電流探頭三兩事

電流探頭三兩事

示波器是我們電子工程師最常使用的儀器之一，可以說是我們的左膀右臂。而在平常一般的使用中，我們大部分都是使用的都是電壓探頭，這是最便宜使用最為廣泛的探頭。而除了電壓探頭之外，還有電流探頭，今天就給大家來說道說道電流探頭的三倆事吧。

從原理上來看，用電壓探頭測(cè)得電壓值，除以被測(cè)阻抗值，很容易就可以獲得電流值。然而，實(shí)際上這種測(cè)量引入的誤差很大，所以一般不采用電壓換算電流的方法。電流探頭可以精確測(cè)得電流波形，方法是采用電流互感器輸入，信號(hào)電流磁通經(jīng)互感變壓器變換成電壓，再由探頭內(nèi)的放大器放大后送到示波器。

電流探頭分很多種，當(dāng)然，那種只能測(cè)交流（嚴(yán)格點(diǎn)：中高頻電流）的探頭，應(yīng)該都是交流互感器的原理，這樣的探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)然性能也一般，價(jià)格也不高。
   如果要測(cè)量電流中的直流（嚴(yán)格點(diǎn)：超低頻）成分，則必須對(duì)靜磁場(chǎng)做出反應(yīng)，互感器顯然是不行的，必須使用霍爾元件（其實(shí)還有一種磁通門技術(shù)）?；魻栐诖颂幉辉倏破?，不懂可以百度，、二是只把霍爾元件當(dāng)作檢測(cè)磁場(chǎng)有無的工具，這樣就擺脫了霍爾元件輸出精度對(duì)測(cè)量精度的影響（嚴(yán)格點(diǎn)：offset偏移誤差消除不了，只能定期做0點(diǎn)校準(zhǔn)）。  

這兩種方案適用于中低頻電流檢測(cè)，精度上方案二較好，頻響上無明顯差異，最低當(dāng)然是DC直流，最高（-3dB點(diǎn)）也就是200kHz，常見的是100kHz。商品化的電流探頭一般可以做到DC-50MHz，霍爾元件電流傳感器不可能有這么高的頻響，我認(rèn)為這種探頭是霍爾和互感器的結(jié)合，即低頻段由霍爾檢測(cè)，高頻段互感器檢測(cè)（類似音響的高中低音喇叭）。這種探頭都是有源的，一方面是霍爾需要電源，另一方面是可能有濾波器和模擬運(yùn)算電路負(fù)責(zé)把高低頻檢測(cè)電路有機(jī)地結(jié)合起來。

電流探頭的價(jià)格相對(duì)個(gè)人工程師而言是十分昂貴的，因此使用方法和保養(yǎng)是及其重要的：

每一次測(cè)量之前對(duì)于有源電流探頭需要預(yù)熱20分鐘以上才能保證測(cè)量結(jié)果的精確;

每一次測(cè)量之后都需要進(jìn)行探頭消磁(Degauss)，避免剩磁對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響;