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示波器电流探头在测试直流和低频交流时的工作原理

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   示波器电流探头测量电子在导线内运动时生成的磁场。在电流探头的量程规范内,导线周围的磁通场被转换成线性电压输出,可以在示波器或其它测量仪器上显示和分析线性电压输出。通过把导线*绕在探头磁芯上(分芯和实芯)上,可以地测量磁通场。分芯探头非常方便,它们可以夹在导线上,而不必断开连接。实芯电流变压器(ct)是为*安装或半*安装而设计的,它们体积小,提供了非常高的频响,可以测量超快速、低振幅电流脉冲和ac信号。

示波器电流探头

  示波器电流探头在测试直流和低频交流时的工作原理
  当电流钳闭合,把一通有电流的导体围在中心时,响应地会出现一个磁场。这些磁场使霍尔传感器内的电子发生偏转,在霍尔传感器的输出产生一个电动势。电流探头根据这个电动势产生一个反向(补偿)电流送至电流探头的线圈,使电流钳中的磁场为零,以防止饱和。电流探头根据反向电流测得实际的电流值。用这个方法,能够非常线性的测量大电流,包括交直流混合的电流。
  示波器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。
  示波器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。
  目前示波器上的电流探头基本分成两类:即AC电流探头和AC/DC电流探头,AC电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHz以下,高频探头带宽一般在几MHz以上。

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