示波器探头原理

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示波器电流探头原理

示波器电流探头原理

示波器电流探头原理
示波器电流探头是一种用于测量电流的仪器,它通过将电流
信号转换为电压信号,并将其输入示波器进行显示和分析。


工作原理主要包括磁性、电阻性和电感性三种类型。

1.磁性电流探头原理:磁性电流探头利用安培定律,通过电
流在导线周围产生的磁场感应来测量电流。

当电流通过被测导
线时,磁性电流探头放置在导线周围,探头内部的磁芯感应到
磁场并产生感应电势,该电势与电流成正比。

感应电势经由传
感器传递到示波器上,经过放大和滤波后,示波器上显示出与
原始电流信号相关的波形。

2.电阻性电流探头原理:电阻性电流探头采用电流感应原理,通过导线内部的电阻产生的电势差来测量电流。

探头内部包含
一个电阻元件,当电流通过被测导线时,一部分电流会通过探
头内的电阻元件,产生电势差。

电势差将被放大并传递到示波
器上,示波器通过计算电势差和电阻之间的关系来确定电流大小。

3.电感性电流探头原理:电感性电流探头利用电流在线圈内
引起的感应电势来测量电流。

探头内部包含一个线圈,当电流
通过被测导线时,线圈内部会产生磁场,导线中的电流和线圈
中的磁场之间会相互作用,从而在线圈两端产生感应电势。


感应电势经由传感器传递到示波器上,并经过放大和滤波处理后,示波器上显示出与原始电流信号相关的波形。

总之,示波器电流探头通过不同的原理将电流信号转换为电压信号,从而在示波器上显示出电流的波形。

这种测量方法广泛应用于电子电路测试、电力系统分析和工业自动化等领域。

力科示波器探头使用指南

力科示波器探头使用指南

引言:本文是力科示波器探头使用指南的第二部分,旨在帮助用户了解力科示波器探头的使用方法和技巧。

在本文中,我们将介绍力科示波器探头的基本原理、选择和连接方法、调节和校准技巧,以及一些常见问题的解决方法。

概述:力科示波器探头是一种用于测量电路中的电压和信号的设备,它可以将电压和信号转换为示波器可读取的波形图。

正确使用力科示波器探头可以提高测量的准确性和稳定性,确保测试结果的可靠性。

正文内容:一、力科示波器探头的基本原理1.探头的结构和工作原理2.探头的频响特性和灵敏度3.探头的衰减和放大功能4.探头的输入和输出阻抗二、力科示波器探头的选择和连接方法1.探头的不同类型和规格2.根据测试对象和电路条件选择合适的探头3.探头的连接方法和注意事项4.使用配套的适配器和接头进行连接三、力科示波器探头的调节和校准技巧1.校准示波器探头的接地引线2.调整示波器的垂直和水平灵敏度3.校准示波器探头的频响特性和衰减系数4.使用示波器的自动校准和校准信号源进行校准四、力科示波器探头常见问题的解决方法1.探头引线和连接器的故障排除2.探头频响特性不一致的解决方法3.探头衰减和放大功能失效的解决方法4.探头引入的干扰和噪音问题的解决方法5.探头与被测电路之间的匹配问题的解决方法五、总结本文介绍了力科示波器探头的基本原理、选择和连接方法、调节和校准技巧,以及一些常见问题的解决方法。

正确使用示波器探头对于准确测量和分析电路中的信号非常重要,希望本文对用户能够有所帮助。

在实际使用过程中,用户还应根据具体需求和测试条件进行进一步的实践和调试,以获得更准确的测量结果。

示波器高压探头原理

示波器高压探头原理

示波器高压探头原理
示波器高压探头是一种常见的电子测量仪器,用于测量高压电路中的电压信号。

它的工作原理主要包括信号采集部分、信号传输部分和信号处理部分。

示波器高压探头的信号采集部分通常由电容、限流电阻和电阻组成。

其中,电容作为信号的采集元件,能够将高压信号转化为电流信号;限流电阻能够限制电流的流动,保护示波器高压探头不被过大的电流损坏;电阻用于与信号接地,形成信号回路。

信号采集部分与示波器主机相连,通过信号传输部分将采集到的信号传输给示波器主机进行处理。

信号传输部分主要由特殊材料制成的电缆组成,该电缆能够承受高压电场的作用,同时能够将采集到的信号准确地传输到示波器主机。

在传输过程中,需要注意信号传输的阻抗匹配,确保信号的准确传输。

信号处理部分是示波器高压探头的核心部分,它有助于处理采集到的信号,使其能够在示波器屏幕上显示出来。

信号处理部分主要包括信号放大、滤波和保护等功能。

示波器高压探头将采集到的小电流信号转化为示波器能够处理的较大电压信号,以便在示波器屏幕上显示出来。

同时,示波器高压探头还能够对信号进行滤波,去除掉一些噪声,使得信号更加清晰。

另外,为了保护示波器高压探头和示波器主机,通常会在信号处理部分添加过压保护电路。

通过上述工作原理,示波器高压探头能够准确地采集高压电路中的电压信号,并
将其传输给示波器主机进行处理和显示。

示波器高压探头广泛应用于电力系统、电子设备、通讯系统等领域,为工程师和技术人员提供了便捷和可靠的电压测量手段。

示波器探头

示波器探头

示波器探头1. 简介示波器探头(也称为测量探头)是示波器电子设备中的一个重要组成部分,用于连接被测电路和示波器,将电路上的信号转换为示波器可以显示和分析的电压波形。

