泰克示波器探头的选择对测量的影响

泰克示波器探测要避免的常见错误，接下来一起看看吧!!!

错误 1 - 没有校准探头

探头在交付之前已进行过校准，但它们没有针对示波器前端进行校准。如果它们未在示波器输入端上进行校准，那么就无法得到测量结果。

示波器有源探头

如果您的有源探头没有针对示波器进行校准，您将看到垂直电压测量结果和上升沿时序(以及可能的一些失真)出现差异。大多数示波器具有参考或辅助输出功能，还配有指南来引导您完成探头校准。

错误 2 - 增加探头负载效应

只要将探头连接到示波器并将它与您的设备接触，探头就会成为电路的一部分。探头对您的设备施加的电阻、电容和电感负载效应会影响您在示波器屏幕上看到的信号。这些负载效应可能会改变被测电路的工作状态。了解这些负载效应，有助于您避免为特定的电路或系统选择错误探头。

错误 3 - 没有充分利用您的差分探头

许多人认为只有在探测差分信号时才使用差分探头。您是否知道，在探测单端信号时，也可以使用差分探头?这将为您节省大量时间和金钱，并提高测量的准确性。最大限度地利用差分探头，获得尽量最好的信号保真度。

差分探头可以进行与单端探头相同的测量，并且由于差分探头在两个输入端上有共模抑制，所以差分测量结果的噪声大为减少。这使您可以看到被测设备信号的更好表示，而不会被探测所增加的随机噪声误导。

错误 4 - 选择了错误的电流探头

大电流和小电流测量需要捕获的细节并不相同。您需要知道为应用选择哪种电流探头更合适，以及使用错误的探头可能会遇到哪些麻烦。

大电流测量：

如果使用钳形探头测量大电流(10A - 3000A)，那么您的设备必须足够小，使钳形探头能够夹住它。如果设备太大使得钳形探头无法夹住，那么工程师可能会想办法在探头钳夹上添加额外的导线，但这会改变被测设备的特性。更好的办法是使用合适的工具。

最好的解决方案是使用具有柔性回路探头前端的大电流探头。您可以将该柔性回路缠绕到任何设备上。这种探头叫做 Rogowski 线圈。它可以让您在不添加未知特性元器件的情况下探测设备，使测量结果保持高度的信号完整性。它们还使您能够测量从 mA 级到数百 kA 的大电流。请注意，它们只测量交流电流，所以直流分量将被隔离。它们的灵敏度也低于某些电流探头。这对于大电流测量来说通常不是问题。但是在测量小电流时，灵敏度和查看直流分量的能力就变得很重要。请记住，对一种测量有效的方式并不一定适用于另一种测量。

错误 5 - 在纹波和噪声测量期间会错误地处理直流偏置

直流电源上的纹波和噪声是由较大直流信号上的小交流信号形成的。当直流偏置较大时，您可能需要在示波器上使用较大的每格电压设置才能在屏幕上显示信号。与小交流信号相比，这样做会降低测量的灵敏度并增加噪声。这意味着您无法获得信号交流部分的准确表示。

如果使用隔直流电容器来解决这个问题，那么将不可避免地阻隔部分低频交流内容，使您无法观察到信号在经过设备上的元器件时发生的变化。

使用具有较大偏置功能的电源探头，可以将波形置于屏幕中间，而无需移除直流偏置。这样可以让整个波形都显示在屏幕上，同时保持垂直标度较小且处于放大状态。通过这些设置，您可以查看瞬态、纹波和噪声的细节。

错误 6 - 未知的带宽限制

在进行重要测量时，务必选择具有足够带宽的探头。带宽不足会使信号失真，使您很难做出明智的工程测试或设计决定。

错误 7 - 被掩盖的噪声影响

探头和示波器的噪声可能会导致被测设备的噪声显得更大。为您的应用选择具有合适衰减比的探头，将会减小探头和示波器所添加的噪声。因此，您就能够获得更准确的信号，更清晰地查看被测设备的情况。

许多探头制造商将探头噪声描述为等效输入噪声(EIN)，并以 Vrms 为单位表示。较高的衰减比使您可以测量较大的信号，但缺点是示波器将检测到这些比率并同时放大信号及其噪声。

