電流探頭通過(guò)導(dǎo)體感應(yīng)電流流動(dòng),并將電流轉(zhuǎn)化為探頭可以在示波器上查看并測(cè)量的電壓。擴(kuò)展了示波器測(cè)量電壓以外的用途。較常用的電流測(cè)量方式是對(duì)帶電導(dǎo)體的磁場(chǎng)感應(yīng)。然而,還有多種可以選擇的電流探頭類型,而且每種探頭都有較佳應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)正確用于設(shè)計(jì)的應(yīng)用情況時(shí),可獲得較佳的結(jié)果。
電流探頭類型
電流探頭主要應(yīng)用于功率設(shè)備或電源電流測(cè)量,它們已經(jīng)成為使用示波器進(jìn)行精確的電流測(cè)量不可或缺的工具。為滿足電流測(cè)量需求,有許多不同的技術(shù)可用來(lái)測(cè)量電流,但較常見(jiàn)的配合示波器
使用的方法有:
1. 檢測(cè)電阻或分流器:基于歐姆定律
2. 夾合式電流探頭 - 交流電流互感器或混合霍爾效應(yīng)傳感器/交流電流互感器
3. 羅氏線圈:用于大交流電流測(cè)量的便捷探頭
檢測(cè)電阻或分流器
測(cè)量 DUT 電流的一種直接方式是在電流中使用分流電阻,測(cè)量電阻兩端的壓降,并使用歐姆定律方程式(即,I = V/R)將電壓轉(zhuǎn)換為電流。此方法是有創(chuàng)測(cè)定法,其中檢測(cè)/分流電阻和電壓測(cè)量電路或探頭通過(guò)電氣連接,并且是待測(cè)設(shè)備的一部分。因此,有很多因素需要考慮。
選擇檢測(cè)電阻
電阻值、精度、溫度系數(shù)和物理尺寸的選擇均取決于待測(cè)量的電流量及其特征。電阻值越大,
SNR 越大,測(cè)量精度也越高。但是,較大的電阻值將導(dǎo)致電阻上功耗的增加,從而產(chǎn)生不需要的電壓驟降,其也被稱為負(fù)擔(dān)電壓。在負(fù)擔(dān)電壓損失以外,還存在檢測(cè)電阻值和測(cè)量噪聲、靈敏度和帶寬之間的權(quán)衡。為了降低負(fù)擔(dān)電壓的影響,用戶可能需要盡可能使用最小的檢測(cè)電阻值,但較低的檢測(cè)電阻會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生不利影響。較大的檢測(cè)電阻值意味著檢測(cè)電阻上壓力驟降的增加,以及負(fù)載的低電壓,從而引起系統(tǒng)性能和效率問(wèn)題。這是一項(xiàng)需要平衡的操作。

在檢測(cè)電阻值和測(cè)量噪聲、靈敏度和帶寬之間進(jìn)行權(quán)衡。
輸入共模電壓
其定義了探頭或感應(yīng)設(shè)備(放大器)相對(duì)于接地時(shí)的輸入共模電壓。
高側(cè)/低側(cè)監(jiān)控
測(cè)量負(fù)載電流時(shí),可選擇將檢測(cè)電阻放在供電電壓和負(fù)載(高側(cè))之間,或者放在負(fù)載和接
地(低側(cè))之間。通常更傾向于使用低側(cè)感應(yīng),且其更簡(jiǎn)單,因?yàn)楣材k妷嚎拷拥囟恕8?/p>
側(cè)感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于其可以直接監(jiān)控電源的電流,從而方便檢測(cè)負(fù)載短路。
4 端點(diǎn)開(kāi)爾文測(cè)量配置
此方法可以有效消除電線電阻和負(fù)載溫度系數(shù)的影響。開(kāi)爾文連接是精確電流感應(yīng)的關(guān)
鍵,尤其適用于高電壓的應(yīng)用情況。
優(yōu)點(diǎn)
– 根據(jù)系統(tǒng)執(zhí)行方式,可實(shí)現(xiàn)極高的靈敏度并進(jìn)行高帶寬測(cè)量。
– 小巧、經(jīng)濟(jì)。
限制
– 在負(fù)擔(dān)電壓和測(cè)量精度(噪聲、靈敏度和帶寬)之間存在權(quán)衡。
– 高精度測(cè)量的較大檢測(cè)電阻值意味著檢測(cè)電阻上壓力驟降的增加,以及負(fù)載的低電
壓,從而引起系統(tǒng)性能和效率問(wèn)題。
– 此方法是有創(chuàng)測(cè)定法,其中檢測(cè)/分流電阻和電壓測(cè)量電路或探頭通過(guò)電氣連接,并且
是待測(cè)設(shè)備的一部分。
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