探头的设计与性能直接影响着示波器的测量准确性和灵敏度。

本文将介绍示波器探头的基本原理、结构和使用方法,并介绍一些常见的示波器探头类型及其特点。

2. 基本原理示波器探头的基本原理是通过在被测电路上插入一个高阻抗的输入电路,将电路上的信号采集到探头中,并通过电缆传输到示波器输入端。

探头在信号采集过程中应尽量不改变被测电路的特性,避免对被测电路造成影响。

为了满足高阻抗和低串扰的要求,示波器探头通常采用共模抑制和差模传输技术。

共模抑制可以抑制干扰信号对被测信号的影响,而差模传输可以将两个相等但反向的信号进行差分处理,提高信号的传输质量。

3. 结构和类型示波器探头的结构通常包括探头头部、探头主体和连接线。

探头头部是用于与被测电路接触的部分,需要具有良好的接触性能和适配不同电路的能力。

探头主体包含信号采集电路和阻抗转换电路,用于将被测信号转换为示波器可以接收的电压波形。

连接线负责将采集到的信号传输到示波器输入端。

根据不同的应用场景和测量需求,示波器探头可以分为以下几种常见类型:3.1 被动探头被动探头是最常用的示波器探头类型之一,也是最基本的探头类型。

它采用被动元件(如电阻、电容和电感等)作为信号采集电路,主要用于测量幅值较小的低频信号。

被动探头具有简单、易用和低成本的特点,但在高频和大幅值信号测量时,性能可能会受到限制。

3.2 主动探头主动探头是专门用于测量高频和大幅值信号的示波器探头。

它通过在探头主体中增加放大器电路,将被测信号放大后再传输到示波器输入端。

主动探头具有较高的输入阻抗和增益,可以在保持信号完整性的同时提高测量精度和灵敏度。

3.3 差分探头差分探头是用于测量差分信号的示波器探头。

它通常由两个采样通道和一个差分放大器组成,将两个信号进行差分放大后传输到示波器输入端。

示波器探头原理

示波器探头原理

示波器探头原理示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围,使得示波器可以在线测试与分析被测电子电路,如下图:图1 示波器探头的作用探头的选择与使用需要考虑如下两个方面:其一:因为探头有负载效应,探头会直接影响被测信号与被测电路;其二:探头就是整个示波器测量系统的一部分,会直接影响仪器的信号保真度与测试结果一、探头的负载效应当探头探测到被测电路后,探头成为了被测电路的一部分。

探头的负载效应包括下面3部分:1、阻性负载效应;2、容性负载效应;3、感性负载效应。

图2 探头的负载效应阻性负载相当于在被测电路上并联了一个电阻,对被测信号有分压的作用,影响被测信号的幅度与直流偏置。

有时,加上探头时,有故障的电路可能变得正常了。

一般推荐探头的电阻R>10倍被测源电阻,以维持小于10%的幅度误差。

图3 探头的阻性负载容性负载相当于在被测电路上并联了一个电容,对被测信号有滤波的作用,影响被测信号的上升下降时间,影响传输延迟,影响传输互连通道的带宽。

有时,加上探头时,有故障的电路变得正常了,这个电容效应起到了关键的作用。

一般推荐使用电容负载尽量小的探头,以减小对被测信号边沿的影响。

图4 探头的容性负载感性负载来源于探头地线的电感效应,这地线电感会与容性负载与阻性负载形成谐振,从而使显示的信号上出现振铃。

如果显示的信号上出现明显的振铃,需要检查确认就是被测信号的真实特征还就是由于接地线引起的振铃,检查确认的方法就是使用尽量短的接地线。

一般推荐使用尽量短的地线,一般地线电感=1nH/mm。

图5 探头的感性负载二、探头的类型示波器探头大的方面可以分为:无源探头与有源探头两大类。

无源有源顾名思义就就是需不需要给探头供电。

无源探头细分如下:1、低阻电阻分压探头;2、带补偿的高阻无源探头(最常用的无源探头);3、高压探头有源探头细分如下:1、单端有源探头;2、差分探头;3、电流探头最常用的高阻无源探头与有源探头简单对比如下:表1 有源探头与无源探头对比低阻电阻分压探头具备较低的电容负载(<1pf),较高的带宽(>1、5GHz),较低的价格,但就是电阻负载非常大,一般只有500ohm或1Kohm,所以只适合测试低源阻抗的电路,或只关注时间参数测试的电路。

示波器无源探头的原理

示波器无源探头的原理

示波器无源探头(Passive Oscilloscope Probe)是一种不需要外部电源即可工作的示波器探头。

它的原理是基于阻抗变换和信号耦合,以适应示波器输入端的要求。

无源探头通常由探头本体、耦合电容、输入阻抗变换网络(通常是一个有源元件,如运算放大器)和终端电阻组成。

以下是示波器无源探头的基本工作原理:
1. 耦合电容:无源探头的输入端通常接有一个耦合电容,用于阻止直流分量通过探头进入示波器,这样可以保护示波器的电子元件不受直流电压的影响。

