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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。

纹波是电源的核心指标，但如何准确测量纹波却是一个被广泛忽略的问题。也许您认为不就是示波器交流耦合，然后把探头点在电源上吗？事实远非如此，这里普科科技PRBTEK将为您呈现纹波测试的正确方式。

一、探头的选择

在十几年前，很多公司的电源测试标准中都有明确的规定，要求使用1:1 探头进行测量。因为这种探头不会损失示波器的测量档位，比如示波器原来Z小档位是2mv/div，使用1:1探头就仍然可以通过这个档位测量纹波，即可以准确测量出10mv以内的纹波。但是由于这种探头的带宽只能做到6MHz左右，所以随着开关电源频率的提升，这种探头便不再适合使用。

目前常用的电源测量探头是10:1无源探头、100:1无源探头、高压差分探头。探头的选择上首先要考虑电压范围，被测电压不要超出探头允许的范围。比如说一般的10:1的无源探头，其低频耐压值是300VRMS，且随着频率的升高而降低，如图1所示。使用之前将测量信号的电压范围设置在此范围内，否则将无法进行正确的测量。

图1 无源探头输入额定电压曲线

除此之外，还需要考虑探头衰减比对底噪的放大，从而判断信号的真实有效部分。采用探头测量时的示意图如图2所示，其中Gn1是虚拟的一个噪声源，表示示波器的本底噪声，而Gn2表示探头的本底噪声。由于信号经过了探头的衰减，为了还原真实信号的大小，示波器内部会对信号再进一步放大，而此时Gn1和Gn2也就跟着被放大，其放大倍数就是衰减比的倒数。所以衰减倍数越大，其测量系统的本底噪声也就被放大的越多。

图2 底噪放大示意图

例如使用500：1高压差分探头进行测量，示波器本底噪声是1mv，探头噪声为为1mv，这样累加噪声是2mv，再经过500倍的放大，其本底噪声就达到了1V，此时就需要考虑，1V的噪声是否在允许范围内。如果您的被测系统纹波本身也就只有1V或者更小，那1V的噪声显然是不允许的。

二、接地方式的选择

传统的使用习惯上，示波器的接地方式就是那根长长的接地夹线。如图3所示，这种接地方式，确实是一种简单方便的接地方式，但是却并不是一种严谨的、准确的接地方式。

图3 接地夹线示意图

由于地夹线比较长，其会形成一个寄生电感Lgnd，随着夹线的增长，这个电感也会增大，而这个回路电感会和示波器探头的输入电容Cin产生谐振。这就导致示波器的幅频特性变得不平坦，导致测量不准确。其等效电路如图4所示：

图4 接地夹线等效电路图

但是这还不是接地夹线Z致命的。开关电源，随着开关管的开合，不仅仅产生了电源纹波，同时也产生了很多电磁干扰，通过空间进行辐射，而这部分辐射就会被接地夹线与探头形成的线圈给接收到，再加上示波器是高阻输入的，就导致这部分信号对测量的干扰非常可观。电磁干扰虽然也可以说是电源的一项参数，但是这部分信号是无法通过示波器探头来进行准确测量的，测量出来的值是毫无意义的。

因为以上两点，所以在测试电源纹波时，是不应该使用接地夹线的，而应该使用接地弹簧。如图5所示，这样既降低了环路电感从而保证了较好的幅频特性，又降低了电磁辐射的引入。

图5 接地弹簧示意图

如果是使用的高压差分探头，则应该将两根输入线双绞在一起，用以降低环路面积。

三、滤波器的应用

上面讲了两种情况，能够有效增强测量结果真实性方法。但有些情况无法按这两点来操作。比如利用高压差分探头进行测量，一般有两个衰减比可以选择：50:1（MAX 130V）、500:1（MAX 1300V）。若测量的电压是200V，这时便发现只能选用500:1的探头衰减比。而按第一部分内容中的计算可知，本底噪声有1V左右，这个底噪就有些偏大了，会影响Z终的结果。再比如有些测量情况下不方便固定接地弹簧，而必须使用接地夹线进行固定，但是这样又会引入大量的电磁辐射干扰。

