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示波器電流探頭延時的測量

發布人:Micsig002時間:2021-10-26來源:工程師

示波器標配的探頭只能測量電壓,事實上示波器本身也是只能測量電壓的。如果要測量電流,就必須選用電流探頭,而電流探頭實際上也是將電流信號轉換成了電壓信號傳輸給了示波器,相當于是一個傳感器。

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選用電流探頭要注意幾點,有的電流探頭并不能測量直流電,只能測量交流電,這種探頭往往都是無源的,無需外部供電。如果需要測量直流電,則需要尋找支持交直流測量的電流探頭;其次要考慮被測電流的最大值和最小值是否在電流探頭測量范圍內,以及其精度是否可接受;電流探頭的帶寬也是考慮點,帶寬太小的電流探頭在測試信號頻率較大的信號時可能會失真;還有電流探頭鉗口的大小決定了被測導線的直徑最大可以達到多少。最后,用電流探頭測量時很可能會產生很高的溫度,因此探頭的溫度使用范圍也是一大考慮因素。

電流探頭的一大用處是進行功率測量。由于功率等于電壓乘以電流,因此我們往往會將示波器的一個通道測量電壓,另一個通道測量電流,然后二個通道的積即為其功率。之前我們和大家分享過差分探頭的延時測量,同樣的電流探頭也有其延時,并且往往和電壓探頭是不一樣的。這就導致示波器在測量計算功率的時候,其電壓通道和電流通道所測得的值,實際并不在同一時間點,那樣計算得到的實時功率就有誤差。今天我們就來和大家分享一下電流探頭的延時測量。

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我們先準備一塊專用的電流信號板,將信號源信號轉換為電流信號,為減小寄生電感及電容對信號的影響,電流信號板的測試區域為單邊多條直導線串接多個采樣電阻,測試時先將電流探頭夾住測試區域的多條直導線邊,并使電流方向順著電流探頭所指的方向,然后使用饋線焊接再采樣電阻兩端,因為其是純阻性負載,電壓和電流相位相等。最后信號源輸出100Hz方波信號,觀察示波器電流探頭及饋線采樣波形的上升沿延遲。得到波形如下:

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我們將示波器的時基打小,將波形展開。由于所測電流探頭的帶寬為800K(CP2100X),而使用饋線焊接再采樣電阻兩端的情況可視為20M帶寬,因此兩個通道捕捉到的上升沿上升時間并不一致。我們可以將2個信號的上升沿起始點作為差值計算點。打開示波器的X光標,X1移動到通道二的上升沿起始點,X2移動到通道一的上升沿起始點,可以看到X1和X2的差值,所得的差值也就大約是這個電流探頭的延時。

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關鍵詞: 示波器

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