同时,耦合电容允许交流信号通过。

2. 输入阻抗变换网络:示波器的输入阻抗通常很高,以减少对被测电路的影响。

无源探头内部的输入阻抗变换网络可以将探头侧的较低阻抗转换为示波器输入所需的高阻抗。

这通常通过使用运算放大器和其他电阻元件来实现。

3. 终端电阻:无源探头的输出端接有一个终端电阻,这个电阻的值通常与示波器的输入阻抗相匹配,以确保信号在传输过程中不会因为阻抗不匹配而衰减。

4. 信号耦合:探头的本体通常由导电材料制成,可以用来耦合被测电路的信号。

由于探头本身不提供电源,它不会对被测电路产生影响,这使得无源探头非常适合用于测量敏感电路。

无源探头的优点是不需要外部电源,使用方便,且对被测电路的影响较小。

然而,无源探头的带宽通常有限,对于高速信号的测量可能不够理想。

在需要更高带宽和更精确测量的情况下,可能需要使用有源探头(Active Probe),有源探头内部包含有源电子元件,可以提供更宽的带宽和更好的性能。

示波器差分探头原理

示波器差分探头原理

示波器差分探头是一种用于测量高频电压信号的仪器,可以在信号传输过程中准确地测量两个不同位置的电压差值。

它广泛应用于电子领域的信号测试和调试中。

差分探头的工作原理基于电压分压和共模抑制的原理。

当被测电路有两个触点时,差分探头可以测量这两个触点之间的电压差异。

差分探头通常由一个主动探头和一个地探头组成。

主动探头测量被测电压,而地探头提供参考电位。

差分探头的主要原理是将两个电阻分压网络串联在一起。

其中一个电阻与待测电压相连,另一个电阻与另一个排除电源噪音和干扰信号的电压连接。

这两个电阻形成一个低通滤波器,可以通过选择适当的电阻值和电容值来滤除高频噪声和杂散信号。

差分探头的共模抑制能力是测量其性能的一个重要指标。

共模噪声是指同时作用在两个触点上,与两个触点间的差异电压无关的噪声。

差分探头通过设计和构造,能够有效抑制这种共模噪声的干扰。

示波器差分探头通常还包含一个电阻网络,用于连接示波器输入端。

这个电阻网络的作用是保护示波器输入电路免受过大电流的损伤,同时也限制了示波器输入电路的噪声。

在使用差分探头时,需要注意一些事项。

首先,差分探头的电阻网络和示波器的输入电阻之间需要匹配。

此外,差分探头的接地端需要正确连接到被测电路的地,以确保测量的准确性。

此外,还需要注意差分探头的频率响应和带宽范围,以确保能够满足所测量信号的要求。

在实际应用中,示波器差分探头有着广泛的应用。

例如,在高速数字电路的设计和测试中,差分探头可以用于测量数据线之间的差分信号。

在射频电路的测试中,差分探头可以用于测量天线信号和射频信号的传输效果。

综上所述,示波器差分探头是一种基于电压分压和共模抑制原理的测量仪器。

通过选择适当的电阻和电容,差分探头可以提供高频电压信号的准确测量。

差分探头具有共模抑制能力强、频率响应好等特点,在电子领域有着广泛的应用。

(有图)示波器探头原理及种类.pdf

(有图)示波器探头原理及种类.pdf

示波器探头原理及种类(1)任何使用过示波器的人都会接触过探头,通常我们说的示波器是用来测电压信号的(也有测光或电流的,都是先通过相应的传感器转成电压量测量),探头的主要作用是把被测的电压信号从测量点引到示波器进行测量。

大部分人会比较关注示波器本身的使用,却忽略了探头的选择。

实际上探头是介于被测信号和示波器之间的中间环节,如果信号在探头处就已经失真了,那么示波器做的再好也没有用。

实际上探头的设计要比示波器难得多,因为示波器内部可以做很好的屏蔽,也不需要频繁拆卸,而探头除了要满足探测的方便性的要求以外,还要保证至少和示波器一样的带宽,难度要大得多。

因此最早高带宽的实时示波器刚出现时是没有相应的探头的,又过了一段时间探头才出来。

要选择合适的探头,首要的一点是要了解探头对测试的影响,这其中包括2部分的含义:1/探头对被测电路的影响;2/探头造成的信号失真。

理想的探头应该是对被测电路没有任何影响,同时对信号没有任何失真的。

遗憾的是,没有真正的探头能同时满足这两个条件,通常都需要在这两个参数间做一些折衷。

为了考量探头对测量的影响,我们通常可以把探头模型简单等效为一个R、L、C 的模型,把这个模型和我们的被测电路放在一起分析。

首先,探头本身有输入电阻。

和万用表测电压的原理一样,为了尽可能减少对被测电路的影响,要求探头本身的输入电阻Rprobe要尽可能大。

但由于Rprobe不可能做到无穷大,所以就会和被测电路产生分压,实际测到的电压可能不是探头点上之前的真实电压,这在一些电源或放大器电路的测试中会经常遇到。

为了避免探头电阻负载造成的影响,一般要求Rprobe要大于Rsource和Rload的10倍以上。

大部分探头的输入阻抗在几十k欧姆到几十兆欧姆间。

其次,探头本身有输入电容。

这个电容不是刻意做进去的,而是探头的寄生电容。

这个寄生电容也是影响探头带宽的最重要因素,因为这个电容会衰减高频成分,把信号的上升沿变缓。

通常高带宽的探头寄生电容都比较小。

示波器探头原理

示波器探头原理

示波器探头原理示波器探头是示波器中的一个重要部件,它的作用是将被测信号转换成示波器可测量的电压信号。

在示波器测量中,探头起着至关重要的作用,正确的选择和使用探头可以保证测量结果的准确性和可靠性。

本文将介绍示波器探头的原理,帮助读者更好地理解示波器探头的工作原理和选择使用。

首先,我们来了解一下示波器探头的基本结构。

一般来说,示波器探头由接地线、信号引线、衰减器、补偿器和接口等部分组成。

接地线用于连接被测电路的地,信号引线用于连接被测信号的输入端,衰减器用于将被测信号进行衰减,补偿器用于调节探头的频率响应,接口则用于连接示波器主机。

接下来,我们来详细介绍一下示波器探头的工作原理。

当被测信号通过信号引线输入到探头时,首先经过衰减器进行衰减,然后再经过补偿器进行补偿,最后通过接口输入到示波器主机。

衰减器的作用是将被测信号的幅值降低到示波器可测量的范围内,以保护示波器主机不受过大的输入信号影响。

补偿器的作用是校正探头的频率响应特性,使得探头在不同频率下都能够准确地传输信号。

在选择使用示波器探头时,需要考虑被测信号的频率范围、幅值范围和波形特性等因素。

不同的探头具有不同的频率响应特性和衰减比,因此在选择探头时需要根据实际测量需求进行合理选择。

另外,还需要注意探头的接地方式,接地方式的选择会对测量结果产生影响,需要根据具体情况进行合理选择。

总之,示波器探头作为示波器中的重要部件,具有重要的测量作用。

正确的选择和使用探头可以保证测量结果的准确性和可靠性。

希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解示波器探头的工作原理和选择使用,从而更好地应用示波器进行信号测量。

