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电流探头选型时必须关注的指标有哪些

西安普科电子科技有限公司 2021-03-31 11:35:23 492  浏览
  • 电流探头的应用十分广泛,其基本原理是流经导线的电流会在周围产生磁场,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,通过和示波器配合,观察对应的电流波形。广泛应用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED 照明、新能源等领域。本文将讲述常见的电流探头的分类、原理、重要技术指标,让大家能够对探头有个基本的了解。

    电流探头分成AC 电流探头和AC/DC 电流探头。

          目前示波器上的电流探头基本分成两类:即AC 电流探头和AC/DC 电流探头,AC 电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC 电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHZ 以下,高频探头带宽一般在几MHZ 以上。

    那么电流探头在选型时必须关注的重要指标有哪些呢?今天普科科技PRBTEK给大家分享一下:

          1、精度:是指电流到电压转换的精度。拿 AC/DC 电流嵌为例,一般开环系统的精度比较差一点,典型值在 3%左右;闭环系统的精度比较高,典型值在 1%左右。我们的高频电流探头的精度就是1%。

          2、带宽:所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 DB)的频率,如下图所示:

    带宽是正弦波的幅度下降70.7% (-3DB) 的响应曲线中的频率

    在选择示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。因此,为实现zui大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的zui高频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。

           波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。zui常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。在开关电源领域,一般几十MHZ 的带宽就基本够用了。我们的高频电流探头带宽范围为5MHZ-100MHZ。

          3、插入损耗:插入阻抗是从电流探头的线圈(二级)转换到被测的携带电流的导线中的阻抗。一般来说,电流探头反射的阻抗值可以位于毫欧范围内,对阻抗为25 欧姆及以上的电路影响不大。

    4、电流额定值VS 频率指标

    电流探头指标应包括幅度与频率额定值下降关系曲线,这一曲线把磁芯饱和与提高的频率关联起来。频率增加对磁芯饱和的影响在于,当波形频率或幅度增加时,平均电流为零安培的波形幅度峰值会被削掉。

    5、zui大额定输入电流:是指电流探头可以接受、同时仍能实现规定性能的总电流(DC 加峰值AC)。在AC 电流测量中,必须根据频率降低峰到峰额定值,以计算zui大总输入电流。

    6、额定zui大峰值脉冲电流:被测电流不应超过这一额定值,它考虑了磁芯饱和及可能损坏设备的次级电压积累。zui大额定峰值脉冲电流通常规定为安培秒乘积。

    您在选择电流探头时有关注到以上六个指标吗?如果大家在选型时有什么问题,欢迎普科科技PRBTEK网。


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电流探头选型时必须关注的指标有哪些

电流探头的应用十分广泛,其基本原理是流经导线的电流会在周围产生磁场,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,通过和示波器配合,观察对应的电流波形。广泛应用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED 照明、新能源等领域。本文将讲述常见的电流探头的分类、原理、重要技术指标,让大家能够对探头有个基本的了解。

电流探头分成AC 电流探头和AC/DC 电流探头。

      目前示波器上的电流探头基本分成两类:即AC 电流探头和AC/DC 电流探头,AC 电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC 电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHZ 以下,高频探头带宽一般在几MHZ 以上。

那么电流探头在选型时必须关注的重要指标有哪些呢?今天普科科技PRBTEK给大家分享一下:

      1、精度:是指电流到电压转换的精度。拿 AC/DC 电流嵌为例,一般开环系统的精度比较差一点,典型值在 3%左右;闭环系统的精度比较高,典型值在 1%左右。我们的高频电流探头的精度就是1%。

      2、带宽:所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 DB)的频率,如下图所示:

带宽是正弦波的幅度下降70.7% (-3DB) 的响应曲线中的频率

在选择示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。因此,为实现zui大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的zui高频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。

       波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。zui常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。在开关电源领域,一般几十MHZ 的带宽就基本够用了。我们的高频电流探头带宽范围为5MHZ-100MHZ。

      3、插入损耗:插入阻抗是从电流探头的线圈(二级)转换到被测的携带电流的导线中的阻抗。一般来说,电流探头反射的阻抗值可以位于毫欧范围内,对阻抗为25 欧姆及以上的电路影响不大。

4、电流额定值VS 频率指标

电流探头指标应包括幅度与频率额定值下降关系曲线,这一曲线把磁芯饱和与提高的频率关联起来。频率增加对磁芯饱和的影响在于,当波形频率或幅度增加时,平均电流为零安培的波形幅度峰值会被削掉。

5、zui大额定输入电流:是指电流探头可以接受、同时仍能实现规定性能的总电流(DC 加峰值AC)。在AC 电流测量中,必须根据频率降低峰到峰额定值,以计算zui大总输入电流。

6、额定zui大峰值脉冲电流:被测电流不应超过这一额定值,它考虑了磁芯饱和及可能损坏设备的次级电压积累。zui大额定峰值脉冲电流通常规定为安培秒乘积。

您在选择电流探头时有关注到以上六个指标吗?如果大家在选型时有什么问题,欢迎普科科技PRBTEK网。


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光学成像系统特性指标有哪些?

