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隨著(zhù)寬禁帶半導體器件的發(fā)展，電力電子器件的開(kāi)關(guān)速度越來(lái)越快，工作電壓逐漸升高，致使電壓探頭的性能對電力電子器件暫態(tài)電壓測量結果的影響程度增大，今天安泰測試就為大家介紹示波器電壓探頭種類(lèi)及其主要性能指標。 示波器電壓探頭種類(lèi) 示波器電壓探頭按照是否需要供電可分為無(wú)源探頭和有源探頭，其中無(wú)源探頭按照輸入阻抗大小又分為低阻探頭和高阻探頭，為減小探頭輸入阻抗對信號的負載效應，開(kāi)關(guān)電源信號測量中常用的無(wú)源探頭為高阻探頭;有源探頭按照所測信號類(lèi)型可分為單端探頭和差分探頭，單端探頭用以測量單端對地信號,差分探頭用以測量雙端互為參考的信號。 此外，根據待測電壓大小，電壓探頭又分為高壓探頭和低壓探頭；根據帶寬大小，電壓探頭又分為高帶寬探頭和低帶寬探頭。圖1為幾種典型的示波器電壓探頭，其中光隔離探頭是一種具有高共模抑制比的差分探頭。 圖1. 典型示波器電壓探頭 示波器電壓探頭的種類(lèi)眾多，本質(zhì)上反映的是測量環(huán)境的復雜性和用戶(hù)需求的多樣性，這需要從兩方面考慮:一方面，使用者根據不同的測量環(huán)境和功能需求選擇最為合適的探頭，可以提高測量的準確度;另一方面，這種特定探頭的通用性不高，將導致使用者的選擇成本增加，因為如果用戶(hù)不深入了解探頭的各種性能指標、不明確待測信號的特點(diǎn)，就很難做出有效的甄選。 示波器電壓探頭的主要性能指標： 理想的示波器電壓探頭應具有以下主要特點(diǎn):靈活的連接方式、完美的信號保真度、零信號源負荷、全面抗擊噪聲等，而在實(shí)際應用中這些都無(wú)法絕對實(shí)現。如連接方便要求探頭能應對不同物理測量環(huán)境，完美的信號保真度要求探頭具有零衰減、無(wú)限帶寬和線(xiàn)性相位，零信號源負荷要求探頭輸入電阻無(wú)窮大，全面抗擊噪聲要求探頭完全隔離于外部電磁環(huán)境等。盡管如此，實(shí)際的電壓探頭可以較大程度地接近上述要求，足以滿(mǎn)足絕大多數測量需求。 示波器電壓探頭的性能主要由以下幾個(gè)指標衡量: （1）最大額定電壓，即探頭能測量的電壓范圍。 （2）衰減系數，即探頭使輸入信號降低的倍數。典型的衰減系數有1X、10X、50X、500X等，衰減系數越高，探頭的最大額定電壓越高。 （3）輸入阻抗。探頭的輸入阻抗可分為輸入電阻和輸入電容,輸入阻抗隨頻率增高而減小，低頻下輸入阻抗主要由輸入電阻決定，高頻下輸入阻抗主要由輸入電容決定。 （4）補償范圍（無(wú)源探頭)，即探頭可以補償的示波器輸入電容的范圍。示波器輸入電容過(guò)大或過(guò)小，都將導致探頭和示波器不能完美匹配。 （5）帶寬/上升時(shí)間。探頭的帶寬指其輸出信號的幅頻響應從直流增益下降至-3dB時(shí)的頻率，探頭的上升時(shí)間指理想矩形脈沖信號輸入時(shí)探頭輸出信號幅度由10%上升至90%的時(shí)間。 （6）傳播延遲，即輸出信號對輸入信號的延遲時(shí)間。不同探頭的傳播延遲一般不同，這是造成測得的多通道信號不同步的重要原因。 （7）共模抑制比（差分探頭)。共模抑制比( Common-Mode Rejection Ratio, CMRR)( dB）用以衡量差分探頭抑制輸入信號共模分量的能力，其表達式為 不同類(lèi)型電壓探頭的性能指標一般具有較為明顯的差異性，表1總結了典型示波器電壓探頭的基本特點(diǎn)和主要性能指標。 表1. 常用示波器電壓探頭的典型特性 選擇一款合適的示波器電壓探頭對測試結果影響是非常大的，如果大家在選擇示波器電壓探頭過(guò)程中有什么問(wèn)題，歡迎關(guān)注安泰測試www.agitek.com.cn，安泰測試有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團隊提供選型服務(wù)。 |