示波器探头的原理

示波器探头的原理

示波器探头的原理示波器探头是用于连接被测电路和示波仪,用于测量电压信号波形的一种电子设备。

它的主要原理是通过探头将待测电压转换为能够被示波器读取和显示的信号。

示波器探头主要由探头体、接地线、探头标尺、衰减器和校准器等组成。

探头体一端连接被测电路,另一端插入示波器的输入端口。

探头体内部是一个高频电路,能够通过电容或电阻的变化将电路输出信号转换为示波器可以接收的合适的电压范围。

接地线将被测电路的地与示波器接地点相连,以确保测量的准确性。

探头标尺上刻有不同电压系数的标度,用于测量不同幅值的信号。

衰减器和校准器用于调整和校准接入信号的幅度。

示波器探头的工作原理有两种常见的方式,即电容分压和电阻分压。

电容分压是指通过探头内部的电容将被测电压分压为示波器可以接收的范围内的电压。

探头内部的电容和被测电路之间形成一个电压分压比,通过调节探头标尺上的放大倍数,可以在示波器屏幕上正确显示被测电压的波形。

电阻分压是指通过探头内部的电阻将被测电压按照一定比例分压为示波器可以接收的电压。

探头内部的电阻和被测电路之间形成一个电压分压比,通过调节探头标尺上的放大倍数,从而改变分压比。

这种方式主要适用于低频信号的测量。

示波器探头还有一些其他的技术参数,如频率响应、带宽、输入阻抗和负载容量等。

频率响应是指探头的输出信号与输入信号的频率之间的关系。

带宽是指探头能够准确测量的频率范围。

输入阻抗是指探头的输入端口对被测电路的负载影响。

负载容量是指探头输入端口的电容大小,它影响了探头对高频信号的响应能力。

在使用示波器探头时,需要根据被测电路的特性和测量要求选择合适的探头类型和参数。

一般来说,测量低频信号可以选择频率响应和带宽较低的电容分压型探头;而对于高频信号的测量,则需要选择带宽和频率响应较高的探头。

总结起来,示波器探头通过电容分压或电阻分压的原理将被测电压信号转换为示波器可以显示的合适的电压范围。

它是一种重要的测量工具,能够准确地显示电路中的电压信号波形,帮助工程师进行电路调试和故障排查。

数字示波器探头原理、种类及作用方法

数字示波器探头原理、种类及作用方法

数字示波器探头原理、种类及作用方法任何使用过示波器的人都会接触过探头,通常我们说的示波器是用来测电压信号的(也有测光或电流的,都是先通过相应的传感器转成电压量测量),探头的主要作用是把被测的电压信号从测量点引到示波器进行测量。

大部分人会比较关注示波器本身的使用,却忽略了探头的选择。

实际上探头是介于被测信号和示波器之间的中间环节,如果信号在探头处就已经失真了,那么示波器做的再好也没有用。

实际上探头的设计要比示波器难得多,因为示波器内部可以做很好的屏蔽,也不需要频繁拆卸,而探头除了要满足探测的方便性的要求以外,还要保证至少和示波器一样的带宽,难度要大得多。

因此最早高带宽的实时示波器刚出现时是没有相应的探头的,又过了一段时间探头才出来。

一、探头原理示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线,而且是测量系统的重要组成部分。

探头有很多种类型号各有其没的特性,以适应各种不同的专门工作的击破要,其中一类称为有源探头,探头内包含有源电子元件可以提供放大能力,不含有源元件的探头称为无源探头,其中只包含无源元件如电阻和电容。

这种探头通常对输入信号进行衰减。

二、探头种类2.1 无源电压探头2.1.1 无源探头无源探头由导线和连接器制成,在需要补偿或衰减时,还包括电阻器和电容器。

探头中没有有源器件(晶体管或放大器),因此不需为探头供电。

无源探头一般是最坚固、最经济的探头,它们不仅使用简便,而且使用广泛。

2.1.2 高阻无源电压探头从实际需要出发,使用最多的是电压探头,其中高阻无源电压探头占最大部分。

2.1.3 低阻无源电压探头大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。

而低阻无源电压探头(又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头)的频率特性很好,采用匹配同轴电缆的探头,带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。

这种探头是为用于50欧姆环境中设计的,这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计(TDR)。

示波器探头原理.概要

示波器探头原理.概要

示波器探头原理示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围,使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路,如下图:图1 示波器探头的作用探头的选择和使用需要考虑如下两个方面:其一:因为探头有负载效应,探头会直接影响被测信号和被测电路;其二:探头是整个示波器测量系统的一部分,会直接影响仪器的信号保真度和测试结果一、探头的负载效应当探头探测到被测电路后,探头成为了被测电路的一部分。

