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示波器電流探頭

簡(jiǎn)要描述:示波器電流探頭
電流探頭是根據(jù)法拉第原理設(shè)計(jì)的用來(lái)測(cè)量導(dǎo)線中干擾電流信號(hào)的磁環(huán),本質(zhì)上是一個(gè)匝數(shù)為1的變壓器。使用電流探頭能夠測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小。電流探頭分為AC/DC電流探頭以及AC電流探頭。前者可以測(cè)量直流以及交流電流的大小,后者只可以測(cè)量交流電流的大小。

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 廠商性質(zhì):代理商
  • 更新日期:2024-08-05
  • 訪  問(wèn)  量:1151

產(chǎn)品分類

Product classification

詳細(xì)介紹

是根據(jù)法拉第原理設(shè)計(jì)的用來(lái)測(cè)量導(dǎo)線中干擾電流信號(hào)的磁環(huán),本質(zhì)上是一個(gè)匝數(shù)為1的變壓器。使用電流探頭能夠測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小。電流探頭分為AC/DC電流探頭以及AC電流探頭。前者可以測(cè)量直流以及交流電流的大小,后者只可以測(cè)量交流電流的大小。

示波器電流探頭

主要功能:流經(jīng)導(dǎo)線的電流會(huì)導(dǎo)致在導(dǎo)線周圍形成電磁通量場(chǎng)。電流探頭是為傳感這個(gè)磁通量場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)而設(shè)計(jì)的,并把它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓, 以使用示波器進(jìn)行測(cè)量。 這允許使用示波器查看和分析電流波形。在與示波器的電壓測(cè)量功能相結(jié)合使用時(shí), 電流探頭還允許進(jìn)行各種功率測(cè)量。 根據(jù)示波器的波形數(shù)學(xué)運(yùn)算功能,這些測(cè)量可以包括瞬時(shí)功率、真實(shí)功率、視在功率和相位。

示波器電流探頭基本上分成兩類:即AC 電流探頭和AC/DC 電流探頭,AC 電流探頭通常是無(wú)源探頭,AC/DC 電流探頭通常是有源探頭。 這兩種類型都采用相同的轉(zhuǎn)換原理就是感應(yīng)導(dǎo)線中的電流(AC)。

要進(jìn)行轉(zhuǎn)換, 必須先有電流流經(jīng)導(dǎo)線, 根據(jù)電流流動(dòng)的幅度和方向構(gòu)建和消除磁通量場(chǎng)。在這個(gè)場(chǎng)中放一個(gè)線圈時(shí),如圖1所示,變化的磁通量場(chǎng)會(huì)通過(guò)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換操作,在線圈中引起電壓。這種轉(zhuǎn)換操作是 AC 電流探頭的基礎(chǔ)。

AC 電流探頭頭部實(shí)際上是一個(gè)線圈, 這個(gè)線圈纏在磁芯上。 當(dāng)這個(gè)探頭頭部保持在zhi定方向及接近承載 AC 電流的導(dǎo)線時(shí),探頭會(huì)輸出一個(gè)線性電壓,這一電壓與導(dǎo)線中電壓的比例是已知的。這種與電流有關(guān)的電壓可以在示波器上顯示為電流刻度的波形。

AC 電流探頭的帶寬取決于探頭線圈的設(shè)計(jì)和其它因素。帶寬可以高達(dá)1 GHz。但是,比較典型的帶寬低于100MHz。

在任何情況下,AC 電流探頭還有一個(gè)低頻截止點(diǎn),這包括直流(DC), 因?yàn)橹绷鞑粫?huì)引起變化的磁通量場(chǎng), 因此不會(huì)引起轉(zhuǎn)換動(dòng)作。另外在非常接近DC的頻率上,如0.01 Hz,磁通量場(chǎng)變化速度不足以能夠?qū)崿F(xiàn)變換動(dòng)作。但是,可以在探頭帶寬范圍內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換動(dòng)作,進(jìn)行衡量的輸出。另外,根據(jù)探頭線圈的設(shè)計(jì),帶寬的低頻可能會(huì)低達(dá)到 0.5 Hz 或 1.2 kHz。

對(duì)帶寬始于DC 附近的探頭, 可以在探頭設(shè)計(jì)中增加霍爾效應(yīng)設(shè)備,檢測(cè)DC。其結(jié)果是得到帶寬從DC 開(kāi)始、擴(kuò)展到規(guī)定頻率上限 3 dB 點(diǎn)的 AC/DC 探頭。這類探頭至少要求一個(gè)電源,霍爾效應(yīng)設(shè)備進(jìn)行 DC 傳感。根據(jù)探頭設(shè)計(jì),還可能會(huì)要求電流探頭放大器,以組合和調(diào)節(jié) AC 和 DC 電平,為在示波器上進(jìn)行查看提供單一的輸出波形。

