大家好,今天安泰維修小編給大家分享一篇關(guān)于示波器探頭的10個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)知,作為一名電子工程師對(duì)于示波器及探頭肯定都不會(huì)陌生,然后對(duì)于示波器的認(rèn)識(shí)您究竟知道多少呢?今天帶大家來(lái)詳細(xì)了解一下
大部分工程師都低估了探頭的重要性,沒(méi)有探頭,示波器就發(fā)揮不了任何作用,探頭使您能夠觀察被測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀況。目前市場(chǎng)上可以選擇的探頭有幾百種,但為您的特定測(cè)量選擇合適的探頭以便獲得準(zhǔn)確的觀測(cè)結(jié)果至關(guān)重要。
許多工程師認(rèn)為示波器標(biāo)配的無(wú)源探頭已經(jīng)足夠好,但事實(shí)并不是這樣,如果您的應(yīng)用使用了錯(cuò)誤的示波器探頭,那么就有可能遺漏重要事件,得到錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。
使用何種示波器探頭的探測(cè)方法,對(duì)您在屏幕上看到的測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響。在進(jìn)行測(cè)量之前,應(yīng)主動(dòng)了解其他工程師過(guò)去出現(xiàn)的錯(cuò)誤,從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):
接下來(lái)由安泰維修小編為您分享關(guān)于示波器探頭的10個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):
誤解1.100MHz的“信號(hào)”,使用100 MHz示波器探頭
示波器探頭帶寬與配合它們使用的示波器帶寬采用相同的方法進(jìn)行規(guī)定,即產(chǎn)品響應(yīng)的-3dB點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō),如果使用100 MHz帶寬的探頭測(cè)量100 MHz 1Vpp正弦波,那么探頭輸出將顯示正弦波0.7 Vpp的幅度。因此,100 MHz的探頭并不適合測(cè)量100 MHz的信號(hào)。
誤解2.只有高帶寬測(cè)量才需要有源探頭
有源探頭的低負(fù)載是它們最常被忽視的優(yōu)勢(shì),每當(dāng)探頭與目標(biāo)發(fā)生接觸時(shí),探頭變成它所測(cè)量的電路的一部分。探頭與電路之間的這種緊密接觸效應(yīng)稱為探頭負(fù)載,負(fù)載越大,對(duì)被測(cè)信號(hào)帶來(lái)的探頭干擾就越多,探頭制造商對(duì)探頭的輸入電阻和電容做出了規(guī)定,典型的500 MHz無(wú)源探頭為并聯(lián)10 M?,電容9.5 pf;而典型的1 GHz有源探頭為并聯(lián)1 M?,電容1 pf。在直流中,對(duì)于被測(cè)電路而言,無(wú)源探頭看起來(lái)像是一個(gè)10 M?的對(duì)地阻抗,而有源探頭將為1 M?。兩者都是非常大的阻抗,這意味著在低頻率信號(hào)上沒(méi)有明顯的影響,在較高頻率下,探頭電容將對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生不利影響。
誤解3.所有示波器探頭的衰減比均為10:1
探頭會(huì)使被測(cè)信號(hào)衰減,這樣呈現(xiàn)給示波器的信號(hào)就不會(huì)超過(guò)示波器的輸入范圍。較大衰減比如10:1、50:1、100:1等,用于測(cè)量較高的電壓,而小衰減比如2:1和1:1,適用于較低的電壓。測(cè)量系統(tǒng)的噪聲(示波器噪聲加探頭噪聲)會(huì)使得探頭衰減比成正比增加。在選擇探頭時(shí),這是一個(gè)重要的考慮因素。10:1的無(wú)源探頭和1:1的無(wú)源探頭都可以用于測(cè)量1Vpp的典型信號(hào),但1:1的無(wú)源探頭會(huì)帶來(lái)更有利的信噪比。
誤解4.只需建立穩(wěn)定的連接即可開始測(cè)量
當(dāng)人們看到示波器探頭所含的眾多連接附件時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生這一誤解,認(rèn)為只要簡(jiǎn)單地將它們與探頭相連就可以達(dá)成測(cè)量目標(biāo)。這些附件旨在為用戶提供方便,使他們能夠簡(jiǎn)單、快速地進(jìn)行定性測(cè)量,檢查電源是否通電或者時(shí)鐘是否切換。定量測(cè)量包括上升時(shí)間、周期、過(guò)沖等等,在進(jìn)行定量測(cè)量時(shí),最好要去掉附件,采用盡可能短的連接。較長(zhǎng)的附件會(huì)在探頭的信號(hào)路徑添加電感,大大降低它的帶寬,同時(shí)增加被測(cè)電路的探頭負(fù)載。
誤解5.接地就是接地
這一說(shuō)法不言而喻,但對(duì)示波器探頭而言,這可能并不確切。探頭的接地方式會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。探頭的接地引線具有電感屬性,它的阻抗隨著頻率的增加而增加。探頭接地引線越長(zhǎng),其電感越大,頻率也越低,在低頻率下阻抗會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。沿著探頭的屏蔽向下返回的電流會(huì)遇到此阻抗。這會(huì)使得探頭帶寬降低,造成可觀察到的信號(hào)振鈴。此外,接地引線越長(zhǎng),引線造成的環(huán)路越大,它也變成拾取雜散噪聲的更大天線。最好是始終采用盡可能短的接地連接。