这时候就需要使用滤波器了。噪声和电磁辐射的干扰也和正常信号一样，也是分频段的。如果我们把一部分频段的噪声滤除掉，就可以大大降低底噪和辐射干扰。但是我们又不希望关心的信号被滤除掉，这就需要使用低通滤波器了。

示波器都会有一个20M带宽限制的功能，就是为了降低底噪和辐射干扰，将关心的信号从一堆混乱的信号中摘出来。但是随着开关电源频率的升高，频率的多样化，一个固定的20M带宽限制显然已经不再够用了。

所以，您在测量时，只需要预估一下自己想要测量的频率范围，然后设置好数字滤波器，就可以使你的示波器拥有更低的底噪，使得测量更加准确。

总结

以上是普科科技PRBTEK分享的一些测量电源纹波的注意事项，归纳如下：

1、探头的选择，需要结合探头的耐压范围和被测信号的电压范围来选取，同时还要考虑探头衰减比对本底噪声的放大作用。

2、接地方式的选择，应该尽可能的降低接地回路，如使用接地弹簧。这样既能改善幅频曲线，又能降低电磁辐射的干扰。

3、灵活的使用数字滤波器，将我们需要的信号从“纷纷扰扰”的噪声中提取出来，使得结构更加精确。

4、通过FFT的后期分析功能，可以更加准确的测量开关频率上的噪声大小。

如果您在使用过程有什么问题，咨询普科科技官网：www.prbtek.com

示波器探头对于测试测量是至关重要的一环。探头配合示波器，组成一套工程师jing准、安全、可靠的测试系统。面对不同的测试需求和示波器，工程师如何在众多的探头型号与品牌中做出正确选择？以下五大要素需要特别注意：

三、专用性

探头是为了满足示波器不同的需求而研发的，因此它属于专用性的附件。这种专用性体现在不同量程的选择和与之配套的示波器不同接口的选择上。选择探头必须二者结合，综合考虑。

四、精确度

电子测试测量时必须严格考量探头各项指标，对测试电路及示波器测试系统的影响，设计示波器和探头的合理匹配，综合考量带宽、电阻、电容、电感各项参数指标，而且要考虑到整个测试系统的探头方便连接操作，才能避免产生不必要的因素从而影响整个测试的准确度

五、售后服务体系

探头使用的测试环境复杂，不可避免地会频繁反复的使用，人为操作常常失误，使其成为名副其实的示波器设备的易耗品。因此，专业，及时，准确的售后服务，定期能够进行专业的校准，才能保证优异的测试能力，从而保护甚至探头的使用寿命。

据不完全统计，世界上80%的电子工程师都在使用泰克示波器，同样，泰克原装探头的普及率也非常高。泰克探头使用方便，操作性高，仪器可自动识别探头的型号。泰克有着丰富的探头种类，小到几十毫伏，大到几百伏，在大量程的范围下，观测信号细微的小变化，泰克的探头都能轻松搞定，能满足不同项目情况下的测试需求。

测试普通的电压信号，泰克低成本的通用测试无源探头就能轻松解决；测试高压差分信号，泰克高压差分探头是优选的工具；测试低压差分信号选择低压差分探头；便捷高灵敏度电流信号测试工具选择泰克电流探头.......不论何种测试需求，泰克都能提供完整的设备以及附件解决方案。

西安安泰测试设备有限公司作为泰克长期忠诚的合作伙伴，具备专业的选型能力和测试方案提供能力。经过十多年的发展，已经为西安本地，乃至西北地区的院校研究所企事业单位提供过优异的解决方案，深得客户好评。欢迎有需要的工程师和电子爱好者，访问公司网站或者电话联系咨询。

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。

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。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。

几乎所有示波器都标配了10X衰减无源探头，因为这种探头是在多种应用中进行测量的佳选择。为覆盖范围广泛的应用，通用探头的带宽一般在DC-500MHz，一般能够测量几百伏的电压。进行低压测量的用户通常会落入使用示波器标配10X探头的陷阱——后得到的结果并不准确，因为10X无源探头在毫伏级的低压范围内并不能准确地进行测量。

