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探頭知多少
日期：2025-05-19 22:50
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摘要：
探頭知多少
任何信號(hào)的測(cè)試測(cè)量都需要通過(guò)探頭進(jìn)行傳輸，探頭的正確選擇和使用，是成功進(jìn)行測(cè)試測(cè)量的**步。在示波器探頭中，使用*為廣泛的，無(wú)疑是高阻無(wú)源電壓探頭。其本身具備的高輸入阻抗、無(wú)需供電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高壓、耐用、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，使其成為示波器領(lǐng)域中廣受歡迎的探頭。然而無(wú)源探頭也是型號(hào)繁多，參數(shù)復(fù)雜，該如何進(jìn)行選擇呢？一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：
一、是否具備衰減切換功能
有的無(wú)源探頭可通過(guò)切換開(kāi)關(guān)，如圖1。選擇不同的衰減比例，如不衰減和10倍衰減，從而使探頭工作在不同的模式下。值得注意的是，這種切換使得探頭“判若兩人”。
切換前后，探頭的輸入阻抗、**輸入電壓、帶寬、衰減比例都不一樣，使用時(shí)應(yīng)特別注意。在無(wú)衰減模式下，探頭的輸入電阻小，輸入寄生電容大，即探頭的負(fù)載效應(yīng)比較大，**輸入電壓和帶寬都比較低，這種模式適用于對(duì)帶寬要求不高的小信號(hào)的測(cè)試測(cè)量。在10倍衰減模式下，探頭的負(fù)載效應(yīng)比較小，**輸入電壓和帶寬都比較高，這種模式適用于高壓信號(hào)和高頻信號(hào)的測(cè)試測(cè)量。值得注意的是，10倍衰減模式在使用前需要先進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
圖1.檔位切換開(kāi)關(guān)
二、探頭帶寬
這是一個(gè)很重要的參數(shù)，它決定了探頭所能測(cè)量的信號(hào)頻率范圍。通常帶寬越高，價(jià)格也越昂貴。探頭工作在不同的模式下，其帶寬也不一樣，探頭選型時(shí)需要留意探頭在各種工作模式下的帶寬分別是多少。需要注意的是，宣傳資料中通常只給出探頭的**帶寬，詳細(xì)的參數(shù)需要從數(shù)據(jù)手冊(cè)中獲得，如不同的衰減檔位下的不同帶寬參數(shù)。較高的帶寬通常意味著較為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，但這并不是**的，因?yàn)檩^高的帶寬也意味著引入更多的噪聲。但帶寬不足，則會(huì)使測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重失真，對(duì)同一信號(hào)的測(cè)試結(jié)果對(duì)
三、輸入阻抗
輸入阻抗決定了探頭的負(fù)載效應(yīng)。因?yàn)樘筋^是接在被測(cè)電路中的，對(duì)于被測(cè)電路來(lái)說(shuō)是一個(gè)負(fù)載，負(fù)載的接入會(huì)影響原來(lái)電路的工作，因此探頭的阻抗越大越好。探頭的等效輸入阻抗模型為一個(gè)電阻與一個(gè)電容的并聯(lián)模型，但在不同的衰減檔位下，該電阻和電容的等效值是不一樣的。在10倍衰減檔位下，等效的電阻更大，電容更小，因此對(duì)被測(cè)電路的影響更小，具體的測(cè)試結(jié)果對(duì)比如圖4、圖5、圖6所示。注：實(shí)際測(cè)試結(jié)果與被測(cè)電路的輸出阻抗有關(guān)。
四、輸入電壓
探頭的允許輸入電壓越高，則探頭的應(yīng)用范圍也越廣，這個(gè)很好理解，但需要注意的是，探頭的允許輸入電壓可能是變化的。探頭的**允許輸入電壓隨輸入信號(hào)頻率的增加而降低，這是因?yàn)樘筋^采用了電阻電容進(jìn)行補(bǔ)償，電容的阻抗是隨頻率變化的， 因此電容與電阻的分壓比也在變化。為了避免探頭因?yàn)楦邏簱p壞甚至出現(xiàn)**事故，必須在用戶手冊(cè)給出的**輸入電壓-頻率特征圖的允許范圍內(nèi)使用。
五、補(bǔ)償范圍
探頭具有通用性，可用于不同廠家的示波器上。而不同的示波器，甚至同一示波器的不同通道，輸入寄生電容是有差別的，為了減少測(cè)量誤差，探頭在接入示波器之后，需要先進(jìn)行補(bǔ)償，然后才能使用。對(duì)高低頻分別進(jìn)行補(bǔ)償和大的補(bǔ)償范圍，可使探頭引入的測(cè)量誤差降到**。
六、探頭附件
豐富的探頭附件可充分發(fā)揮探頭的作用，使探頭工作在*佳的狀態(tài)。如顏色多樣的標(biāo)識(shí)環(huán)可方便多通道的使用，絕緣保護(hù)帽可提供**的測(cè)試，接地彈簧和BNC適配器的使用，可保證信號(hào)的質(zhì)量，充分利用探頭的測(cè)量帶寬。若不使用接地彈簧和BNC適配器，接地鱷魚(yú)夾的使用將使探頭帶寬大打折扣。
該探頭提供1:1和10:1衰減切換，在1:1衰減檔位下，帶寬可達(dá)10MHz，在10:1衰減檔位下，帶寬可達(dá)300 MHz。同時(shí)具有較低的輸入寄生電容，高輸入阻抗和高輸入電壓的特點(diǎn)。通過(guò)寬范圍的補(bǔ)償調(diào)節(jié)和豐富的產(chǎn)品附件，使其適用于任何廠家的示波器，并使測(cè)試測(cè)量變得簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確。
