示波器高压差分探头的了解及常见测量方法

探头讲解第一篇：高压差分探头
发出的噪声。

随着频率的提高，单端测量的CMMR（共模抑制比）的性能
会迅速下降。

如果保留共模干扰的话，这会导致信号的噪声比实际的噪声还要大的多。

2) 示波器浮地测量
目前常见的错误浮地测量方法就是示波器浮地测量方法，是通过切断标准三
头AC 插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器，切断中线与地线的连接。

将示波器从保护地线浮动起来，如图4，以减小地环路的影响。

这种方法其实
并不可行，因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连，是不安全的测量方法；此外，它违反了工业健康和安全规定，且获得的测量结果也差。

而且示波器在地浮动时会出现一个大的寄生电容，浮动测量将受到振荡的破坏，测量的波形失真严重，后续会有实例演示。

总而言之，示波器浮地测量容易损坏被测器件；损坏示波器；给人身带来潜在危害；测量误差大。

3）差分测量
浮地测量的最佳解决办法就是使用高共模抑制比的差分探头，因为两个输入
端都不存在接地的问题，两路输入信号的差分运算在探头前端放大器完成，传输到示波器通道的信号是已差分后的电压，示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量，如图5。

4.差分探头
常见的差分探头中有一类是针对低压信号的，在高速的数字电路中这种差分
信号比较常见，这一类差分探头的测量电压常见的幅值是±8V，带宽一
般在1GHz 以上；另一类是专门针对高压测量的，测量电压高达上KV，在开
关电源测量中这种差分信号比较常见，这类差分探头叫高压差分探头，测量电。

如何正确选择和使用示波器探头摘要：电子产品日益复杂，市场对示波器的带宽和准确性提出更高要求。

这不是购买一台高档示波器就能解决的问题，还需搭配适合的探头和正确的测试方法。

本文从探头的原理出发，讲述如何正确选择和使用探头。

一、认识示波器探头被测信号不可能直接接入到示波器中，这就需要一个设备为测试点与示波器之间建立电气连接。

根据需求不同，这个设备可以是一个导线，也可能是较为复杂的电路。

这个负责勾连测试点与示波器的设备就是示波器探头。

所以示波器探头至关重要，没有探头示波器将无法进行测量。

图1上图为示波器探头测量时的示意图，从上图可知，示波器一般具有三个典型的部分，探头头部、探头电缆和探头补偿设备。

其中探头头部的作用是与测试点直接接触，从而与被测系统产生电气连接，最终获取到需要测量的信号。

探头电缆的作用则是使示波器和探头头部彼此不互相干涉，可以做到在不移动示波器的前提下，随意移动探头头部，使之可以方便的与测试点接触。

最后的探头补偿设备，主要是为了尽量消除探头电缆带来的负面影响，从一定程度上保持探头的测量准确性。

由探头的基本结构可知，探头是不可能被看为一个透明的设备，一定会有很多性能上的限制，比如探头电缆和补偿设备决定了探头的带宽，又比如探头中的器件尺寸也决定了探头的输入电压。

所以探头会有一些基本的参数。

在此归纳一下：1、衰减系数衰减系数，是所有探头都会有的一个参数，指的是探头使信号幅度下降的程度。

某些探头可能会有可选择的衰减系数。

典型的衰减系数有1×、10×和100×。

1×探头表示不会对信号进行衰减。

10×则表示信号会被衰减10倍再输入示波器。

1×、10×这些名称的由来，是因为之前的示波器没有自动识别探头衰减系数和自动调节的能力，所以需要通过1×、10×这些名称来提醒测试者记得要把测量出来的结果乘以相应的倍数。