错误 1 - 没有校准探头

探头在交付之前已进行过校准，但它们没有针对示波器前端进行校准。如果它们未在示波器输入端上进行校准，那么就无法得到测量结果。

示波器有源探头

如果您的有源探头没有针对示波器进行校准，您将看到垂直电压测量结果和上升沿时序(以及可能的一些失真)出现差异。大多数示波器具有参考或辅助输出功能，还配有指南来引导您完成探头校准。

错误 2 - 增加探头负载效应

只要将探头连接到示波器并将它与您的设备接触，探头就会成为电路的一部分。探头对您的设备施加的电阻、电容和电感负载效应会影响您在示波器屏幕上看到的信号。这些负载效应可能会改变被测电路的工作状态。了解这些负载效应，有助于您避免为特定的电路或系统选择错误探头。

错误 3 - 没有充分利用您的差分探头

许多人认为只有在探测差分信号时才使用差分探头。您是否知道，在探测单端信号时，也可以使用差分探头?这将为您节省大量时间和金钱，并提高测量的准确性。最大限度地利用差分探头，获得尽量最好的信号保真度。

差分探头可以进行与单端探头相同的测量，并且由于差分探头在两个输入端上有共模抑制，所以差分测量结果的噪声大为减少。这使您可以看到被测设备信号的更好表示，而不会被探测所增加的随机噪声误导。

错误 4 - 选择了错误的电流探头

大电流和小电流测量需要捕获的细节并不相同。您需要知道为应用选择哪种电流探头更合适，以及使用错误的探头可能会遇到哪些麻烦。

大电流测量：

如果使用钳形探头测量大电流(10A - 3000A)，那么您的设备必须足够小，使钳形探头能够夹住它。如果设备太大使得钳形探头无法夹住，那么工程师可能会想办法在探头钳夹上添加额外的导线，但这会改变被测设备的特性。更好的办法是使用合适的工具。

最好的解决方案是使用具有柔性回路探头前端的大电流探头。您可以将该柔性回路缠绕到任何设备上。这种探头叫做 Rogowski 线圈。它可以让您在不添加未知特性元器件的情况下探测设备，使测量结果保持高度的信号完整性。它们还使您能够测量从 mA 级到数百 kA 的大电流。请注意，它们只测量交流电流，所以直流分量将被隔离。它们的灵敏度也低于某些电流探头。这对于大电流测量来说通常不是问题。但是在测量小电流时，灵敏度和查看直流分量的能力就变得很重要。请记住，对一种测量有效的方式并不一定适用于另一种测量。

错误 5 - 在纹波和噪声测量期间会错误地处理直流偏置

直流电源上的纹波和噪声是由较大直流信号上的小交流信号形成的。当直流偏置较大时，您可能需要在示波器上使用较大的每格电压设置才能在屏幕上显示信号。与小交流信号相比，这样做会降低测量的灵敏度并增加噪声。这意味着您无法获得信号交流部分的准确表示。

如果使用隔直流电容器来解决这个问题，那么将不可避免地阻隔部分低频交流内容，使您无法观察到信号在经过设备上的元器件时发生的变化。

使用具有较大偏置功能的电源探头，可以将波形置于屏幕中间，而无需移除直流偏置。这样可以让整个波形都显示在屏幕上，同时保持垂直标度较小且处于放大状态。通过这些设置，您可以查看瞬态、纹波和噪声的细节。

错误 6 - 未知的带宽限制

在进行重要测量时，务必选择具有足够带宽的探头。带宽不足会使信号失真，使您很难做出明智的工程测试或设计决定。

错误 7 - 被掩盖的噪声影响

探头和示波器的噪声可能会导致被测设备的噪声显得更大。为您的应用选择具有合适衰减比的探头，将会减小探头和示波器所添加的噪声。因此，您就能够获得更准确的信号，更清晰地查看被测设备的情况。

许多探头制造商将探头噪声描述为等效输入噪声(EIN)，并以 Vrms 为单位表示。较高的衰减比使您可以测量较大的信号，但缺点是示波器将检测到这些比率并同时放大信号及其噪声。

审核编辑：符乾江