在进行低压测量时，必需考虑示波器的灵敏度、探头衰减、系统噪声、探头接地、探头输入阻抗、AC耦合、探头偏置和探头带宽。

大化示波器的垂直灵敏度

垂直灵敏度表明了示波器垂直放大器能把信号放大到多大。在大多数泰克示波器上，在没有连接探头的情况下，Z灵敏的垂直设置是1mV/格。如图1所示，在连接2X探头时(通道1)，测量系统的最小垂直标度因数是2mV/格；在连接10X探头时(通道2)，最小的垂直标度因数是10mV/格。

图1：2X探头(CH1)和10X探头(CH2)最低的系统垂直分辨率

许多泰克示波器有10个竖格。在10mV/格设置的系统中使用10X探头时，100mV信号会把屏幕填满(10mV/格×10格)。我们仍使用10mV作为低压测量实例。在使用10X衰减探头时，把示波器通道调节到最小垂直标度10mV/格，这个信号在屏幕上只跨过了1个竖格。这个实例在图2中显示为通道2上的蓝色轨迹。但是，在使用2X探头测量同样这个10mV信号时，它将跨过5个竖格，因为这条通道的垂直灵敏度可以调节到2mV/格。图2也显示了使用2X衰减进行的10mV测量，如图2上的黄色轨迹所示。

图2：探头(CH1)和10X探头(CH2)进行的10mV测量

用户应一直设置“V/格”，以便信号几乎填满整个屏幕。否则，就不能更详细地查看信号，示波器数字化器便得不到全面的利用。在上面的10mV测量实例中，在连接10X衰减探头时，我们只利用了示波器数字化器十分之一的处理能力，因为信号在屏幕上只跨过了1个竖格。在2X衰减探头时，信号能够跨过5个竖格，现在利用了数字化器一半的处理能力。利用的数字化器处理能力越强，捕获的信号分辨率越高。

改善测量系统的信噪比

探头的衰减因数(即1X、10X、100X)是探头使示波器输入信号幅度降低的量。1X探头没有降低或衰减输入信号，而10X探头则会在示波器输入上把输入信号降低到信号幅度的1/10。如图3所示，输入电压到达示波器输入，除以探头的衰减因数，表示为VIN除以衰减。

图3：输入信号、探头衰减和随机噪声

探头衰减扩大了示波器的测量范围，可以测量更大幅度的信号。但是，在测量低压信号时，探头使信号衰减，然后示波器放大信号，导致信噪比下降。信噪比公式(SNR)为：

其中，Attenuation为探头的衰减因数；VNoise一般用示波器产品技术资料中的随机噪声表示。

将此处和以下两式中的“SRN”改为“SNR”

为使用公式1，必须确定VIN和VNoise。例如，如果在低压测量中为VIN分配的值为10mV，那么示波器的设置为1mV/格，而不管探头衰减是多少；又例如，示波器的随机噪声指标为150uV+8%的“V/格”设置，在1mV/格设置下，VNoise为230uV。使用这些VIN、VNoise和探头衰减值，可计算出10X探头和2X探头的SNR：

使用10X探头计算SNR：

使用2X探头计算SNR：

在10mV测量中，2X探头的信噪比为21.7:1；10X探头的信噪比为4.3:1。很明显，衰减较低的探头提高了测量系统的信噪比，因此，这种探头更适合进行低压测量。

谨慎使用长地线，特别是在变压器和开关单元附近

长地线非常方便，因为用户只需连接接地一次，便可在地线范围内探测多个测试点。但是，任何一条导线都会分发电感，分发的电感会对AC信号做出反应。信号频率越高，对AC电流流动的阻碍性越大。地线的电感与探头输入电容相互作用，在某个频率上将导致振铃。下面的公式描述了振铃频率：

其中：f是振铃频率；L是探头接地解决方案引起的电感；C是探头的输入电容。

这个振铃是不可避免的，可能表现为幅度衰落的正弦曲线。在地线长度提高时，电感会提高，测得信号将在较低的频率上振铃。通过限制探头的接地长度或选择输入电容较低的探头，可以降低振铃的影响。

