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初级读本 探头入门
安全摘要 在对电子系统或电路进行测量时,人身的安全是最重要的。需要确实了解你所使用的测量设备的性能和使用规定。另外,在进行测量前,需要 完全掌握你将要测量的电子电路或系统,参看被测系统的所有文件和图表,特别注意电路中电压的高低及位置,注意任何所有的警告注释。此 外,保证参阅如下安全警告,以防止人身受伤,及防止对测量设备或其所连接的系统遭致损坏 进一步对下列警告的解释请参看附录A:安全预防措施的解释说明。 ●遵守所有终端设备的额定值 ·使用适当的接地处理 ·适当联接与断开探头 避免裸露的电路。 当操作探头时避免射频灼伤。 ·不要在没有屏蔽保护的情况下操作探头 不要在湿、潮的条件下操作 ·不要在易爆的空气中操作。 ·不要在怀疑有故障的情况下操作。 保持探头表面干净且干燥。 ·不要将探头浸入液体
安 全 摘 要 在对电子系统或电路进行测量时，人身的安全是最重要的。需要确实了解你所使用的测量设备的性能和使用规定。另外，在进行测量前，需要 完全掌握你将要测量的电子电路或系统，参看被测系统的所有文件和图表，特别注意电路中电压的高低及位置，注意任何所有的警告注释。此 外，保证参阅如下安全警告，以防止人身受伤，及防止对测量设备或其所连接的系统遭致损坏。 进一步对下列警告的解释请参看附录 A：安全预防措施的解释说明。 遵守所有终端设备的额定值。 使用适当的接地处理。 适当联接与断开探头 避免裸露的电路。 当操作探头时避免射频灼伤。 不要在没有屏蔽保护的情况下操作探头。 不要在湿、潮的条件下操作。 不要在易爆的空气中操作。 不要在怀疑有故障的情况下操作。 保持探头表面干净且干燥。 不要将探头浸入液体
目录 第1章:探头一测量质量的关键环节· 什么是探头… 理想的探头… 现实的探头……… 选择正确的探头· 些探头的使用技巧 第2章:对于不同的应用需要使用不同的探头· 为何有如此多种的探头? 不同的探头类型及他们的好处 浮动测量法…… 第3章:探头如何影响你的测量结果………… 源极阻抗的影响… 电容负载效应 带宽考虑… 如何面对探头效应 第4章:理解探头的详细说明… 8038859111 畸变(通用)… 安培秒乘积(电流探头 衰减因数(通用的)…… 带宽(通用) 电容(通用) …32 共模抑制比(CMR)(差动探头) CW电流测量能力的频率衰变(电流探头) 衰减时间常数(电流探头)… 直流电流(电流探头) 插入阻抗(电流探头) 输入电容(通用) 输入电阻(通用) 最大峰值脉冲电流(电流探头) 最大额定电压(通用)…… 传输延迟(通用) 上升时间(通用)…… 正切噪声(电流探头)…… 温度范围(通用) 第5章:探头选择指南…… 了解信号源 示波器问题……… 第6章:高级探测技术 地线问题 差动测量法
目 录 第 1 章: 探头－测量质量的关键环节…………………………………………………………………………………………………… 1 什么是探头…………………………………………………………………………………………………………………………………1 理想的探头…………………………………………………………………………………………………………………………………2 现实的探头…………………………………………………………………………………………………………………………………4 选择正确的探头……………………………………………………………………………………………………………………………8 一些探头的使用技巧………………………………………………………………………………………………………………………8 小结…………………………………………………………………………………………………………………………………………10 第 2 章: 对于不同的应用需要使用不同的探头……………………………………………………………………………………… 11 为何有如此多种的探头？…………………………………………………………………………………………………………………11 不同的探头类型及他们的好处……………………………………………………………………………………………………………13 浮动测量法…………………………………………………………………………………………………………………………………18 探头附件……………………………………………………………………………………………………………………………………20 第 3 章: 探头如何影响你的测量结果……………………………………………………………………………………………………23 源极阻抗的影响……………………………………………………………………………………………………………………………23 电容负载效应………………………………………………………………………………………………………………………………23 带宽考虑……………………………………………………………………………………………………………………………………25 