探头的负载效应包括下面3部分:1. 阻性负载效应;2. 容性负载效应;3. 感性负载效应。

图2 探头的负载效应阻性负载相当于在被测电路上并联了一个电阻,对被测信号有分压的作用,影响被测信号的幅度和直流偏置。

有时,加上探头时,有故障的电路可能变得正常了。

一般推荐探头的电阻R>10倍被测源电阻,以维持小于10%的幅度误差。

图3 探头的阻性负载容性负载相当于在被测电路上并联了一个电容,对被测信号有滤波的作用,影响被测信号的上升下降时间,影响传输延迟,影响传输互连通道的带宽。

有时,加上探头时,有故障的电路变得正常了,这个电容效应起到了关键的作用。

一般推荐使用电容负载尽量小的探头,以减小对被测信号边沿的影响。

图4 探头的容性负载感性负载来源于探头地线的电感效应,这地线电感会与容性负载和阻性负载形成谐振,从而使显示的信号上出现振铃。

如果显示的信号上出现明显的振铃,需要检查确认是被测信号的真实特征还是由于接地线引起的振铃,检查确认的方法是使用尽量短的接地线。

一般推荐使用尽量短的地线,一般地线电感=1nH/mm。

图5 探头的感性负载二、探头的类型示波器探头大的方面可以分为:无源探头和有源探头两大类。

无源有源顾名思义就是需不需要给探头供电。

无源探头细分如下:1. 低阻电阻分压探头;2. 带补偿的高阻无源探头(最常用的无源探头);3. 高压探头有源探头细分如下:1. 单端有源探头;2. 差分探头;3. 电流探头最常用的高阻无源探头和有源探头简单对比如下:表1 有源探头和无源探头对比低阻电阻分压探头具备较低的电容负载(<1pf),较高的带宽(>1.5GHz),较低的价格,但是电阻负载非常大,一般只有500ohm或1Kohm,所以只适合测试低源阻抗的电路,或只关注时间参数测试的电路。

示波器探头原理---示波器探头工作原理

示波器探头原理---示波器探头工作原理

示波器探头原理---示波器探头工作原理2009-06-20 19:40示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线,而且是测量系统的重要组成部分。

探头有很多种类型号各有其没的特性,以适应各种不同的专门工作的击破要,其中一类称为有源探头,探头内包含有源电子元件可以提供放大能力,不含有源元件的探头称为无源探头,其中只包含无源元件如电阻和电容。

这种探头通常对输入信号进行衰减。

我们将首先集中讨论通用无源探头,说明共主要技术指标以及探头对被测电路和被测信号的影响,接着简单介绍几种专用探头及其附近。

屏蔽示波器探头的一个重要任务是确保只有希望观测的信号才在示波器上出现,如果我们仅仅使用一面导线来代替探头,那到它的作用就好象是一根天线,可以从无线电台、荧光灯,电机、50或60Hz的电源的交流声甚至当地业余无线电爱好者那里接收到很多不希望的干扰信号,其些这类噪声甚至还能抽向注入到被测电路中去所以我们首先需要的是屏蔽的电缆,示波器探头的屏蔽电缆通过们于探头尖端的接地线和被测电路连接,从而保证了很好的屏蔽。

示波器探头带宽和示波器一们,示波器探头也具有其允许的有限带宽。

如果我们使用一台100MHz的示波器和一个100MHz的探头,那么它们组合起来的响应就小于100MHz,探头的电容和示波器的输入电容相加,这就减小了系统的带宽,加大了显示的上升时间tr见第一章1.3节上升时间。

使用1.3节的公式tr(ns)=350/BW(MHz)如果示波器和探头各自均为100MHz带宽,其上升时间均为tr=3.5ns 。

则有效系统上升时间就由下式给出:trsystem=sqr(t2rscope+t2rprobe)=sqr(3.52+3.52)ns=sqr(24.5)2ns=4.95ns根据4.95ns的系统上升时间求得,系统带宽为350/4.95MHz=70.7MHz。