誤解6.使用電流探頭和電壓探頭測(cè)量功率
功率=電壓*電流,因此,上述觀點(diǎn)似乎合理。實(shí)際上,它的錯(cuò)誤在于,這個(gè)說(shuō)法不完整。為了使用示波器準(zhǔn)確地測(cè)量功率,電壓探頭和電流探頭需要進(jìn)行偏差校正。電壓探頭和電流探頭的電氣長(zhǎng)度通常不一樣。這是由電纜長(zhǎng)度和設(shè)備延遲所造成,使得兩個(gè)探頭的信號(hào)在不同的時(shí)間到達(dá)示波器。其結(jié)果是,對(duì)于像切換模式電源這樣的系統(tǒng)而言,電壓和電流動(dòng)態(tài)變化,導(dǎo)致電壓乘以電流的乘積不正確。對(duì)探頭進(jìn)行偏差校正可以去除兩個(gè)探頭之間的信號(hào)傳輸時(shí)間差異并糾正錯(cuò)誤。
誤解7.使用隔直/交流耦合來(lái)消除直流
很多時(shí)候,待分析的有用信號(hào)是交流信號(hào),位于相對(duì)較大的直流信號(hào)頂部。測(cè)量直流電源的紋波和噪聲就是一個(gè)常見的例子?!袄吓伞钡姆椒ㄊ菍⒁粋€(gè)大電容與探頭串聯(lián),隔離掉直流分量,使信號(hào)能夠在屏幕上居中,并放大用于分析。另一種更好的方法是利用具有“探頭偏置”能力的探頭,如N7020A電源探頭。探頭偏置位于示波器和探頭向探頭內(nèi)注入調(diào)零電壓之處,最好位于探頭的大電阻值探針電阻器后方。使用探頭偏置的優(yōu)勢(shì)是只消除了直流。使用隔直時(shí),低頻內(nèi)容也被濾除。在直流電源上測(cè)量紋波和噪聲時(shí),隔直可以濾除低頻電源漂移和供電變化。探頭偏置的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,用戶調(diào)整接入偏置,示波器知道消除了多少直流,并能顯示此信息,以及在運(yùn)算或自動(dòng)測(cè)量中使用。
誤解8.不要把示波器探頭放在溫箱內(nèi)
曾幾何時(shí),這種說(shuō)法并沒(méi)有錯(cuò)誤。但是,現(xiàn)在有多種高溫選項(xiàng)提供給用戶。例如,是德科技提供一系列電壓和電流探頭,可以在溫箱內(nèi)使用,其工作溫度范圍為-50°C到+150°C。除了高溫能力之外,這些探頭還具有更長(zhǎng)的電纜,這樣他們可以溫箱內(nèi)部連接到測(cè)試設(shè)備所在的溫箱外部。
誤解9.電流探測(cè)器在測(cè)量“小”電流時(shí)不起作用
許多示波器電流探頭用戶在試圖測(cè)量小電流(1-50mA)時(shí)曾有過(guò)不愉快經(jīng)歷,他們發(fā)現(xiàn)不同測(cè)量的電流探頭偏差比被測(cè)電流大。這是由于多種因素造成的,如穿過(guò)探頭的引線的位置變化、探頭的熱漂移、殘余磁化強(qiáng)度或用于測(cè)量電流的導(dǎo)線環(huán)路中的外部信號(hào)耦合。針對(duì)非常小的電流(uA及以下)的測(cè)量,有一種新型的電流探頭,如N2820A高靈敏度電流探頭。這種探頭沒(méi)有采用之前的磁場(chǎng)感應(yīng)方法,而是依賴歐姆定律。這種差分電壓探頭能測(cè)量由1m?到1M?的感應(yīng)電阻器的電壓,并在示波器上顯示電流測(cè)量結(jié)果。
誤解10.驅(qū)動(dòng)示波器的同時(shí)不能使用兩個(gè)探頭
有一份來(lái)自探頭制造商的產(chǎn)品介紹還沒(méi)有進(jìn)行公開,這份產(chǎn)品介紹關(guān)乎探頭支架和探頭定位器,因此往往被忽視。這些方便的附件可以為用戶提供協(xié)助,使得用戶能在探測(cè)多個(gè)位置的同時(shí)操作示波器。它們具有不同的復(fù)雜性,有些是簡(jiǎn)單的雙腳架,與探頭相連形成穩(wěn)定的三腳架,探頭成為第三只“腳”;有些是具有多軸、可無(wú)限定位的支架,位于能對(duì)水平目標(biāo)和垂直目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)的方位。
看了小編給大家整理干貨,對(duì)于示波器探頭你是否有了更詳細(xì)的認(rèn)識(shí)呢,如果關(guān)于探頭您這邊有任何想咨詢的都可以聯(lián)系我們哦!
西安安泰測(cè)試設(shè)備維修中心于2008年創(chuàng)立,專業(yè)從事各種測(cè)試測(cè)量儀器及系統(tǒng)的維修與技術(shù)支持服務(wù),始終保持與持續(xù)拓展領(lǐng)先的維修技術(shù)與能力,具備對(duì)各類型采用復(fù)雜封裝工藝加工生產(chǎn)的高端儀器進(jìn)行芯片級(jí)維修的技術(shù)能力。我公司依靠精良的檢修設(shè)備,過(guò)硬的維修技術(shù),合理的維修價(jià)格,高效的維修周期和完善的售后服務(wù),打破了原廠的壟斷局面,為客戶節(jié)省維修費(fèi)用,縮短維修周期。目前,西安安泰測(cè)試設(shè)備維修中心已配備各類型硬件檢測(cè)設(shè)備及專業(yè)的集成器件維修平臺(tái),不僅可以幫助客戶大幅降低維修成本,并且為用戶提供包括返廠維修在內(nèi)的各種增值服務(wù),歡迎隨時(shí)來(lái)訪安泰維修網(wǎng)!
審核編輯 黃昊宇
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