如何预防示波器电流探头损坏—PRBTEK探头学院分享

示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要，它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件,是示波器必不可少的附件。示波器电流探头是根据法拉第原理设计的用来测量导线中干扰电流信号的磁环，本质上是一个匝数为1的变压器，使用电流探头能够测量流经导线的电流大小。

　　虽然示波器电流探头只是一个小小的附件，但对于电子工程师来说，确实必不可少的，而且探头属于易耗品，很容易损坏。普科科技PRBTEK通过对损坏示波器电流探头的故障分析，发现容易损坏的探头部位大致有：

　　1.与电流放大器连接的电路板；

　　2.电流探头的磁环坏；

　　3.电流探头的磁环线圈；

　　4.电流探头的滑动夹子的外观损坏；

　　5.电缆线断路。

　　示波器电流探头损坏的原因，预防损坏的方法及使用说明上述五个部分损坏的原因可归纳如下：

　　1.电流放大器开电后，插拔电流探头而引起的电路板损坏。

　　切记不要带电插拔电流探头

　　2.磁环是易碎的材料，掉地或使用时用力过猛都容易使它破损。有损伤/损坏的磁环会造成测试不准或不能再测出电流。

　　使用时避免掉地或用力过猛

　　3.磁环线圈比较细，过流会导致线圈烧毁。

　　使用时避免负载过流

　　4.电流夹子不对齐，裂痕都会使测试不准或无法测出电流。注意，推动夹子过程要小心。

　　使用时电流夹子要对齐。注意，并在推动夹子过程时要小心

　　5.电缆线被太使劲拉、扭等会容易损坏

　　使用时电缆线不要太使劲拉、扭等。

　　上述所提供的操作方法，应该说比较简单，稍加注意，就能做到，但往往操作人员在紧张和忙碌的工作中容易疏忽,希望使用人员注意，减少示波器电流探头不必要的损坏。如果大家在使用示波器电流探头过程中有什么问题，欢迎咨询PBTEK探头学院。

       示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要，它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件。最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。

       本质上，示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接；实际上，示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络，它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。连接的充分程度有三个关键的问题：物理连接、对电路操作的影响和信号传输。

       大多数探头由探头头部、探头电缆、补偿设备或其他信号调节网络和探头连接头组成。

       为进行示波器测量，必须先能够在物理上把探头连接到测试点。为实现这一点，大多数探头至少有一两米长的相关电缆。但是探头电缆降低了探头带宽：电缆越长，下降的幅度越大。除了一两米长的电缆外，大多数探头还有一个探头头部或带探针的把手，探头头部可以固定探头，用户则可以移动探针，与测试点接触。通常这一探针采用弹簧支撑的挂钩形式，可以把探头实际连接到测试点上。

       1.探头结构：为了获得可用的测量结果，探针上的信号必须通过探头头部和电缆，以足够的保真度传送到示波器的输入。Prbtek以其典型的示波器探头结构示意图为例，它的一端具有一个挂钩，检测波形时可以钩到电路的元件引脚上，挂钩外有一个护套，内有弹簧。检测时用手将护套拉下，挂钩才露出来。如图1所示

示波器探头结构示意图

       2.接地环和接地夹：探头中间有一个接地环和接地夹，用于与被检测的电路地线相连。使用时如果没有正确接地，就不能正常检测波形。

       3.衰减转换开关：在探头的尾部有一个衰减转换开关，旋转下部的套筒形旋钮可以进行x1挡或x10挡的选择。在手柄下部标有选择指示，x10挡即表示检测送入的信号被衰减1/10，因此示波器上观测的值要乘以10。

       4.BNC型插头：探头通过电缆将信号送到示波器的信号输入端，探头电缆的另一端有一个BNC型插头，在插头的部分有一个校正电容器的调整端。如图2所示。

图2探头校正电容的位置示意图

      5.探针：如图3所示，当逆时针旋转挂钩护套，取下护套以后，就可以将挂钩部分卸下来，露出探头的探针。这样，在检测密度很高的电路板时，可用探针点到检测部位，以免与其他元件短路。

图3探头结构示意图

       6.在x10挡测量： 示波器探头在x10挡具有高阻抗和低电容量的特性，但是输入电压的幅度被衰减为1/10，在测量时注意这个特点，即测量的电压值=示波器灵敏度(V/DIV) × 屏幕幅度 x 10。