任何信號(hào)的測(cè)試測(cè)量都需要通過(guò)探頭進(jìn)行傳輸，探頭的正確選擇和使用，是成功進(jìn)行測(cè)試測(cè)量的**步。在示波器探頭中，使用*為廣泛的，無(wú)疑是高阻無(wú)源電壓探頭。其本身具備的高輸入阻抗、無(wú)需供電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高壓、耐用、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，使其成為示波器領(lǐng)域中廣受歡迎的探頭。然而無(wú)源探頭也是型號(hào)繁多，參數(shù)復(fù)雜，該如何進(jìn)行選擇呢？一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：
一、是否具備衰減切換功能
有的無(wú)源探頭可通過(guò)切換開(kāi)關(guān)，如圖1。選擇不同的衰減比例，如不衰減和10倍衰減，從而使探頭工作在不同的模式下。值得注意的是，這種切換使得探頭“判若兩人”。
切換前后，探頭的輸入阻抗、**輸入電壓、帶寬、衰減比例都不一樣，使用時(shí)應(yīng)特別注意。在無(wú)衰減模式下，探頭的輸入電阻小，輸入寄生電容大，即探頭的負(fù)載效應(yīng)比較大，**輸入電壓和帶寬都比較低，這種模式適用于對(duì)帶寬要求不高的小信號(hào)的測(cè)試測(cè)量。在10倍衰減模式下，探頭的負(fù)載效應(yīng)比較小，**輸入電壓和帶寬都比較高，這種模式適用于高壓信號(hào)和高頻信號(hào)的測(cè)試測(cè)量。值得注意的是，10倍衰減模式在使用前需要先進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
圖1.檔位切換開(kāi)關(guān)
二、探頭帶寬
這是一個(gè)很重要的參數(shù)，它決定了探頭所能測(cè)量的信號(hào)頻率范圍。通常帶寬越高，價(jià)格也越昂貴。探頭工作在不同的模式下，其帶寬也不一樣，探頭選型時(shí)需要留意探頭在各種工作模式下的帶寬分別是多少。需要注意的是，宣傳資料中通常只給出探頭的**帶寬，詳細(xì)的參數(shù)需要從數(shù)據(jù)手冊(cè)中獲得，如不同的衰減檔位下的不同帶寬參數(shù)。較高的帶寬通常意味著較為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，但這并不是**的，因?yàn)檩^高的帶寬也意味著引入更多的噪聲。但帶寬不足，則會(huì)使測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重失真，對(duì)同一信號(hào)的測(cè)試結(jié)果對(duì)
三、輸入阻抗
輸入阻抗決定了探頭的負(fù)載效應(yīng)。因?yàn)樘筋^是接在被測(cè)電路中的，對(duì)于被測(cè)電路來(lái)說(shuō)是一個(gè)負(fù)載，負(fù)載的接入會(huì)影響原來(lái)電路的工作，因此探頭的阻抗越大越好。探頭的等效輸入阻抗模型為一個(gè)電阻與一個(gè)電容的并聯(lián)模型，但在不同的衰減檔位下，該電阻和電容的等效值是不一樣的。在10倍衰減檔位下，等效的電阻更大，電容更小，因此對(duì)被測(cè)電路的影響更小，具體的測(cè)試結(jié)果對(duì)比如圖4、圖5、圖6所示。注：實(shí)際測(cè)試結(jié)果與被測(cè)電路的輸出阻抗有關(guān)。
四、輸入電壓
探頭的允許輸入電壓越高，則探頭的應(yīng)用范圍也越廣，這個(gè)很好理解，但需要注意的是，探頭的允許輸入電壓可能是變化的。探頭的**允許輸入電壓隨輸入信號(hào)頻率的增加而降低，這是因?yàn)樘筋^采用了電阻電容進(jìn)行補(bǔ)償，電容的阻抗是隨頻率變化的， 因此電容與電阻的分壓比也在變化。為了避免探頭因?yàn)楦邏簱p壞甚至出現(xiàn)**事故，必須在用戶手冊(cè)給出的**輸入電壓-頻率特征圖的允許范圍內(nèi)使用。
五、補(bǔ)償范圍
探頭具有通用性，可用于不同廠家的示波器上。而不同的示波器，甚至同一示波器的不同通道，輸入寄生電容是有差別的，為了減少測(cè)量誤差，探頭在接入示波器之后，需要先進(jìn)行補(bǔ)償，然后才能使用。對(duì)高低頻分別進(jìn)行補(bǔ)償和大的補(bǔ)償范圍，可使探頭引入的測(cè)量誤差降到**。
六、探頭附件
豐富的探頭附件可充分發(fā)揮探頭的作用，使探頭工作在*佳的狀態(tài)。如顏色多樣的標(biāo)識(shí)環(huán)可方便多通道的使用，絕緣保護(hù)帽可提供**的測(cè)試，接地彈簧和BNC適配器的使用，可保證信號(hào)的質(zhì)量，充分利用探頭的測(cè)量帶寬。若不使用接地彈簧和BNC適配器，接地鱷魚(yú)夾的使用將使探頭帶寬大打折扣。
該探頭提供1:1和10:1衰減切換，在1:1衰減檔位下，帶寬可達(dá)10MHz，在10:1衰減檔位下，帶寬可達(dá)300 MHz。同時(shí)具有較低的輸入寄生電容，高輸入阻抗和高輸入電壓的特點(diǎn)。通過(guò)寬范圍的補(bǔ)償調(diào)節(jié)和豐富的產(chǎn)品附件，使其適用于任何廠家的示波器，并使測(cè)試測(cè)量變得簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確。
