可以测量的，其最大输入电压一般是300Vrms，是大于市电有效值电压的。

       但是注意无源探头1X档的CAT II等级只有150Vrms，也就是说在室内插座上用的环境下允许的最大电压只能在150Vrms，不满足测市电220Vrms具备的耐压限值，虽然1X档位下通入示波器的电压是220Vrms，用1X档位直接测市电会损坏探头。

      如果用同轴导线直接将市电引入示波器，这样的话虽然避免1X探头损坏，但从示波器最大输入电压指标可以看出，此时安全等级降低到CAT I等级，原则上不适宜在实验室内进行这样的测量。所以测市电建议用高压探头相对安全。

9 手上只有普通示波器，怎样可以测浮地信号？

       浮地信号测试的原则是保证信号不对地发生短路。非浮地示波器或带电池示波器的话，可以通过差分探头进行浮地测量，测试安全直接且具有较好的共模抑制（类似的工频干扰）。如果简单测量可以通过示波器两通道接单端探头，用探头的正极端分别测浮地信号两端，两支探头的鳄鱼夹均接地。然后用示波器内部的通道运算功能CH1-CH2，得到浮地信号的电势差波形。

10 任何探头都要做探头补偿吗？

       探头补偿主要针对无源探头内部阻抗匹配而做的必要测量准备工作，通过旋转预留的电容旋钮Ccomp进行探头补偿，消除畸变，保证测量准确，比如无源高阻探头、无源高压探头等。而一般的有源探头则需要通过探头内部调零和校准，实现准确测量，比如差分探头、电流探头。

11 示波器探头都通用吗

      不通用。主要有三点区别：

       第1看探头接口是否与示波器匹配；

       第2看探头输入阻抗是否和示波器设置输入阻抗一致；

       第3看探头校准是否可以在手上的示波器实现。

       对于D一点举个例子：泰克示波器新款是TekVPI接口，甚至老型号的泰克TekConnect接口探头都不能直接用；此时需要泰克TDA-BNC转换器转换。

       对于第二点举个例子：一些高端示波器只有50欧阻抗输入，此时不能直接接入高阻探头，必须使用专用的50低阻探头。类似的有些低端示波器只有高阻输入阻抗1M欧，此时不能直接接入50欧探头或者BNC线，需要找一个阻抗转换器进行转换接入。

       第三点：一些电流探头是需要配合示波器设置进行调零和消磁甚至供电的，如果用在其他示波器上可能无法进行调零消磁校准，不能正常使用。

       以上内容由普科科技PRBTEK整理，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。详情访问官网www.prbtek.com