Fluke公司给所有示波器配备的探头都能使示波器保证在探头尖端获得规定的示波器带宽,从上述的计算可以看出,视觉要求探头本射的带宽要比示波器的带宽宽得多。

示波器探针原理

示波器探针原理

示波器探针原理
示波器探针是一种用于测量电压波形的工具。

其原理是将待测电路的电压信号通过探针输入到示波器上,使示波器能够对电压信号进行显示和分析。

探针的核心部分是一个细长的金属探头,它与电路的测试点连接,并将测试点的电压信号传递到示波器上。

为了保证准确的测量结果,探针通常具有很高的输入阻抗,以避免探针本身对电路的影响。

在连接探针时,需要注意探针的接地线要与待测电路的地线相连接,以确保测量的参考点一致。

此外,探针的输入端还需要与示波器的输入端相连接,以将信号传递给示波器进行显示。

示波器通过探针获得的电压信号可以显示在示波器的屏幕上。

示波器通常有多种显示模式,如时间域波形、频谱分析等。

通过对显示波形的观察和分析,可以了解电路的性能、波形的特点以及信号的频率、振幅等参数。

总之,示波器探针利用高阻抗的输入特性将待测电路的电压信号传递给示波器,通过示波器的显示和分析,可以对电路的波形和性能进行准确测量和评估。

示波器隔离探头工作原理

示波器隔离探头工作原理

示波器隔离探头工作原理同学们!今天咱们来聊聊示波器隔离探头的工作原理。

这东西听起来可能有点复杂,但别担心,我会用简单的话给大家讲明白。

咱们得知道示波器是干啥的。

示波器就像是一个电子侦探,可以把电信号的变化显示出来,让我们能看到电信号的样子。

比如说,我们可以用示波器来看一个电路里的电压是怎么变化的,或者一个信号的频率是多少。

但是呢,有时候我们直接用示波器去测量电信号会有问题。

比如说,电路里的电压可能很高,会把示波器给烧坏。

或者电路里有一些干扰,会影响我们的测量结果。

这时候,就需要用到示波器隔离探头啦。

示波器隔离探头就像是一个保护罩,把示波器和要测量的电路隔离开来。

这样,即使电路里的电压很高或者有干扰,也不会影响到示波器。

那示波器隔离探头是怎么做到隔离的呢?其实啊,它里面有一些很厉害的技术。

一种常见的方法是用变压器来隔离。

大家都知道变压器吧?它可以把高电压变成低电压,或者把低电压变成高电压。

在示波器隔离探头里,变压器可以把要测量的电路和示波器隔离开来。

当电信号通过变压器的时候,变压器会把信号传递给示波器,但是不会让电路里的高电压或者干扰信号通过。

还有一种方法是用光耦合器来隔离。

光耦合器就像是一个光的通道,它可以把电信号变成光信号,然后再把光信号变成电信号。

在示波器隔离探头里,光耦合器可以把要测量的电路和示波器隔离开来。

当电信号通过光耦合器的时候,光耦合器会把信号变成光信号传递给示波器,但是不会让电路里的高电压或者干扰信号通过。

除了隔离,示波器隔离探头还有一个很重要的功能,就是放大信号。

有时候,要测量的电信号很微弱,直接用示波器可能看不清楚。

这时候,示波器隔离探头就可以把信号放大,让我们能更容易地看到信号的变化。

示波器隔离探头是怎么放大信号的呢?它里面有一些放大器电路,可以把微弱的电信号放大。

这些放大器电路可以根据需要调整放大倍数,让我们能得到最合适的测量结果。

示波器隔离探头的工作原理就是通过隔离和放大信号,让我们能更安全、更准确地用示波器测量电信号。

示波器电压探头原理

示波器电压探头原理

示波器电压探头原理示波器是一种用于测量电信号波形的仪器,而电压探头是示波器的重要组成部分。

电压探头的作用是将被测电路的电压转换为示波器可以测量的电压信号,并保持信号的准确性和稳定性。

本文将介绍示波器电压探头的原理及其工作方式。

一、电压探头的基本原理电压探头的基本原理是利用高阻抗输入电路来测量电路中的电压信号。

通常情况下,电压探头由一个内部电阻和一个电容组成。

电阻用于限制电流的流动,电容则用于对电压进行滤波。

当电压探头连接到被测电路上时,内部电阻和电容将与被测电路并联。

由于电压探头的输入阻抗很高,可以忽略不计,因此它不会对被测电路造成影响。

同时,电容的作用是对电压信号进行滤波,以提供稳定的测量结果。

二、电压探头的工作方式电压探头的工作方式可以分为两个步骤:信号传递和信号调节。

1. 信号传递在信号传递过程中,电压探头将被测电路的电压信号传递给示波器。

当电压探头连接到被测电路上时,探头的输入端将接收到电压信号。

由于电压探头的高阻抗输入电路,这个过程基本上是无损的,不会对被测电路造成影响。

2. 信号调节在信号传递到示波器之前,电压探头会对信号进行调节以适应示波器的测量范围。

这通常涉及到放大和衰减两个过程。

放大是指将被测电路的电压信号放大到示波器可以测量的范围内。

放大过程通常由探头内部的放大器完成。

放大器可以将电压信号放大几十倍或几百倍,以便更好地显示在示波器屏幕上。

衰减是指将被测电路的电压信号降低到示波器可以接受的范围内。

衰减过程通常由探头内部的电阻网络完成。

电阻网络可以根据示波器的测量范围选择不同的衰减系数,以保证测量的准确性和稳定性。

三、电压探头的使用注意事项在使用电压探头时,需要注意以下几点:1. 阻抗匹配:要确保电压探头的输入阻抗与示波器的输入阻抗匹配,以保证测量的准确性。

一般情况下,示波器的输入阻抗是固定的,而电压探头的输入阻抗可以通过选择不同的探头进行调整。

2. 频率响应:电压探头的频率响应是指在不同频率下的响应能力。

示波器探头工作原理

示波器探头工作原理

示波器探头工作原理
示波器探头是一种测量电信号的工具,通过将探头连接到示波器上,可以观察并测量信号的波形和特征。

探头的工作原理基于电磁感应和电阻分压原理。

它通常由两部分组成:信号引线和插头。

信号引线是连接探头和被测信号源的部分,一端连接探头插头,另一端连接被测信号的接入点。

引线通常由绝缘材料包裹的导体组成,以防止信号波形受到外界干扰。

插头是探头的连接接口,用于将探头与示波器相连。

插头一般由金属制成,确保良好的电气接触和传输质量。

当信号通过探头时,信号引线会感应到电磁场,并在引线上产生感应电动势。

这个电动势可以通过回路中的电阻进行分压,从而减小信号的幅度,以防止损坏示波器。

在测量过程中,示波器会根据该分压信号计算出原始信号的幅度值,并将其显示在屏幕上。

探头还需要考虑相位延迟。

由于探头本身的电容性质,信号在传输过程中可能会有微小的时间延迟。

示波器会根据探头的特性进行校准,以消除这种延迟并确保准确测量信号的时间特性。

总之,示波器探头通过电磁感应和电阻分压原理来感知和测量被测信号,并将其转换成示波器可读取的波形数据,以实现信号的观测和分析。

示波器高压探头原理

示波器高压探头原理

示波器高压探头原理
示波器高压探头原理是基于电容耦合的测量方法。

高压探头由一个内部电容器和一个外部接地夹具组成。

内部电容器将被测量电压与示波器连接,而外部夹具则将接地引线连接到被测量电路的地。

当被测量电路的信号进入探头时,它首先经过外部夹具的接地点。

由于内部电容器的存在,外部夹具和示波器之间形成了一个低通滤波器。

这个滤波器的截止频率取决于内部电容器的值。

这意味着高频信号会被滤波器阻塞,只有低频信号能够通过。

当被测量电路的信号进入探头后,它会产生电荷,使得内部电容器的电压发生变化。

示波器测量并记录这个变化,通过这种方式来显示信号波形。

在测量过程中,由于内部电容器的存在,探头会对被测量电路产生额外负载。

这个负载会导致测量结果偏离实际值。

因此,在使用高压探头时,需要根据探头的额定阻抗对测量值进行修正。

总之,示波器高压探头利用电容耦合的原理,通过测量内部电容器的电压变化来显示被测量电路的信号波形。

在实际应用中,需要考虑探头的负载影响,并进行相应的校准。

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示波器探头原理示波器探头原理---示波器探头工作原理示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线,而且是测量系统的重要组成部分。