光学成像系统特性指标是指在光学成像系统设计、制造和应用中所需衡量和评估的一系列关键参数。这些指标直接关系到成像系统的性能,包括图像的清晰度、对比度、分辨率、畸变等方面。本文将详细介绍光学成像系统的主要特性指标,并探讨如何通过这些指标来优化和提升光学成像技术在各种领域中的应用效果。

在光学成像系统的设计中,首先需要关注的指标是成像分辨率。成像分辨率是衡量光学系统能否清晰捕捉细节的一个核心参数。分辨率越高,系统能够更精确地重现物体的微小细节。在不同的应用场景中,分辨率要求可能会有所不同。例如,在医学成像中,较高的分辨率对于诊断和疾病检测至关重要,而在安防监控中,分辨率的要求则可能相对较低,但也必须保证基本的清晰度。

另一个关键指标是光学系统的对比度。对比度决定了图像中亮部和暗部的区分度,高对比度的图像能够展现更多的细节,使得图像更加鲜明、清晰。在许多情况下,成像系统的对比度受限于成像传感器的性能,特别是在低光照条件下,系统可能会失去高对比度的表现,因此需要通过增强光学系统的设计来提高在不同光照环境下的适应性。

畸变是影响成像质量的另一大因素。光学畸变会导致图像的几何形态发生偏差,例如直线变为弯曲,物体的形状失真。畸变的程度可以通过特定的指标,如径向畸变和切向畸变来进行量化。控制畸变是光学成像系统优化的一个重要目标,特别是在精密制造、航空航天等领域,任何形式的畸变都会影响到的分析和判断结果。

成像系统的色差也是一个需要关注的指标。色差指的是不同颜色光在成像过程中不能完全聚焦到同一点,导致图像出现色彩上的偏移。色差主要由透镜材料和设计的差异引起。在一些高精度的光学成像应用中,色差会显著影响图像的质量,因此,选择合适的光学材料和优化光学设计对减少色差至关重要。

光学系统的信噪比也是影响成像效果的一个重要指标。信噪比越高,意味着成像系统能够在较低的噪声干扰下更清晰地捕捉信号。在实际应用中,噪声通常来源于光学传感器、电子设备或环境因素,因此提高系统的抗噪声能力是提升成像质量的关键。

总结来说,光学成像系统的特性指标不仅仅是单一的参数,它们相互作用、共同决定了成像系统的整体性能。在光学成像系统的优化过程中,需要综合考虑这些指标,并采取相应的设计和技术手段,以实现佳的成像效果。这些特性指标在诸如医学影像、监控设备、科学研究等领域的应用中,起到了至关重要的作用。为了保证成像系统能够在实际使用中发挥佳性能,了解并掌握这些指标的含义和优化方法是每个光学工程师的重要任务。

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柔性电流探头选型攻略

  柔性电流探头,即罗氏线圈。它是一种交流电流传感器,由一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈和积分器构成,输出信号是电流对时间的微分,可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。广泛应用于研发实验室、高校、电网监控、工业检测、生产线等,那么,如何选择一款合适的柔性电流探头呢?哪些指标是必须要关注的呢?今天普科科技(PRBTEK)给大家分享一下:

  1. 带宽

       柔性电流探头是交流探头,只能测量交流,带宽有低频截止点(-3dB 点)fL 和高频截止点(-3dB点)fH。如下图:(-3dB 点:是指实际幅度的70.7%位置)

  选择探头时就要考虑探头的高频截止点fH 和低频截止点 是否满足要求fL。

       要保证幅度满足精度要求,选择时一般要留有5 倍余量。比如说探头的低频截止点是50Hz,表明实际如果测量50Hz,幅度大概是实际值的70.7%,误差高达近30%。也就是测量50Hz 的频率波形,那么实际选择探头时要考虑截止点低于10Hz 的型号探头。高频截止点也是同样道理,比如说驱动频率是100KHz,要想准确测量,必须选择高频带宽大于500KHz的电流探头,当然如果考虑到上升沿的问题,带宽就要综合考虑了。有些电流波形,虽然频率只有100KHz,但是上升沿可能只有几十个ns,就需要带宽高达几十MHz 的电流探头了。

       2、相位

  柔性电流探头一般在不同频点相移不同,原理类似于RC 的带通过滤波器,这里简单的举个例子:RC 高通滤波器,帮助了解(注:网上摘录RC 高通滤波器图)。

 

        由此可做出如图所示的RC高通电路的近似频率特性曲线:

      以上分析可知:在低频截止点位置RC 高通滤波器相移为45°,柔性探头类似于这种原理,柔性探头时有源积分放大器,相移会有所不同,可通过厂家实测获得数据。

      通过以上文章的介绍,您知道该如何选择柔性电流探头吗?如果您在选型过程中有什么问题,欢迎访问普科科技。


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