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怎么验证电流探头的可靠性?

电流探头是示波器测量电流的必备配件,但不同品牌之间价格往往差别很大,到底什么样的电探头才是可靠的呢?这里分享了电流探头可靠性验证的完整过程,并呈现所有实测结果,您也可依据此法对自己使用的电流探头进

  电流探头示波器丈量电流的必备配件,但不同品牌之间价格往往不同很大,究竟什么样的电探头才是牢靠的呢?这儿共享了电流探头牢靠性验证的完好进程,并呈现一切实测成果,您也可依据此法对自己运用的电流探头进行验证。

  本文针对ZCP0030-50电流探头进行了全方位功能参数验证, 首要测验参数包含直流精度、上升时刻、方波呼应、噪声、以及开关电源开关管电流波形实测。为了让实测成果愈加直观,咱们挑选T公司的TCP312电流探头作为实测比照,并且在一切测验配有图片和测验成果,确保测验进程可追溯。

  一、直流精度验证

  ZCP0030-50标称直流精度为1%rdg±1mV,实测精度如表1所示。

  1、测验条件

  精度测验所运用试仪器为FLUKE5720校准器、六位半万用表DMM6000。测验过程,校准器FLUKE5720输出不同的被测电流值,万用表读取电流探头的呼应电压值。

  图 2.1 直流精度测验环境

  2、精度数据

  表 2.1 直流精度测验数据

  3、验证定论

  上表格的数据显现,ZCP0030-50在量程范围内的直流精度在1%rdg±1mV以内。

  二、上升时刻验证

  ZCP0030-50的带宽是50MHz,对应上升时刻≤7ns。探头上升时刻是指测验脉冲时,丈量体系呼应波形从稳态值的10%上升到90%所需求的时刻,是一个很要害的参数,上升时刻越快,阐明探头的呼应越快,能测到愈加快速改变的电流波形,复原电流波形的功能越好。

  1、测验条件

  测验电流探头的上升时刻运用的测验仪器是信号发生器Keysight33600和示波器ZDS2022。信号发生器发生上升时刻为5ns的方波,示波器显现经过电流探头后的上升波形和时刻。

  2、波形数据

  图 3.1 ZCP0030-50的上升时刻

  如图 3.1所示,依据示波器丈量到的上升时刻为8.5ns,这个总时刻是信号发生器本身的上升时刻加上探头的上升时刻,所以实践上探头的上升时刻还需求将总时刻减去信号发生器本身的上升时刻,详细的核算公式如下。

  3、验证定论

  实测成果在理论核算范围内,上升时刻正常,实测带宽在50MHz以上。

  三、方波呼应验证

  方波呼应首要是用来简易测验电流探头幅频呼应特性的测验办法。电流探头能够完好的重现方波波形,不呈现畸变,阐明探头的幅频呼应平整,是杰出的。

  1、测验条件

  测验电流探头的方波呼应时,运用的测验仪器是信号发生器Keysight33600和示波器ZDS2022。信号发生器发生电流峰峰值为100mA,频率别离1KHz、100KHz、1MHz为的方波,示波器显现相对应的方波波形。

  2、波形数据

  如图3所示,在测验1KHz的电流方波时,探头的方波呼应是很好的,波形基本上没有畸变,波形比较平整,没有发生歪斜等。

  图3 1KHz电流方波呼应

  如图4所示,在测验100KHz的电流方波时,探头的方波呼应是很好的,波形基本上没有畸变,波形比较平整,没有发生歪斜等。

  图 4 100KHz电流方波呼应

  如3所示,在测验1MHz的电流方波时,探头的全体方波呼应的波形基本上没有畸变,波形比较平整,没有发生歪斜等。

  图5 100KHz电流方波呼应

  如图5所示,在测验1MHz的电流方波时,探头的全体方波呼应的波形基本上没有畸变,波形比较平整,没有发生歪斜等。

  3、验证定论

  实测成果在理论核算范围内,幅频呼应平整。

  四、噪声评测

  噪声是电流探头的重要参数,噪声的巨细直接影响到探头的分辨率,噪声越小,分辨率越高。

  1、测验条件

  噪声测验首要是运用示波器ZDS2022来调查测验,并记载相应的测验值。

  2、精度数据

  如图6所示,测验出来的电流探头的实践噪声的峰峰值小于10mA,沟通有效值小于1mArms。

  图6 噪声测验

  3、验证定论

  实测成果在理论核算范围内,噪声控制杰出。

  五、开关电源波形实测

  示波器电流探头首要用来合作示波器调查电路上的电流波形,比如说MOS管上的电流波形,便利工程师调试电路,发现电路问题。经过丈量开关电源开关管上的电流波形,将ZCP0030-50和T公司的TCP312进行比照测验,进一步验证功能。

  图7 电流探头测验开关管电流的衔接图

  1、测验条件

  电流波形比照测验首要用到的测验仪器首要有:ZDS2022示波器、电子负载、开关电源、电流探头ZCP0030-50和TCP312。

  测验过程如下:

  (1)将电流探头ZCP0030-50和TCP312上电消磁调零后,将两个探头一起夹到在MOS管DS极间引出的导线上,将BNC输出别离衔接到示波器的通道1和通道2。详细如图8所示。

  图8 开关管电流波形比照测验的仪器衔接

  (2)将开关电源的输出接到电子负载上,给开关电源供电,电子负载能够设置为空载或许满载状况,调查在两种不同负载下,MOS管上不同的电流波形。

  2、比照测验

  如图9所示,在开关电源满载情况下,电流探头ZCP0030-50和TCP312都能够完好丈量到MOS管上的电流波形,因TCP312带宽为120MHz,二者峰峰值有约4%的差异。如图10所示,在开关电源空载的情况下,电流探头丈量到的电流波形。

  图9 满载时MOS管DS极间的电流波形

  图10 空载时MOS管DS极间的电流波形

  开关电源的开关频率并不是很高,大约在100KHz,但瞬时改变的上升时刻却是在ns等级的,需求高带宽的电流探头才干完好的重现电流波形细节。在开关电源满载的情况下,将电流波形扩大,调查电流快速改变处的波形细节,两种探头显现的波形细节简直相同,如图11所示。在开关电源空载的情况下,如图12所示。

  图11 满载时MOS管DS极间的电流波形细节

  图12 空载时MOS管DS极间的电流波形细节

  3、验证定论

  关于高频噪声而言,实测成果的细小差异源自于带宽不同,但关于开关频率只在几百KHz的信号而言,带宽不同对试验成果影响很小。此处主张挑选50M带宽即可。

  六、总结

  一般来说直流精度、上升时刻、方波呼应、噪声、以及开关电源开关管电流波形等多个视点进行了全方位的实测即可相对完好的验证全体测验成果。

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