探头有很多种类型号各有其没的特性,以适应各种不同的专门工作的击破要,其中一类称为有源探头,探头内包含有源电子元件可以提供放大能力,不含有源元件的探头称为无源探头,其中只包含无源元件如电阻和电容。

这种探头通常对输入信号进行衰减。

我们将首先集中讨论通用无源探头,说明共主要技术指标以及探头对被测电路和被测信号的影响,接着简单介绍几种专用探头及其附近。

屏蔽示波器探头的一个重要任务是确保只有希望观测的信号才在示波器上出现,如果我们仅仅使用一面导线来代替探头,那到它的作用就好象是一根天线,可以从无线电台、荧光灯,电机、50或60Hz的电源的交流声甚至当地业余无线电爱好者那里接收到很多不希望的干扰信号,其些这类噪声甚至还能抽向注入到被测电路中去所以我们首先需要的是屏蔽的电缆,示波器探头的屏蔽电缆通过们于探头尖端的接地线和被测电路连接,从而保证了很好的屏蔽。

示波器探头带宽和示波器一们,示波器探头也具有其允许的有限带宽。

如果我们使用一台100MHz的示波器和一个100MHz的探头,那么它们组合起来的响应就小于100MHz,探头的电容和示波器的输入电容相加,这就减小了系统的带宽,加大了显示的上升时间tr见第一章1.3节上升时间。

使用1.3节的公式tr(ns)=350/BW(MHz)如果示波器和探头各自均为100MHz带宽,其上升时间均为tr=3.5ns 。

则有效系统上升时间就由下式给出:trsystem=sqr(t2rscope+t2rprobe)=sqr(3.52+3.52)ns=sqr(24.5)2ns=4.95ns根据4.95ns的系统上升时间求得,系统带宽为350/4.95MHz=70.7MHz。

Fluke公司给所有示波器配备的探头都能使示波器保证在探头尖端获得规定的示波器带宽,从上述的计算可以看出,视觉要求探头本射的带宽要比示波器的带宽宽得多。

示波器探头负载效应当我们进行测量时,我们常常以为测得的电压和电路中未连入示波器时是完全一样的。

实际上,每个示波器探头都有其输入阻抗,输入阻抗包含了电阻、电容和电感分量。

由于探头引入的额外负载,所以连入探头后就会影响被测电路我以当我们分析测量结果时必须考虑探头的特性以及测试电路的阻抗。

有些示波器探头里没有串联的电阻,这类探头主要就由一段电缆和一个测试头构成,因此,在其工作频率范围或有用带宽之内,探头对信号没有衰减作用。

这类探头称为1:1或X1探头。

由于这类探头在测试点处将其自身的电容(包括电缆的电容)与示波器的输入阻抗连在了一起,所以这种探头具有负载效应。

见图42。

示波器探头的等效电路当信号频率啬时,探头的容性负载效应京戏得更加显著。

由于电缆的类型和长度的不同以及探头本身构造等原因,1:1探头的输入电容通常可以从大约35pF到100pF以上,这等于给被测电路施加了一个低阻抗菌素负载,具有47pF输入电容1:1探头在20MHz之下的电抗仅为169W,这就使得这个探头在此频率无法使用。

衰减式探头减小了负载效应我们可以在探头中增加一个和示波器输入阻抗相串联的阻抗,用这种办法就可以减小探头的负载效应。

然而,这就意味着输入电压不能完全加到示波器的输入端,因为我们现在已经引入了一个分压器。

给出了一处简化的探头等效电路,Rp和Rs构成了一个10:1的分压器,Rs为示波器的输入阻抗。

调节补偿电容C补偿使得探头和示波器械相匹配,视觉保证了在探头的尖端获得正确的频率响应曲线,宋一来就使得这种探头的频率响应比1:1探头频率响应要宽得多。

10:1示波器探头电路图示波器的标准输入电阻为1MΩ。

这就要求在探头中串联9MΩ的电阻,使得在低频时探头尖端的输入阻抗为10MΩ。

探头补偿一个实际的10:1探头具有几个可调的电容和电阻以便在很宽的频率范围内获得正确的频率响应,这些可调元件的大多数都是在制造探头时由工厂调好的。

只有一个微调电容留给用户去调节。

这个电容称为低频补偿电容,应当通过调节这个电容使得探头和与相配用的示波器匹配,使用示波器前面板上的信号输出可以很容易地进行这项调节工作,示波器的这个输出端标有"探头调节"、"校准器""CAL"或者"探头校准"等标志,并能送出一个方波输出电压。

方波中包含很多频率分量。

当所有这些分量都以正确的幅度送至示波器时,就能在示流器屏幕上再现方波信号。

图44示出探头欠补偿,正确补偿和过补偿的影响。

在2kHz方波和1MHz正弦波之下观察不同探头补偿情况的影响。

可以看出,在较高的的频率下探头过补偿和欠补偿和欠被偿情况下1MHz正弦波的幅度是很不准确的。

所以在使用的衰减探头之前一定不要忘记检查探头的补偿情况。

由于一台示波器的不同输入通道的输入电容可能有小的差异,所以您应当按照示波器上要使用的通道来进行探头补偿调整工作。

示波器探头最大输入电压多数通用10:1探头的构造使这些探头适合于最大输入电压为峰值400V或500V的情况下使用,所以这些探头可以用于信号电平高达数百伏的广泛的应用场合,对于需要测量更高电压的场面合,我们推荐使用电压额定值更高的100:1探头。