       例如，示波器灵敏度挡为1V/DIV x 屏幕幅度为SDIV x 10，则测量电压值应为50V。注意：在x10挡测量信号波形，必须调整探头上的电容器，使方波的顶部平直。

       7.在x1挡测量：在x1挡测量，实际上就是将被测量信号直接送到示波器而没有衰减。因此，输入电容量比较大，约为250 pF。测量时必须考虑这个因素。

       示波器探头的使用

       别看一个示波器探头很简单，其实还是很有讲究的。以下是prbtek使用示波器探头的一点小经验，供大家使用时参考一下。

       首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。

       另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。

       如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。

       检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的水平中线重合)，如果不是，则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子，在小孔中，需要用螺丝刀伸进去调节。

       数字示波器不用调节。然后，再将示波器的输入选择打到直流耦合上，并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号)，然后调节扫描时间旋钮，使波形能够显示2个周期左右。

       调节Y轴增益旋钮， 使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边，看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都水平，没有过冲为止。当然，可能由于示波器探头质量的问题， 可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到ZJ效果了。

       另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关：X10和X1。当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。

       因此，当使用示波器的X10档时，应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器，在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10 档后，直接读数即可)。当我们要测量较高电压时，就可以利用探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。

       另外，X10档的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。

       prbtek提醒大家要注意在不确定信号电压高低时，也应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，减少对示波器的损坏。

       经常有人提问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中，导致电路停振了。

       正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。

       其实示波器具有什么功能在大程度上取决于示波器探头的种类，如果你探头是只能探测电子波动的，那你这台示波器就只能够探测电子的活动，或者说你给你的示波器装上了一个磁场探头，那么一些通过磁场发生的物质变化，就能够被你的示波器探测到。

示波器探头的主要作用是把被测的电压信号从测量点引到示波器进行测量。

从本质上来讲，示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接；但实际上，示波器探头它不仅仅是把测试信号加以判定分析并传输给示波器输入端的一段导线，它还是测量系统的重要组成部分。所以，示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络，因此它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便且优质的连接。另外，关于示波器探头连接的充分程度有三个关键的问题：物理连接、对电路操作的影响和信号传输。

大多数探头由探头头部、探头电缆、补偿设备或其他信号调节网络和探头连接头组成。

示波器的探头按是否需要供电可以分为无源探头和有源探头，按测量的信号类型可以分为电压探头、电流探头、光探头等。

无源探头：一般用于测试带宽小于500M Hz的单端信号。它是比较经济的一类探头。

差分探头：一般用于测试差分信号。分为高带宽和高电压两种。

电流探头：一般利用霍尔效应来测试电流信号。测试范围一般为从DC到2G。

高压探头：适合测试高压信号，脉冲电压可达500KV，可分为单端和差分两种探头。

以上就是针对示波器探头的介绍，详情咨询普科科技www.prbtek.com

我司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等，满足客户多样化测试需求，库存充足，价格合理。

高压差分探头是探头的一种，是利用差分放大原理设计出来的示波器探头主要用于观测差分信号。差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号，但得到的信号与实际信号相差很大，有可能出现“地弹”现象。

　　高压差分探头是具有浮地测量功能的探头，PRBTEK提供多品牌多型号的高压差分探头，如泰克/TEKTRONIX、泰克/TEKTRONIX、知用/CYBERTEK、普源精电/RIGOL、品致/PINTECH、德国TESTEC和德国PMK等，可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工作中。　

　　高压差分探头使用步骤及注意事项：

　　1.探头一般是以两条一个包装，因为现在的示波器都是双通道以上的，为了区分两个通道同时测量时探头，在每根探头上都做好了区分标色，比如色环。

　　2.拿到探头，先要校准，什么样的探头需要标准呢？除无衰减的探头（1:1）外，都需要校准。校准是探头与一台示波器使用时必需要校准，换不同的台示波器测量时，都要校准。

　　3.校准后的探头可进入测量，测量时请注意，在不知道被测电路电压情况下，尽可能的选择探头衰减档位，这样预防高电压损坏示波器。

　　4.在测试晶振等高阻抗电路时，也就是说电路对测量负载有影响时，要选择探头衰减档位测量，因为衰减档位的阻抗很高，一般10:1的探头是10MΩ，100:1的探头是100MΩ。

