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使用示波器探頭應該注意哪些錯誤
2021/2/23  11:26:47

  使用示波器探頭時應該注意哪方面的錯誤呢?下文列了幾個錯誤,大家是否遇到過呢?

  使用何種示波器探頭的探測方法,對您在屏幕上看到的測量結果的準確性有很大影響。在進行測量之前,應該注意哪方面的錯誤呢?我們需從中吸取經驗教訓。

  第 1 個錯誤:不了解關鍵技術指標

  如果您不知道應該關注示波器探頭的哪些關鍵技術指標,那么就不可能確定自己的需求。技術資料通常包含大量數字列表。哪些才是您需要關注的?

  人們最熟悉的技術指標就是帶寬。探頭的帶寬范圍從直流一直到大約 30 GHz。對帶寬的一個常見誤解是以為帶寬越大,可以看到的數據就越多。但事實并非總是如此。隨著帶寬的增加,許多關鍵技術指標都會發生變化,它們也是需要考慮的重要因素。各類探頭都有優點和缺點,對于您所進行的特定測試,您需要選擇更合適的探頭。充分理解關鍵技術指標,理解其對您的意義,將使探頭選型變得更加容易。

  第 2 個錯誤:選擇的探頭帶寬不合適

  如果使用的探頭帶寬不正確,那么您可能會遺失信號細節,或者為系統引入不必要的噪聲。另一種考慮帶寬的方法是以諧波為基礎。一般而言,探頭帶寬越高,捕捉到的諧波越多,二者都會使信號精度稍有提高。

  第 3 個錯誤:沒有考慮到探頭負載效應

  探頭一旦與示波器連接并與器件接觸,它就成為電路的一部分。問題是,探頭帶給器件的電阻、電容和電感負載效應將影響您在屏幕上看到的信號。這種負載效應是您需要考慮的重要因素。有時這種效應很小,甚至注意不到,但如果負載效應過大,它所改變的就不僅僅是您在屏幕上看到的內容。它還會影響器件的工作狀態。顯然,您希望盡可能減少負載效應。可惜,由于這是寄生的負載效應,您將永遠無法完全消除它,但對它了解得越多,就越可能幫助您減少它對器件的影響。

  第 4個錯誤:忘了考慮連接帶寬和負載效應

  連接帶寬

  連接帶寬即探頭與被測器件之間的連接的帶寬。在許多情況下,會在探頭尖端使用附件,更方便地建立牢固連接。但是,這類附件會成為系統中最薄弱的環節,給帶寬帶來限制,盡管您已經選擇了帶寬最適合的示波器和探頭。在確定所需的帶寬和探頭附件時,必須考慮到這一點。

  連接負載效應

  屏幕上看到的連接負載效應值與連接帶寬平行。您觀察同一個有源探頭的結果來理解負載效應。使用引線適配器和夾具抓取器時,對信號產生的負載效應相對較低,但還是會有一些。如果完全不連接任何附件,負載效應將降到最低。您可以看到它是如何隨附件而變化的,類似于連接帶寬。不使用任何附件時,負載將會非常小,以至于您很可能在測量中甚至不會注意到它。當您嘗試確定哪些附件最適合您的應用時(如果有的話),知道這個規律尤其有用。

  有一個簡單的技巧可以確定您的器件將會遇到多少連接負載效應。它的名稱是:雙探頭系統。其理論依據是在設計中的同一個位置使用兩個探頭,以估計一個探頭的負載效應。基本上,使用一個探頭和兩個探頭進行測量之間的差異與不用探頭和用一個探頭測量的差異大體相同。

  第 5 個錯誤:低估了衰減比

  探頭的另一個重要技術指標是衰減比。大部分應用需要的衰減比各不相同。您需要多大的衰減比,由要測量的信號大小決定。衰減比將決定信號如何饋入示波器,以及最終如何在屏幕上顯示。我們退一步來思考為什么要使用不同的衰減比。示波器是非常靈敏的儀器,只能在一定的電壓范圍內工作,以防止受到損壞。如果您正在處理較大的電壓,則需要通過分壓將電壓降低到示波器的安全電壓范圍內。分壓值就是衰減比,不同的信號和應用需要采用不同的衰減比。

  示波器探頭都通用嗎?

  不通用。主要有三點區別:

  第一看探頭接口是否與示波器匹配;

  泰克示波器新款是TekVPI接口,甚至老型號的泰克TekConnect接口探頭都不能直接用;此時需要泰克TDA-BNC轉換器轉換。

  第二看探頭輸入阻抗是否和示波器設置輸入阻抗一致;

  一些高端示波器只有50歐阻抗輸入,此時不能直接接入高阻探頭,必須使用專用的50低阻探頭。類似的有些低端示波器只有高阻輸入阻抗1M歐,此時不能直接接入50歐探頭或者BNC線,需要找一個阻抗轉換器進行轉換接入。

  第三看探頭校準是否可以在手上的示波器實現。

  一些電流探頭是需要配合示波器設置進行調零和消磁甚至供電的,如果用在其他示波器上可能無法進行調零消磁校準,不能正常使用。

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