高壓差分探頭
高壓差分探頭是探頭的一種,差分探頭是利用差分放大原理設(shè)計出來的示波器探頭。主要用于觀測差分信號。差分信號是相互參考、而不是以地作為參考點的信號。普通的單端探頭也可以測量差分信號,但得到的信號與實際信號相差很大,有可能出現(xiàn)“地彈”現(xiàn)象。
高壓差分探頭差分放大原理是指一對信號同時輸入到放大電路中,然后相減,得到原始信號。差分放大器是由兩個參數(shù)特性相同的晶體管用直接耦合方式構(gòu)成的放大器。若兩個輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號時,輸出為零,從而克服零點漂移。
高壓差分探頭可將任意間的兩點浮接信號,轉(zhuǎn)換成對地的信號,以供應(yīng)示波器、電表、或計算機(jī)使用,非常多的電路,尤其是電機(jī)電路,含有直流抵補(bǔ)(DCOFFSET) 或交流抵補(bǔ)(ACOFFEST)甚至完全沒有對地回路,此時貿(mào)然使用示波器將造成觸電,或損壞示波器,或造成電線走火,此時唯有使用差分探頭才是較好的選擇。
常見的差分探頭中有一類是針對低壓信號的,在高速的數(shù)字電路中這種差分信號比較常見,這一類差分探頭的測量電壓常見的幅值是±8V,帶寬一般在1GHz以上;另一類是專門針對高壓測量的,測量電壓高達(dá)上KV,在開關(guān)電源測量中這種差分信號比較常見,這類差分探頭叫高壓差分探頭,測量電壓一般在KV級別,帶寬在20MHz—100MHz范圍內(nèi)比較常見。
高壓差分探頭使用方式
1、探頭一般是以兩條一個包裝,因為現(xiàn)在的示波器都是雙通道以上的,為了區(qū)分兩個通道同時測量時探頭,在每根探頭上都做好了區(qū)分標(biāo)色,比如色環(huán)。
2、拿到探頭,先要校準(zhǔn),什么樣的探頭需要標(biāo)準(zhǔn)呢?除無衰減的探頭(1:1)外,都需要校準(zhǔn)。校準(zhǔn)是探頭與一臺示波器使用時必需要校準(zhǔn),更換不同的臺示波器測量時,都要校準(zhǔn)。
3、校準(zhǔn)后的探頭可進(jìn)入測量,測量時,請注意,在不知道被測電路電壓情況下,盡可能的選擇探頭衰減檔位,這樣預(yù)防高電壓損壞示波器。
4、在測試晶振等高阻抗電路時,也就是說電路對測量負(fù)載有影響時,要選擇探頭衰減檔位測量,因為衰減檔位的阻抗很高,一般10:1的探頭是10MΩ,100:1的探頭是100MΩ。
5、測試電路時,要確保探頭的接地線接地可靠,特別是高壓探頭沒高壓時更要注意,接地線的接地位置也會影響測量精度。
6、探頭內(nèi)部有電子元件,所以也有耐壓參數(shù),不可以超出耐壓值,否則不但會損壞探頭,還可能會直接損壞示波器。
7、探頭的帶寬,高頻率的探頭能兼容低頻率的,但低頻率不能測試的高頻率,在選擇探頭時,盡量選擇大于示波器的帶寬,
8、探頭測試盡量選擇衰減檔,衰減檔有電路補(bǔ)償,保證測量的波形失真小,還原度高。
9、探頭前端有一個測試鉤,有人為了方便,把測試鉤直接鉤位電路測量,這樣會影響測試精度,特別在電壓低及頻率高的情況下影響更大,因為測試鉤那段沒有屏蔽,干擾很大。
10、測量前要了解所測的電源的電壓峰值有多大,是否超過探頭的量程范圍。
測量前檢查探頭檔位是否選擇正確,若電壓峰值范圍在130V以下可使用1/50檔,若電壓峰值范圍在130V以上建議使用1/500檔,相應(yīng)的示波器上也要改為對應(yīng)的探頭比率。
12、在示波器中調(diào)節(jié)時,盡量設(shè)置合適的示波器垂直靈敏度,使波形盡量占據(jù)屏幕6格左右,但是不要超出屏幕范圍。因為波形垂直檔位越小,ADC的測量精度越高,測量越準(zhǔn)確。
高壓差分探頭有著極高的頻率響應(yīng),可以測試超過150MHz的高電壓信號,廣泛的應(yīng)用于兆瓦級牽引逆變器,電源設(shè)計,功率發(fā)生器,UPS等??蓮V泛用于開關(guān)電源﹑變頻器﹑電子鎮(zhèn)流器﹑變頻家電和其它電氣功率裝置等的研發(fā)﹑調(diào)試或檢修工作中。