改善振铃频率的一个简单的解决方案是使用一条较短的地线，如短接地弹簧。图4左侧显示了采用短接地弹簧的探头图片。通过使用短接地弹簧，电感降低，C值下降，便能把电感振铃推过关心的频率范围。

电感量最低、同时又能获得安全接地连接的接地解决方案，是安装在探头尖端机箱上的测试插座(泰克部件编号131-4210-00)，如图4右侧所示。插座可以插入用户的测试电路板中，把地线长度缩短到接近于零。

地线还可以作为衰减器或环路，引起电容和磁性耦合效应。缩短地线长度还有一个好处，就是减少受到变压器和开关器件附近的放射性辐射。如果要求较长的地线，那么用户应注意，不要把地线放在变压器或者开关器件附近。

使用高输入阻抗的探头

在把探头插入电路时，探头会对被测电路产生一定的影响。探头拥有电阻单元、电感单元和电容单元，可以想象，如果电阻器、电容器或电感器被插在测量点上，那么，它会改变电路的特点。用户应该了解探头的输入阻抗指标，以使探头负荷的影响达到最小。

使用示波器的AC耦合功能，或调节探头偏置

一个测量挑战是测量位于DC信号顶部的低压AC信号。有多种选项可以帮助用户把重点放在信号的AC部分。在使用有源探头时，用户应使用探头的偏置控制功能——可以使用探头偏置，去掉探头放大器中的DC成分。

在使用低衰减无源探头观察这些类型的AC信号时，用户应使用示波器上的AC耦合功能封锁DC成分，只显示AC信号。

使用拥有充足带宽的探头

在选择拥有足够带宽的探头时，经验法则是：探头带宽应该是被测信号带宽的五倍。在评估简单的信号(如正弦波)和检定频域中发生的事件时，带宽是一个有效的指标。

哪些探头适合进行低压测量？

进行低压测量的最佳探头是有源探头或差分探头(如泰克TDP1500差分探头)，其可以选择1X和10X衰减范围。在1X设置下，这些探头不会降低或是衰减信号，得到的测量结果SNR更高，分辨率也更高。共模抑制功能是使差分探头成为低压测量(如纹波)最佳选择的功能之一。共模抑制允许探头抑制两个探头输入上共同的信号，如变压器或开关模式可能发生的耦合。有源探头和差分探头一般还拥有较高的带宽和较低的探头负荷效应。

泰克TPP0502提供了一种性能优异且成本较低的备选方案。TPP0502同时拥有无源探头的优点和有源探头的优点：坚固耐用、性能高、成本较低。除2X低衰减范围外，TPP0502在探头尖端提供了高带宽(500MHz)、大动态范围(300V CAT II)和高输入阻抗，主打指标为2MΩ和12.7pF。由于500MHz带宽，TPP0502提供的性能明显要优于业内其它低衰减无源探头，后者最大可以提供25MHz的带宽。探头带宽有限会导致用户漏掉可能影响被测信号的频率成分。

在进行低压测量时，必需评估探头，考察探头的衰减和输入阻抗指标。有源探头或差分探头(如TAP1500和TDP1500)是最高效的低压测量探头，泰克TPP0502则提供了一种经济的通用低衰减无源探头，在准确进行低压测量方面也有非常强的能力。

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       顾名思义，探头起到探测的作用。它是连接被测试电路和示波器输入端的重要媒介。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。

       当使用不合适的探头时，就会对测量的结果产生比较大的影响，大体能够分为两个方面。DY种情况，探头改变了波形的原本形状，所观察到的波形产生偏差。第二种情况，导致示波器运行异常。正常的设备变得无法工作。

       要避免这些情况，就要熟悉示波器探头的类型，然后根据实际情况有针对性的选择使用。常用的探头分为多种，无源探头、有源探头、差分探头、电流探头、低电容探头、高压探头等等，下面就对这些探头的适用范围进行介绍，方便大家进行选择。

