示波器探头种类及工作原理

示波器电流探头是用于测量电子设备中电流信号的重要工具，其工作原理和特性：

一、定义与概述定义：示波器电流探头是根据法拉第原理设计的设备，用于测量导线中的干扰电流信号的磁环。它本质上是一个匝数为1的变压器，能够将流经导线的电流大小转换为电压信号，供示波器进行观测和分析。

二、分类AC/DC电流探头：可以测量直流（DC）以及交流（AC）电流的大小。AC电流探头：只能测量交流电流的大小。

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电流探头在测试高频时的工作原理

随着被测电流频率的增加，霍尔效应逐渐减弱，当测量一个不含直流成分的高频交流电流时，大部分是通过磁场的强弱直接感应到电流探头的线圈。此时，探头就像一个电流变压器，电流探头直接测量的是感应电流，而不是补偿电流，功放的输出为线圈提供一个低阻抗的接地回路。

电流探头在交叉区域时的工作原理

当电流探头工作在20KHz的高低频交叉区域时，部分测量是通过霍尔传感器实现的，另一部分是通过线圈实现的。 河南光隔离探头品牌钳式电流探头通常具有两个档位，如10mV/A和1mV/A，以适应不同电流范围的测量需求。

示波器电流探头的环路补偿原理是为了纠正电流探头在高频测量中可能产生的相位移和幅度误差。

环路补偿的实现方式

可调旋钮或开关：示波器电流探头上通常有一个可调旋钮或开关，用于调整环路补偿值。这个旋钮或开关可以改变探头电路中的某些参数，如电阻、电容等，从而实现对相位移和幅度误差的补偿。

校准信号：为了准确地进行环路补偿，需要使用一个已知的信号（即校准信号）来测试探头的性能。通过输入这个校准信号，可以测量出探头在高频下的相位移和幅度误差，并据此调整环路补偿旋钮或开关，使探头的性能达到比较好状态。

示波器的技术特点：

高精度：示波器探头具有高精度的测量能力，能够捕捉到微小的电信号变化。

高带宽：部分示波器探头支持高达200MHz的带宽，能够满足高速电路测试的需求。

高阻抗：示波器探头通常具有高阻抗设计，以减少对被测电路的影响。

安全性：示波器探头提供安全的仪器给所有的示波器使用，特别是在浮地电压测量等应用中，能够确保用户的安全。

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。较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。 有源差分探头具有低的负载效应、更高的信号保真度、高动态范围以及极微小的温漂等特点。

磁场反向法该方法利用磁场的相互作用原理，通过反向磁场来消除原有磁场。具体实施方法是，将电流探头置于磁场相反的磁场中，让探头在磁场中旋转，直到磁场趋于零。这种方法需要使用磁通量计等专业工具来精确测量磁场，实施难度比较大，因此并不常用。

交变磁场消磁(交替电流法)该方法是利用相互作用原理，在交变磁场作用下，使示波器电流探头磁化方向与磁场方向交替变换，从而消除磁化状态。具体实施方法是，将电流探头沿着磁场方向拖动，逐渐减小与磁场之间的距离直至小于测量范围时，加入交替电流，通常需要几分钟时间进行处理。

高温消磁法该方法利用高温对材料的影响，将受磁的电流探头放入高温箱或烘箱中进行处理。高温会改变内部磁性微观区域的排列，消除探头的磁化状态。这个方法消磁速度较慢，但效果***且经济实惠，很适用于家庭用户。 柔性电流探头因其高精度、大量程、快速响应和非接触式测量等优点。河南光隔离探头品牌

差分信号与普通的单端信号相比，具有抗干扰能力强、能有效抑制EMI（电磁干扰）、时序定位精确等优势。示波器探头种类及工作原理

示波器电流探头的应用

马达驱动器：在马达驱动器中，示波器电流探头可以测量和控制电机的电流，确保电机在安全、高效的状态下运行。

开关电源：在开关电源的设计和优化过程中，示波器电流探头可以用于测量和分析电源输出电流，帮助工程师调整参数，优化电源性能。

磁盘驱动器：在磁盘驱动器中，示波器电流探头可以用于测量读写头的工作电流，确保读写过程的稳定性和可靠性。

电子镇流器：电子镇流器是荧光灯等照明设备中常用的电流控制装置，示波器电流探头可以测量其输出电流，确保电流的稳定性和准确性。

高频模拟设计：在高频模拟设计中，示波器电流探头可以用于测量和分析高频信号中的电流变化，帮助工程师优化电路设计。 示波器探头种类及工作原理