從本質(zhì)上看, 電流探頭的工作方式類似于緊密耦合的轉(zhuǎn)換器。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)操作, 傳感的電流導(dǎo)線是一圈線圈(N1)。來(lái)自這個(gè)單線圈的電流會(huì)轉(zhuǎn)換成與線圈比率成比例(N2/N1)的多線圈(N2)探頭輸出電壓。同時(shí),探頭的阻抗作為串聯(lián)插入阻抗轉(zhuǎn)換回到導(dǎo)線上。這種插入阻抗與頻率相關(guān),其1MHz 值一般位于30 - 500M? 的范圍內(nèi),具體視探頭而定。在大多數(shù)情況下,電流探頭的插入阻抗很小,產(chǎn)生的負(fù)載可以忽略不計(jì)。

電流探頭有兩種形式,一種特定的探頭類型,稱為分芯探頭。這類探頭的線圈放在"U"形芯上, "U"形芯帶有一鐵氧體滑塊,滑塊蓋住 "U" 形頂部。這類探頭的優(yōu)點(diǎn)在于,鐵氧體滑塊可以收縮,使得探頭能夠方便地卡到測(cè)量電流的導(dǎo)線上。在測(cè)量完成時(shí),滑塊可以收縮,探頭可以移到其它導(dǎo)線上。另外一種電流探頭是實(shí)芯電流轉(zhuǎn)換器。這些電流轉(zhuǎn)換器完wan全繞在被測(cè)導(dǎo)線上。結(jié)果,必須斷開(kāi)被測(cè)導(dǎo)線,把導(dǎo)線穿過(guò)轉(zhuǎn)換器, 然后重新把導(dǎo)線連接到電路上, 才能安裝這些轉(zhuǎn)換器。 實(shí)芯探頭的主要優(yōu)勢(shì)是它們體積非常小, 提供了非??斓念l響,可以測(cè)量快速、低幅度電流脈沖和 AC信號(hào)。 分芯電流探頭是zui常用的探頭類型, 其分為AC 型和AC/DC 型。所以后面的規(guī)格參數(shù)介紹,將以分芯電流探頭為主進(jìn)行介紹。

規(guī)格參數(shù):電流探頭也可以叫做電流鉗,它提供一種安全、成本效益、簡(jiǎn)單和精確的途徑測(cè)量電流。它們那個(gè)在不斷開(kāi)電路的情況下就可以測(cè)量電流。電流鉗的鉗口可以打開(kāi),包圍住導(dǎo)體形成一個(gè)磁場(chǎng)環(huán)。進(jìn)而測(cè)量電流大小。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中電流探頭也有許多的參數(shù)需要注意。

1、標(biāo)稱電流:標(biāo)稱電流是電流鉗所能測(cè)量的最大電流,在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中是不允許長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量這樣的電流。單位是安培A,且分為直流和交流。

2、量程:量程也就是該電流探頭所能測(cè)量的電流范圍,單位是安培A,且分為直流和交流。

3、頻率范圍:頻率范圍是電流探頭保證精度下所能正常的工作范圍。單位是赫茲Hz。AC電流探頭有一個(gè)最小頻率和最大頻率,AC/DC電流探頭的頻率從0到最大頻率。

4、分辨率:電流探頭的分辨率是zhi該探頭所能測(cè)量的最小電流。單位是安培A。

5、工作溫濕度:電流探頭在標(biāo)準(zhǔn)精度下工作時(shí)對(duì)環(huán)境溫度以及濕度的要求范圍。

6、最大導(dǎo)體尺寸:最大導(dǎo)體尺寸指的是該電流探頭所能測(cè)量的導(dǎo)線的直徑最大值,也就是鉗口完整閉合后能夠包圍住的導(dǎo)體尺寸。單位是毫米mm。

7、安培秒乘積:安培秒乘積也叫作額定最大峰值脈沖電流。定義了任何電流探頭線性操作的最大極限。對(duì)電流脈沖,這一乘積定義為平均電流幅度乘以脈寬。在超過(guò)安培秒乘積時(shí),探頭線圈的芯材會(huì)變得飽和。由于飽和的芯不能處理更多的電流感應(yīng)的通量,因此在電流輸入和電壓輸出之間不再成heng定的比例。安培秒乘積是電流探頭的一個(gè)重要參數(shù)。單位是安培乘以秒。

8、輸出連接器:電流探頭能夠測(cè)量導(dǎo)線中電流的大小,測(cè)量的電流轉(zhuǎn)換為電壓的大小在通過(guò)線纜連接至示波器。只有與示波器輸入通道匹配的接口才能進(jìn)行連接。電流探頭的輸出接口一般是BNC接口,但也有其他接口類型。


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