2、带宽带宽也同样是一个探头必备的参数，指的是探头导致信号衰减-3dB情况下的频率点。

高压差分探头测试原理
高压差分探头测试原理是一种常用的电气测试方法，它可以用来测量电路中的电压差异。

这种测试方法通常用于测量高压电路中的电压差异，例如变压器、电容器、电感器等。

高压差分探头测试原理的基本原理是利用两个探头之间的电阻差异来测量电路中的电压差异。

这种测试方法通常使用两个探头，一个探头连接到电路的高压端，另一个探头连接到电路的低压端。

当电路中存在电压差异时，两个探头之间的电阻差异会导致电流流过两个探头的电路不同，从而产生一个电压差异信号。

高压差分探头测试原理的优点是可以测量高压电路中的电压差异，而且可以在不影响电路正常工作的情况下进行测试。

此外，高压差分探头测试原理还可以用于测量电路中的电流差异，例如在测量变压器的负载电流时。

高压差分探头测试原理的应用范围非常广泛，例如在电力系统中，它可以用于测量变压器、电容器、电感器等设备的电压差异，以及测量电力线路中的电压差异。

在工业自动化控制系统中，高压差分探头测试原理可以用于测量电机、变频器等设备的电压差异，以及测量工业自动化控制系统中的电压差异。

高压差分探头测试原理是一种非常重要的电气测试方法，它可以用于测量电路中的电压差异和电流差异，广泛应用于电力系统、工业
自动化控制系统等领域。

示波器的基本测量方法
示波器是一种重要的电子测试设备，广泛应用于电子电路的设计、调试和维护中，可
以用来测量和观测电信号的各种参数，如幅值、频率、相位、周期、脉冲宽度等。

下面将
介绍示波器的基本测量方法。

1. 测量信号的幅值：
在使用示波器测量信号的幅值时，需要先选择合适的电压量程，一般选择电压量程的
上限大于被测信号的幅值。

同时，还要选择合适的触发模式，确保示波器能够稳定地显示
被测信号。

在测量信号的频率时，可以利用示波器的“触发源”功能，设置一个合适的触发电平，并选择“触发模式”为“自动”或“单次”，然后调节横向扫描速度，使示波器能够捕捉
到至少一个完整的周期。

此时，测量得到的横向时间就是信号的周期，频率可以通过反向
计算得到。

示波器可以通过在波形上设置两个垂直参考线，来测量信号的相位差。

首先，在波形
上选择一个参考点，然后设置一个垂直的参考线与该参考点相交，并记录下该参考线的位置。

接着，将示波器的触发模式设置为“一次”，并将触发点移动到另一个波形的相同参
考点处，并再次设置一个垂直参考线。

此时，两个参考线的相对位置就代表了两个波形的
相位差。

示波器可以直接显示信号的周期，只需要在测量信号频率的基础上，将测量得到的横
向时间乘以相应的系数即可。

5. 测量脉冲宽度：
总之，使用示波器进行测量时，需要根据被测信号的性质和要求，选择合适的参数和
功能，确保测量结果的准确性和可靠性。

因此，对示波器的操作和调试，对电子电路的设计、调试和维护都非常重要。

示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主，分为两类，一类是福禄克（FLUKE）数字示波器，另一类是泰克（Tektronix ）,另外还有一台建伍（KENWO0D）模拟示波器。

示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器，而且也是非常昂贵的一种仪器，所以正确使用示波器不仅能提高工作效率，也能减小对示波器的不合理损耗。

一、示波器基础知识♦什么叫示波器？示波器本质上是一种图形显示设备，它描绘电信号的图形曲线。

在大多数应用中，呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程：垂直（Y）轴表示电压，水平（X）轴表示时间。

有时称亮度为Z轴。

这一简单的图形能够说明信号的许多特性，例如：信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值（DC）和交流值（AC）信号的噪声值和噪声是否随时间变化。

♦波形测量频率和周期不断重复的信号具有频率特性。

频率的单位是赫兹（Hz）,表示一秒时间内信号重复的次数。

成为周期每秒。

重复信号也具有周期特性，即信号完成一个循环所需要的时间量。

周期和频率互为倒数关系，即1/ 周期等于频率，同理1/ 频率等于周期。

电压电压是电路两点间的电势能或信号强度。

有时把地线或零电压作为参考点。

如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值，则称为电压的峰值- 峰值。

幅度幅度是指电路两点间电压量。

幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。

其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。

♦示波器的分类模拟示波器本质上，模拟示波器工作方式是直接测量信号电压，并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。

示波器屏幕通常是阴极射线管（CRT。

电子束投到荧幕的某处，屏幕后面总会有明亮的荧光物质。

当电子束水平扫过显示器时，信号的电压是电子束发生上下偏转，跟踪波形直接反映到屏幕上。

在屏幕同一位置电子束投射频度越大，显示得也越亮。

用示波器如何测试电压、时间、电流？看懂了示波器使用算是入门了示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、时间、电流等等。

今天小编就带大家看看如何测试电压、时间、电流的。

一、电压的测量利用示波器所做的任何测量，都是归结为对电压的测量。

示波器可以测量各种波形的电压幅度，既可以测量直流电压和正弦电压，又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。

更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值，如上冲量或顶部下降量等。

这是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。

1．直接测量法所谓直接测量法，就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度，然后换算成电压值。

定量测试电压时，一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上，这样，就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。