如何面对探头效应…………………………………………………………………………………………………………………………29 第 4 章: 理解探头的详细说明……………………………………………………………………………………………………………31 畸变(通用)…………………………………………………………………………………………………………………………………31 安培秒乘积(电流探头)……………………………………………………………………………………………………………………31 衰减因数(通用的)…………………………………………………………………………………………………………………………31 精确度(通用)………………………………………………………………………………………………………………………………31 带宽(通用)…………………………………………………………………………………………………………………………………32 电容(通用)…………………………………………………………………………………………………………………………………32 共模抑制比(CMRR)(差动探头)…………………………………………………………………………………………………………32 CW 电流测量能力的频率衰变 (电流探头)………………………………………………………………………………………… 33 衰减时间常数(电流探头)…………………………………………………………………………………………………………………33 直流电流(电流探头)………………………………………………………………………………………………………………………33 插入阻抗(电流探头)………………………………………………………………………………………………………………………33 输入电容(通用)……………………………………………………………………………………………………………………………33 输入电阻(通用)……………………………………………………………………………………………………………………………33 最大额定输入电流(电流探头)……………………………………………………………………………………………………………33 最大峰值脉冲电流(电流探头)……………………………………………………………………………………………………………33 最大额定电压(通用)………………………………………………………………………………………………………………………33 传输延迟(通用)……………………………………………………………………………………………………………………………33 上升时间(通用)……………………………………………………………………………………………………………………………34 正切噪声(电流探头)………………………………………………………………………………………………………………………34 温度范围(通用)……………………………………………………………………………………………………………………………34 第 5 章: 探头选择指南……………………………………………………………………………………………………………………35 了解信号源…………………………………………………………………………………………………………………………………35 示波器问题…………………………………………………………………………………………………………………………………37 选择正确的探头……………………………………………………………………………………………………………………………38 第 6 章: 高级探测技术……………………………………………………………………………………………………………………39 地线问题……………………………………………………………………………………………………………………………………39 差动测量法…………………………………………………………………………………………………………………………………42 小信号测量…………………………………………………………………………………………………………………………………45
附录A安全警告的解释 使用适当的接地处理 适当联接与断开探头 避免裸露的电路 不要在没有屏蔽保护的情况下操作探头 不要在湿、潮的条件下操作……………… 4们相相相相 不要在易爆的空气中操作………… 不要在怀疑有故障的情况下操作 保持探头表面千净且干燥 不要将探头浸入液体 附录B:词汇表…
