PRBTEK分享电流探头的具体作用

电流探头是根据法拉第原理设计的磁环，用来测量导体中的干扰电流信号，本质上是一个一匝的变压器。电流探针可用于测量流经导线的电流。电流探头分为交流/DC电流探头和交流电流探头。前者可以测量DC和交流电流的大小，后者只能测量交流电流的大小。

流过导线的电流会在导线周围形成一个电磁通量场。电流探针用于感测。

这个磁通量场被设计并转换成相应的电压，以便用示波器测量。这样就可以用示波器观察和分析电流波形。当与示波器的电压测量功能结合时，电流探头还允许各种功率测量。根据示波器的波形数学运算功能，这些测量可以包括瞬时功率、有功功率、视在功率和相位。

示波器的电流探头基本分为两类：交流电流探头和交流/DC电流探头。交流电流探头通常是无源探头，交流/DC电流探头通常是有源探头。两种类型使用相同的转换原理，即感应导体中的电流(AC)。

为了进行转换，首先必须有电流流过导体，并且必须根据电流的幅度和方向来构造和消除磁通量场。当一个线圈放在这个磁场中，如上图所示，变化的磁通场通过简单的转换操作就会在线圈中引起电压。这种转换操作是交流电流探头的基础。

交流电流探头的头部实际上是一个线圈，缠绕在磁芯上。当探头保持在指定的方向上，并靠近载有交流电流的导体时，探头将输出一个线性电压，这个电压与导体中电压的比值是已知的。这个与电流相关的电压可以在示波器上显示为电流刻度的波形。

交流电流探头的带宽取决于探头线圈的设计和其他因素。带宽可高达1GHz。然而，典型带宽低于100MHz。

在任何情况下，交流电流探头也有一个低频截止点，其中包括直流电流(DC)，因为DC不会引起磁通场的变化，所以不会引起开关动作。此外，在非常接近DC的频率下，例如0.01Hz，磁通量场的变化速度不足以实现转换动作。然而，可以产生转换动作并在探头带宽内测量输出。此外，根据探头线圈的设计，带宽的低频可能低至0.5Hz或1.2kHz

对于带宽开始于DC附近的探针，可以将霍尔效应设备添加到探针设计中以检测DC。结果，获得了带宽从DC开始并延伸到指定频率的上限为3dB的点的AC/DC探针。这种探头至少需要一个电源，霍尔效应器件进行DC传感。根据探头设计，可能还需要电流探头放大器来组合和调整交流和DC电平，以提供单一输出波形，供示波器查看。本质上，电流探头就像一个紧密耦合的转换器。对于标准操作，感应电流导体是线圈(N1)。来自该单线圈的电流将被转换成与线圈比(N2/N1)成比例的多线圈(N2)探头输出电压。同时，探头的阻抗作为串联插入阻抗转换回导体。这种插入阻抗与频率有关，其1MHz值一般在30-500m？在的范围内，取决于探头。大多数情况下，电流探头的插入阻抗很小，产生的负载可以忽略。

目前的探针有两种类型，一种是特定探针类型，称为裂芯探针。这种探头的线圈放置在一个U形磁芯上，铁氧体滑块覆盖在U形磁芯的顶部。这种探头的优点是铁氧体滑块可以收缩，这样探头就可以很方便的粘在导线上测量电流。测量完成后，滑块可以收缩，探针可以移动到其他焊线。另一种电流探头是固体电流转换器。这些变流器完全缠绕在被测导体上。因此，在安装这些转换器之前，被测电线必须断开，穿过转换器，然后重新连接到电路。实芯探头的主要优点是体积非常小，频率响应非常快，可以测量快速低幅电流脉冲和交流信号。迄今为止，分裂芯电流探头是最常用的探头类型，分为交流式和交流/DC式。因此，以下规格和参数将主要针对分裂芯电流探头进行介绍。

电流探头虽然不如示波器的电压探头常见，但其作用是其他探头无法替代的。它可以在不损坏导线的情况下测量流经导线的电流。当电流探头与电压探头一起使用时，它可以测试功率和相位等数据。这对测试测量系统非常有用。

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审核编辑 黄宇