示波器探头读出现代示波器探头都装有编码系统,使得示波器能够识别与它相连年的探头类型。

从而使示波器能够高速垂直偏转指示值及所有幅度测量结果以避免发生泥淆。

而如果使用不带这种识别系统的探头,则用户就不得不自己为所有波形显示和测量结果重新定樯以便反映出探头的衰减量。

接地引线电感说明探头的接地引线电感如何与探头及示波器的输入电容形成串联谐振电路。

而探头的输入电阻则在谐振电路中引入阻尼。

带有接地引线电感的示波器探头等效电路像其它谐振电路一亲,如果在探头上加入阶跃电压则此谐振电路也会发生振铃现象,过大的接地引线电感还会使示波器显示的上升时间变差,图46显示出使用不同长度的接地引线时,连至示波器的快速上升沿脉冲的显示波形。

接地引线对脉冲响应的影响从图中我们可以清楚的看到接地引线电感对测量结果的影响,所以一定要使探头的接地引线尽可能的短,特别是在测高频和快速上升沿的信号时尤应注意。

安全接地为保证电气上的安全,多数示波器都通过电源线与安全地线相连。

被测信号有可能和地线具有相同的参考电位,但并非必然如此,因此在连接探头的地线时,一定要注意不要因此而把被测系统的某一部分短路。

另一方面,既使被测系统和示波器的地线具有相同的参考电位,这也并不意味着可以用安全地线来作信号返回通路,这是由于安全地线连接走线很长,具有很大的引线电感,因此不适合作信号返回通路。

这时一定要用探头的接地引线来作为信号的参考地线。

示波器探头类型我们已经研究了10:1和1:1两种探头,此外还有多种其它类型的通用探头。

可切换式示波器探头这种探头将10:1探头和1:1探头容为一体,使用起来非常方便,在一般情况下最好使用10:1档,因为在这一档探头对被测电路的负载效应小,而且频带宽。

而1:1档则可在测量低频低电平信号时使用。

衰减器示波器探头另一种常用的衰减器探头为100:1探头,其输入电容较低,典型值为2.5pF,输入电阻为20MW,探头的额定电压值很高,典型值为4KV。

因此这种探头适合于在测量高压变换器等电压很高的场合使用。

FET示波器探头这是一种可在高频下使用的有源探头,其使用频率可达650MHz。

其输入电容可低达1.4pF,因此特别适合于在具有很高源阻抗的电路中测量快速瞬变,或者其它要求探头负载效应最小的场合。

由于采用有源设计方案,所以FET探头也可用于1:1的情况,仍具有极低的输入电容。

电流示波器探头顾名思义,使用这种探头时示波器上显示的是导体中的电流而不是其上的电压。

在这种探头的头上装有一个电流感应变压器,使用时只要把探头卡到电缆导线上而无需切断电路,探头获得的信号首先变换成电压,再经过比例变换后送到示波器的端,这时示波器显示的单位为A/格或mA/格。

探头的频率范围可达70MHz以上。

使用电流探头以后,具有数学处理能力的示波器就可以通过将电压波形和电流波形相乘来进行功率的测量,详细隔离放大器隔离放大器虽然不是一般意义下的探头,但我们可以把它看成是一种用来把示波器测量点和地电位隔离开来的特殊类?quot;探头"。

这种"探头"之所以必要是因为,除非使用电源隔离变压器或者电池来为示波器供电,不然的话,示波器的输入参考地线总是在地电位,采用隔离放大器还使我们能够测量叠加于很大的共模电压之上的小信号(见图47)。

隔离放大器的输入单元整个由塑料构成。

并由电池供电,以保证安全。

隔离放大器大都应用在电力和控制系统等领域。

带有命令开关的示波器探头在探头方面的一项最新改进是针对使用探头进行大量测试工作的用户。

在PM3094和PM3394A系列的示波器中,Fluke公司采用了一项称为探头命令开关的新技术,为此在探头体上装了一个小开关,使用空虚开关可以启动预选的功能,如启动自动设置,或者从设置存储器中选择另一组设置参数,在组合示波器中命令开送还可以用来启动"接触、保持和测量"功能,即进行一次采集,将波形冻结并根据存贮的波形进行多咱参数的测量。

4.3 其它附件示波器还可配备多种附件,其中有些附件是为了使示波器适合于在某种测量环境下使用,例如:接口,上架机件及软件包,而另一些附件则有助于方便、有条有理的携带示波器及探头或者有助于专门的测量工作。

视频行选择器这个附近件对于视频工程师的工作是极理想的工具。

它能生成行、场及帧同步脉冲用以触发示波器,使得视频工程师可以对某一视频行的各部分进行研究。

通过开关可以观察行的另码,当该行到来时示波器就触发。

某些型号的示波器,如PM3394A具有内置式的视频行选择器。

这时,此功能的控制机构则为示波器控制机构的一部分。

终端负载当测量低阻抗系统时,示波器必须配以正确的终端负载以避免信号失真。

某些示波器的输入端可以由开关切换成50Ω的输入阻抗。

对于没有这种功能的示波器则可使用这种终端负载附件来和示波器的输入端配合使用,终端负载的衰减系数有1:1、10:1及100:1多咱。

此外还有75Ω规格的终端负载可供其它视频系统使用。

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