　　5.测试电路时，要确保探头的接地线接地可靠，特别是高压探头没高压时更要注意，接地线的接地位置也会影响测量精度。

　　6.探头内部有电子元件，所以也有耐压参数，不可以超出耐压值，否则不但会损坏探头，还可能会直接损坏示波器。

　　7.探头的带宽，高频率的探头能兼容低频率的，但低频率不能测试的高频率，在选择探头时，尽量选择大于示波器的带宽。

　　8.探头测试尽量选择衰减档，衰减档有电路补偿，保证测量的波形失真小，还原度高。

　　9.探头前端有一个测试钩，有人为了方便，把测试钩直接钩位电路测量，这样会影响测试精度，特别在电压低及频率高的情况下影响更大，因为测试钩那段没有屏蔽，干扰很大。

      以上就是PRBTEK探头学院分享的高压差分探头使用注意事项，建议探头使用人员要注意以上9点，正确使用高压差分探头，这样不仅能够延长探头的使用寿命，减少不必要的损耗，还能让测试结果更准确。更多探头相关知识，欢迎访问PRBTEK探头学院。

       HCP8000 系列电流探头是一款能够同时测量直流和交流的高频电流探头。其特点包括：高带宽，可准确快速捕捉电流波形；高精度，在电流测量量程范围内，精度高达 1%，满足大部分测试领域的需要；两个 量程可供选择，方便小电流测量；自动消磁调零功能，使用方便；声光过流报警功能，提醒量程切换；电子轻触式按键设计，使用寿命更长；标准的 BNC 输出接口，可匹配任何厂家示波器。

       首先，PRBTEK为大家分享HCP8000系列在使用过程中要注意哪些？

       该机器的输出终端设置在内部，使用示波器时，请选择高输入电阻的（1MΩ）。若输入电阻为 50Ω， 则不能正确测量。

       确保被测电流不要超过ZD电流。超过额定值，磁芯会饱和。磁芯饱和会导致在饱和的过程中发生波 形部分被削掉，过大的冲击电流，甚至会导致磁芯无法正确消磁，需重新调零。

       插入电源后，本机器因自身发热等影响，有可能会有偏差，但大约 30 分钟后会基本稳定。

       变压器、大电路等强磁场，无线电等强电流靠近时，有可能导致无法正常测定。

       电压会因为周围温度等产生偏差，所以在连续测定时必须注意。

       有时被测电流的频率，会导致共振音的产生，这对测定没有影响。

       会因被测导体在传感器头内的位置不同而产生影响，请把被测导体调至传感器头内ZY位置。

       测定时把开关控制杆推至“unlock”标志消失为止。确认控制杆锁定，整体部分确实关闭。如果整体部分没有确实关闭的话，将不能正常测定。

       若在高频率领域，插入电路的高电位侧的话，有可能会受到噪音影响，必要时可限定波形观测器的频段，或请插入低电位侧。

       拔出输出端子时，请在解锁后，拔出连接器，未解锁硬拽或硬拉电缆的话，输出终端会受损。

       输入 BNC 端子以外的输入端子时，请注意输入端子的极性。

       持续ZD输入范围是由机体自身发热后温度上升形成的固定值，请不要输入超出该固定值的电流，可能会损害机器。

       持续ZD输入范围会因测定电流的频率不同而不同。超过ZD电流连续使用会导致探头烧毁。

       当持续输入超出ZD输入范围的电流时，会因传感器的发热，启动内部保护功能，变得不能正常输出。 请立即停止输入电流，需要充分冷却后，才能进入下一次的正常运作。

       如果在高温下，会因为内部过电流保护回路，通过持续ZD输入范围以下的测定电流使得保护回路运作。

       当连接输入超出ZD输入范围电流时，让保护功能频繁运作，有可能会损害机器。

       打开整体部分时，必须通过开关控制器进行操作。

       在锁住(LOCK)状态下，请不要按下图方向，往整体部分上施加压力。

       以上是PRBTEK为您讲述关于CP8000系列电流探头使用注意事项， PRBTEK建议工程师严格遵守以上安全注意事项，按照使用说明书规范操作，如不规范操作，有可能会损害机器的保护功能。如在使用电流探头过程中有任何问题，欢迎访问普科科技PRBTEK（www.prbtek.com）。

1、北极星探头是电阻式还是电容式?

探头是电阻(用于低频和直流)和电容(用干高频)的并联组合。附加组件可补偿杂散电容以及电阻器和电容器之间的电容。

2、北极星探头可以与示波器和仪表一起使用吗?