       有源电压探头：一般适用于带宽大于500M Hz，幅度小于正负3伏的单端信号。

       无源探头：一般用于测试带宽小于500M Hz的单端信号。它是比较经济的一类探头。比如P6139A，线长是1.3米、带宽500M Hz、系统输入阻抗10M 欧、典型输入电容8pF、ZG电压为300 Vrms，补偿范围为8到12 pF。

       差分探头：一般用于测试差分信号。分为高带宽和高电压两种。高电压差分探头可以测试高达4400伏的差分信号;高带宽差分探头可以测试带为高达12.5G的高速信号。甚至一些产品可以到达16G Hz。

       电流探头：一般利用霍尔效应来测试电流信号。测试范围一般为从DC到2G。幅度由1 mA 到20000A。

       低电容探头：这是为匹配而设置的探头。这种探头目前市场型号比较少，ZG可以测量带宽9G Hz。

       高压探头：适合测试高压信号，ZG可以测量达4000伏的电压，可分为单端和差分两种探头。

       根据实际经验来看，使用率ZG的为无源类探头，高阻无源电压探头所占的比例ZD。无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数，如1×、10×、100×。在这些无源探头中，10×无源电压探头是最常用的探头。对信号幅度是1V峰值或更低的应用，1×探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合(几十毫伏到几十伏)的应用中，可切换1×/10×探头要方便得多。但是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗(R和C)特点也不同。因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能提供标准10×探头实现的ZY性能。

       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

CEMS烟气在线监测系统是一个系统化的、高精度的成套的设备，每一个细节部分都展示了生产者的匠心。就连采样探头的滤芯都需要仔细的挑选。

CEMS烟气在线监测系统

根据环境不同和测量样品气体组分的不同，通常探头滤芯可使用的有镍合金滤芯、陶瓷滤芯、玻璃滤芯等等。

CEMS探头滤芯

生产CEMS烟气在线监测系统在挑选探头滤芯时，所挑选的探头滤芯应具备以下特点:

1.孔径均匀、孔形稳定，分离率高;

2.孔隙率高，过滤阻力小，渗透效率高;

3.耐高温，可在280℃(湿态)以下正常工作;

4.化学稳定性好，耐酸碱腐蚀(PH2-12)，具有抗氧化性能;

5.无颗粒脱落，不使原液形成二次污染;

6.机械性能好，压差低，流量大，可压滤，可抽滤，操作简单;

7.抗微生物能力强，不与微生物发生作用;

8.可在线再生，使用寿命长(一般为膜滤芯的好几倍);

9.成型工艺好，无磁性无毒。

      质构仪探头作为质构仪测试样品的必备配件，没有质构仪探头，质构仪就无法检测出样品的硬度、弹性、粘性、回复性、咀嚼性、拉伸强度、断裂强度和凝胶强度等物性指标。然后质构仪探头有柱形探头、针型探头、球形探头、锥形探头、剪切装置、轻型切刀、拉伸探头等400多套，那么在测试样品的过程中，如何选择质构仪探头呢？

（1）根据不同的应用领域和不同的样品来选择质构仪探头

    应用质构仪的领域不同，样品不同，需要的探头可能是不一样的。比如测试果蔬样品，可以选择针型探头来测试果蔬表皮的脆度和表皮强度，而在其他食品领域，针型探头相对来说用的就比较少。

（2）根据测试样品的物性指标来选择质构仪探头

    如果需要通过全质构分析（TPA）测试样品的弹性、回复性、咀嚼性等指标，那么原则上探头的面积要大于样品的面积，如果探头面积小于样品面积时，在有些时候探头对样品不仅会发生压缩作用，还有可能发生剪切作用，破坏样品，从而获得的弹性、回复性和咀嚼性等指标不真实。

（3）根据国际、国家和行业标准来选择质构仪探头

    在一些国际、国家和行业标准中，会指定使用特定的探头来测定样品的某个指标。在这种情况下，我们就可以选择标准指定的探头来测试样品，从而获得样品的特定指标。比如2018年出的冷冻鱼糜凝胶强度测定国家标准GBT36187-2018规定质构仪测定冷冻鱼糜的凝胶强度，需要用5mm的球形探头。与质构仪相关的食品标准所需探头如下

       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！

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。