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要怎么样验证电流探头的可靠性?

2021-04-26 ryder

电流探头是示波器测量电流的必备配件,但不同品牌之间价格往往差别很大,究竟什么样的电探头才是可靠的呢?这里分享了电流探头可靠性验证的完整过程,并呈现所有实测结果,您也可根据此法对自己使用的电流探头进行验证。


针对ZCP0030-50电流探头进行了全方位性能参数验证,紧要探测参数包括直流精度、上升时间、方波应和、噪声、以及开关电源开关管电流波形实测。为了让实测结果更加直观,我们选择T公司的TCP312电流探头作为实测比较,并且在所有探测配有图片和探测结果,保证探测过程可追溯。


一、直流精度验证


ZCP0030-50标称直流精度为1%rdg1mV,实测精度如表1所示。


1、探测条件


精度探测所使用试仪器为FLUKE5720校准器、六位半万用表DMM6000。探测步骤,校准器FLUKE5720输出不同的被测电流值,万用表读取电流探头的应和电压值。


图2.1直流精度探测环境


2、精度数据


表2.1直流精度探测数据


3、验证结论


上表格的数据显示,ZCP0030-50在量程范围内的直流精度在1%rdg1mV以内。


二、上升时间验证


ZCP0030-50的带宽是50MHz,对应上升时间le7ns。探头上升时间是指探测脉冲时,测量系统应和波形从稳态值的10%上升到90%所要的时间,是一个很关键的参数,上升时间越快,说明探头的应和越快,能测到更加快速变化的电流波形,还原电流波形的性能越好。


1、探测条件


探测电流探头的上升时间使用的探测仪器是信号发生器Keysight33600和示波器ZDS2022。信号发生器萌生上升时间为5ns的方波,示波器显示经过电流探头后的上升波形和时间。


2、波形数据


图3.1ZCP0030-50的上升时间


如图3.1所示,依据示波器测量到的上升时间为8.5ns,这个总时间是信号发生器自身的上升时间加上探头的上升时间,所以实际上探头的上升时间还要将总时间减去信号发生器自身的上升时间,详尽的计算公式如下。


3、验证结论


实测结果在理论计算范围内,上升时间正常,实测带宽在50MHz以上。


三、方波应和验证


方波应和紧要是用来简易探测电流探头幅频应和特性的探测办法。电流探头能够完整的重现方波波形,不出现畸变,说明探头的幅频应和平坦,是良好的。


1、探测条件


探测电流探头的方波应和时,使用的探测仪器是信号发生器Keysight33600和示波器ZDS2022。信号发生器萌生电流峰峰值为100mA,频率分别1KHz、100KHz、1MHz为的方波,示波器显示相对应的方波波形。


2、波形数据


如图3所示,在探测1KHz的电流方波时,探头的方波应和是很好的,波形基本上没有畸变,波形比较平坦,没有发生倾斜等。


图31KHz电流方波应和


如图4所示,在探测100KHz的电流方波时,探头的方波应和是很好的,波形基本上没有畸变,波形比较平坦,没有发生倾斜等。


图4100KHz电流方波应和


如3所示,在探测1MHz的电流方波时,探头的整体方波应和的波形基本上没有畸变,波形比较平坦,没有发生倾斜等。


图5100KHz电流方波应和


如图5所示,在探测1MHz的电流方波时,探头的整体方波应和的波形基本上没有畸变,波形比较平坦,没有发生倾斜等。


3、验证结论


实测结果在理论计算范围内,幅频应和平坦。


四、噪声评测


噪声是电流探头的紧要参数,噪声的大小笔直影响到探头的辨别率,噪声越小,辨别率越高。


1、探测条件


噪声探测紧要是使用示波器ZDS2022来观察探测,并记录相应的探测值。


2、精度数据


如图6所示,探测出来的电流探头的实际噪声的峰峰值小于10mA,交流有效值小于1mArms。


图6噪声探测


3、验证结论


实测结果在理论计算范围内,噪声控制良好。

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