如果购买了开关选件，则探头通常可与示波器和仪表一起使用。此选项可确保要使用的两个设备的输出阻抗匹配。在许多情况下，客户可以在其仪表上并联一个电阻，以获得正确的直流响应。例如，对于一个10兆欧的输入表，一个并联的1.111兆欧电阻会产生探头设计用于的1.000兆欧输入。

3、如何检测高电流失真?

通过断开探头输入，但保持接地不变，可以检测到高电流失真。如果在断开的探头上检测到没有输入信号的信号，则可能存在高电流失真。

4、大电流如何使任何电压探头上的电压波形失真?

在某些高电流电路中，主脉冲或交流电流的一部分将通过高压探头(任何高压探头)的接地屏蔽返回。这通常是不希望的，并且通常导致使用屏蔽室或封闭空间。信号可能会加到V=Ishield*Rshield(Ishield是沿探头接地流动的电流，Rsheild是探头外屏蔽的电阻)之类的信号。例如，我们的标准15英尺电缆的编织电阻为6毫欧。如果沿该电缆返回100A，则看起来像是0.6V或600V输入信号。

在某些情况下，电感的作用与电阻相同。

注意:大电流应返回电压源。如果它们通过计划外的路径返回(如探针)，则也可能会导致其他仪器出现问题。探针旨在以最小的方式干扰电路，并且如果接地屏蔽层上有大电流，则探针正在干扰电路。

5、探针电阻应如何安装?

探针的插头应直接插入香蕉柄的手柄附近(探针电阻两端都有香蕉插头)。请勿旋转探头尖端-它可以直接安装。

6、为什么探头端接1兆欧示波器输入阻抗?

较低的输入阻抗将导致过多的电流消耗或信号太少(100Megohms/50ohms=2Million:1或25kV在50kV测量电压下)。

7、为什么PVM-1-PVM-6上的电阻器附有香蕉插头?

该电阻器是阻尼电阻器，可抑制>120Mhz频率下的谐振。电阻器在很高的连续频率下可能会发生故障，因此很容易更换。此组件的故障很少见，但确实会发生。电阻应压入和压出，并且不得旋转。如果香蕉插头被绑住，则探针尖端可能会过度旋转，从而导致泄漏并破坏内部连接。

8、为什么不依靠有源探头呢?

放大器只能使信号失真，因此放大器的信号保真度始终受到损害。放大器在高压瞬变附近也容易发生故障。

9、为什么不端接探头，以便它们可以使用50欧姆示波器输入操作?

端接50欧姆的无源探头(在10000:1时)的电阻为500,000欧姆。在(例如)50kV时，电流消耗为0.1A，功率消耗为5kW。50欧姆的电阻太低，无法测量任何具有高占空比的信号。

10、为什么不自己使用电阻探针?

纯电阻探头会受到杂散电容的影响，从而使信号失真。例如，对于时间标度=400兆欧*2pf=800微秒，具有2pf杂散电容的400Megohm电阻会发生失真。即使是带有100k电阻的纯脉冲探头，也会在2pf*100k=200ns的时间尺度上发生失真。

避免示波器电流探头损坏与电流探头的使用说明

通过对损坏电流探头的故障分析，发现容易损坏的探头部位大致有：
1. 与电流放大器连接的电路板；
2. 电流探头的磁环坏；
3. 电流探头的磁环线圈；
4. 电流探头的滑动夹子的外观损坏；
5. 电缆线断路。

电流探头损坏的原因，预防损坏的方法及使用说明上述五个部分损坏的原因可归 纳如下：
1. 电流放大器开电后，插拔电流探头而引起的电路板损坏。
预防损坏的方法——切记不要带电插拔电流探头

2. 磁环是易碎的材料，掉地或使用时用力过猛都容易使它破损。有损伤/损坏的磁环会造成测试不准或不能再测出电流。
预防损坏及使用的方法：——使用时避免掉地或用力过猛

3. 磁环线圈比较细，过流会导致线圈烧毁。
预防损坏的方法——使用时避免负载过流

4. 电流夹子不对齐，裂痕都会使测试不准或无法测出电流。注意，推动夹子过程要小心。
预防损坏的方法——使用时电流夹子要对齐。注意，并在推动夹子过程时要小心
　　

5. 电缆线被太使劲拉、扭等会容易损坏
预防损坏的方法——使用时电缆线不要太使劲拉、扭等。

上述所提供的操作方法，应该说比较简单，稍加注意，就能做到，但往往操作人员在紧张和忙碌的工作中容易疏忽。这里只是再次提请用户注意。

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