所以，直接测量法又称为标尺法。

（1）交流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置，显示出输入波形的交流成分。

如交流信号的频率很低时，则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。

将被测波形移至示波管屏幕的中心位置，用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内，按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H，则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。

如果使用探头测量时，应把探头的衰减量计算在内，即把上述计算数值乘10。

例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级，被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div，则此信号电压的峰-峰值为1V。

如是经探头测量，仍指示上述数值，则被测信号电压的峰-峰值就为10V。

（2）直流电压的测量将Y轴输入耦合开关置于“地”位置，触发方式开关置“自动”位置，使屏幕显示一水平扫描线，此扫描线便为零电平线。

示波器有源无源电压探头的区分及操作规程示波器有源无源电压探头的区分一、无源电压探头1、无源探头无源探头由导线和连接器制成，在需要补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。

探头中没有有源器件（晶体管或放大器），因此不需为探头供电。

无源探头一般是最坚固、性价比高的探头，它们不仅使用简便，而且使用广泛。

2、高阻无源电压探头从实际需要启程，使用较多的是电压探头，其中高阻无源电压探头占最大部分。

无源电压探头为不同电压范围供应了各种衰减系数1TImes；，10TImes；和100TImes；。

在这些无源探头中，10TImes；无源电压探头是常用的探头。

对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用，1×探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。

在低幅度和中等幅度信号混合（几十毫伏到几十伏）的应用中，可切换1×/10×探头要便利得多。

但是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗（R和C）特点也不同。

因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能供应标准10×探头实现的较优性能。

3、低阻无源电压探头大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。

而低阻无源电压探头（又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头）的频率特性很好，接受匹配同轴电缆的探头，带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。

这种探头是为用于50欧姆环境中设计的，这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计（TDR）。

4、无源高压探头“高压”是相对的概念。

从探头角度看，我们可以把高压定义为超过典型的通用10×无源探头可以安全处理的电压的任何电压。

高压探头要求具有良好的绝缘强度，保证使用者和示波器的安全。

二、有源电压探头1、有源探头有源探头包含或倚靠有源器件，如晶体管。

常见的情况下，有源设备是一种场效应晶体管（FET），它供应了特别低的输入电容，低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。

示波器探头1. 简介示波器探头（也称为测量探头）是示波器电子设备中的一个重要组成部分，用于连接被测电路和示波器，将电路上的信号转换为示波器可以显示和分析的电压波形。

探头的设计与性能直接影响着示波器的测量准确性和灵敏度。

本文将介绍示波器探头的基本原理、结构和使用方法，并介绍一些常见的示波器探头类型及其特点。

2. 基本原理示波器探头的基本原理是通过在被测电路上插入一个高阻抗的输入电路，将电路上的信号采集到探头中，并通过电缆传输到示波器输入端。

探头在信号采集过程中应尽量不改变被测电路的特性，避免对被测电路造成影响。

为了满足高阻抗和低串扰的要求，示波器探头通常采用共模抑制和差模传输技术。

共模抑制可以抑制干扰信号对被测信号的影响，而差模传输可以将两个相等但反向的信号进行差分处理，提高信号的传输质量。

3. 结构和类型示波器探头的结构通常包括探头头部、探头主体和连接线。

探头头部是用于与被测电路接触的部分，需要具有良好的接触性能和适配不同电路的能力。

探头主体包含信号采集电路和阻抗转换电路，用于将被测信号转换为示波器可以接收的电压波形。

连接线负责将采集到的信号传输到示波器输入端。

根据不同的应用场景和测量需求，示波器探头可以分为以下几种常见类型：3.1 被动探头被动探头是最常用的示波器探头类型之一，也是最基本的探头类型。

它采用被动元件（如电阻、电容和电感等）作为信号采集电路，主要用于测量幅值较小的低频信号。

被动探头具有简单、易用和低成本的特点，但在高频和大幅值信号测量时，性能可能会受到限制。

3.2 主动探头主动探头是专门用于测量高频和大幅值信号的示波器探头。

它通过在探头主体中增加放大器电路，将被测信号放大后再传输到示波器输入端。

主动探头具有较高的输入阻抗和增益，可以在保持信号完整性的同时提高测量精度和灵敏度。

3.3 差分探头差分探头是用于测量差分信号的示波器探头。

它通常由两个采样通道和一个差分放大器组成，将两个信号进行差分放大后传输到示波器输入端。