附录 A: 安全警告的解释…………………………………………………………………………………………………………………47 遵守所有终端设备的额定值………………………………………………………………………………………………………………47 使用适当的接地处理………………………………………………………………………………………………………………………47 适当联接与断开探头………………………………………………………………………………………………………………………48 避免裸露的电路……………………………………………………………………………………………………………………………48 当操作探头时避免射频灼伤………………………………………………………………………………………………………………48 不要在没有屏蔽保护的情况下操作探头…………………………………………………………………………………………………48 不要在湿、潮的条件下操作………………………………………………………………………………………………………………48 不要在易爆的空气中操作…………………………………………………………………………………………………………………48 不要在怀疑有故障的情况下操作…………………………………………………………………………………………………………48 保持探头表面干净且干燥…………………………………………………………………………………………………………………48 不要将探头浸入液体………………………………………………………………………………………………………………………48 附录 B : 词汇表………………………………………………………………………………………………………………………… 49
第一章:探头-测量质量的关键环节 探头对于示波器测量是非常关键的,为 了理解其重要性,把探头从示波器 且尝试测量,我们知道这是不可能的, 作为电路连接,这些 探头连接于被测信号与示波器输入通道 之间。 探头对于示波器测量是非常重要的,另 探头对于测量质量也是非常关键的。 把一个探头连结到一个电路可能影响电 路的运行,并且,归根结底,示波器也 只是能够显示和测量探头传送回来的输 入信号 此,探头对于被测回路,必须有最小 的影响,同时对想要测量地信号应保证 足够的保真度。如果探头不能保持信号 的保真度,如果它以任何方式改变信号头的优势和劣势,并且学习正确使用探是的把信号源连结到示波器的输入通道 头的重要提示和技巧。 的一种设备或电路网络。 或改变一个电路的动作,示波器将显示 实际信号的一个畸变的型式。其结果会 在图1-1中加以说明,探头在此测量图 导致出错的或者误导的测量 探头是什么? 第一步,让我们确定示波器探头是什么。头事实上无论它是什么,它必须在信号 实质上,探头是示波器测量链的第一个从本质上讲,探头是在一个测试点或信源和示波器输入之间提供足够便利的和 链环。并且这个测量链环的强度同依赖号源和一台示波器之间儆的物理及电路高质量的连接(图1-2)。适当的连接有3 示波器一样依赖于探头。应用一个不适的连接。依据你的测量需求,这个连接个关键性的定义问题物理连接,对电路 当的或者不良的探头会削弱这第一个链能象一段电线一样简单或者会非常的精运行的影响,及信号的传送。 环并最终影响整个测量链路的质量。在密复杂,例如一根有源差分探头。从这 这一章和后面的一章,你将学习各种探一点,我们可以充分地说,示波器探头 Circuit Probe Under Compensation Test Point 图1-1.探头是在示波器和测试点之间进行物理和电路连接的设备 图12.大多数探头由一个探头尖,一根探头电缆线,及一个补偿盒或其它类型 的信号调节网络组成
第一章：探头 - 测量质量的关键环节 探头对于示波器测量是非常关键的，为 了理解其重要性，把探头从示波器断开， 并且尝试测量，我们知道这是不可能的， 必须使用一种探头作为电路连接，这些 探头连接于被测信号与示波器输入通道 之间。 探头对于示波器测量是非常重要的，另 外探头对于测量质量也是非常关键的。 把一个探头连结到一个电路可能影响电 路的运行，并且，归根结底，示波器也 只是能够显示和测量探头传送回来的输 入信号。 因此，探头对于被测回路，必须有最小 的影响，同时对想要测量地信号应保证 足够的保真度。如果探头不能保持信号 的保真度，如果它以任何方式改变信号 或改变一个电路的动作，示波器将显示 实际信号的一个畸变的型式。其结果会 导致出错的或者误导的测量。 实质上，探头是示波器测量链的第一个 链环。并且这个测量链环的强度同依赖 示波器一样依赖于探头。应用一个不适 当的或者不良的探头会削弱这第一个链 环，并最终影响整个测量链路的质量。在 这一章和后面的一章，你将学习各种探 头的优势和劣势，并且学习正确使用探 头的重要提示和技巧。 探头是什么？ 第一步，让我们确定示波器探头是什么。 从本质上讲，探头是在一个测试点或信 号源和一台示波器之间做的物理及电路 的连接。依据你的测量需求，这个连接 能象一段电线一样简单或者会非常的精 密复杂，例如一根有源差分探头。从这 一点，我们可以充分地说，示波器探头 是的把信号源连结到示波器的输入通道 的一种设备或电路网络。 在图 1-1 中加以说明，探头在此测量图 中作为一个未定义的方框而被指明。探 头事实上无论它是什么，它必须在信号 源和示波器输入之间提供足够便利的和 高质量的连接(图 1-2 )。适当的连接有3 个关键性的定义问题-物理连接，对电路 运行的影响，及信号的传送。 图 1-1. 探头是在示波器和测试点之间进行物理和电路连接的设备。 图1-2. 大多数探头由一个探头尖，一根探头电缆线，及一个补偿盒或其它类型 的信号调节网络组成。 1