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示波器探头的重要性(三)

2020.9.29
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

探头的使用注意事项

在探头的使用上,还需要考虑一些问题:

1、安全

使用探头进行测量时,最重要的就是安全问题。比如使用无源探头时,探头的地线与示波器的地是连接在一起的,当示波器安全接地的时候,探头是安全的。但是当示波器没有安全接地时,探头的地线就会存在一定的电压从而给使用者带来危险。具体情况如图5所示:

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图5

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图6 示波器接地

由于Y电容的原因,导致原本的接地点电压就不在是0V,而是L与N之间电压的一半也就是110V电压,这个电压会对人体进行伤害。所以示波器的测量过程中,一定要保证接地良好,或者采用隔离变压器进行完全的安全隔离,否则有可能会导致使用者触电。

而且此时如果探头的地线是接到了一个比较高的电压上,比如说市电的火线上时,就会导致整个示波器外壳都带有220V高压,这时人再触碰示波器时就会发生直接触电,这种情况非常危险,相当于直接将手插入市电插排。

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图7

2、连接顺序

探头通过示波器电源线的地线间接接地,而被测系统可能是一个悬浮的系统,为避免危险,地线必须先连接到地上,将示波器与被测系统共地,然后才能将探头探针点在测试点上。而当断开探头时,也要先断开探针,然后再断开地线。

3、阻抗

使用探头时,需要考虑与示波器的匹配问题。常见的无源探头,一般需要示波器的阻抗档位是1MΩ阻抗。而一些有源探头则是需要50Ω阻抗。使用探头前,要看说明书上对应阻抗的说明,来选择相应的示波器档位与之匹配。

4、带宽

当使用探头进行测量时,整个系统的带宽就是由探头带宽和示波器带宽两部分组成的,其中任何一个带宽不足,都会导致最终测量结果不能达到要求。比如选用一个100M的探头配套一个500M的示波器,那么带宽最多也就只有100M左右,这样就无法发挥500M示波器的带宽优势。所以合理选择示波器与探头,才能让测试带宽达到要求。

5、电压

选择探头时,还需要考虑测试信号的电压,一方面要保证测试电压不要高于探头的最大输入电压,另一方面也要保证探头输出的信号在示波器的可测量范围内。这需要测试者根据测试信号的电压来选择探头。比如要测量600Vpp的电压信号,就需要选择耐压值超过600Vpp的探头,而一般示波器最大测量电压是80V,所以需要选择一个衰减比大于8的探头。而如果需要测量的信号是10mVpp的电压信号,则就需要采用无衰减的探头进行测量。

6、地线的影响

传统的使用习惯上,示波器的接地方式就是那根长长的接地夹线。这种接地方式,确实是一种简单方便的接地方式,但是却并不是一种严谨的、准确的接地方式。

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图8 接地夹线示意图


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