详解示波器探头的5个基本问题及使用注意事项

详解示波器探头的5个基本问题及使用注意事项

　　通常按测量对象来分，有电压探头和电流探头两种。
　　电压探头包括无源探头和有源探头，无源探头里有1X、10X、100X和1000X的，最高可以测得40KV的高压；有源探头主要是包括普通有源探头和有源指差分探头，对于有源探头，最大的安全电压限制经常是几十伏。
　　为了避免个人安全上的危险及潜在的损坏探头的危险，知道被测量的电压范围及需要使用的探头的电压限制，是非常有必要的。有源差分探头帮助你观察差分信号。差分信号是信号间的彼此参考，而非对地参考。当使用相匹配的单端探头对时，差分探头具有更高的性能，提供高的CMRR，宽带宽，以及最小的输入信号间的时间差异。
　　高带宽差分探头提供极佳的信号保真度，能够满足工程技术人员在快速时钟速率和时钟沿速率下设计和调试的需要。
　　电流探头包括交流探头和交直流探头，即AC电流探头和AC/DC电流探头，AC电流探头通常是无源探头，AC/DC电流探头通常是有源探头。
　　1. 高压探头用途是什么？
　　a、示波器本身是测量仪器，只能接受较低的电压输入。示波器高压探头的作用是将高电压变换为低电压供示波器测量分析用。
　　b、示波器高压探头一般采用差分探头。其输出差模电压很小，但是共模电压仍然很高，测量时，需注意操作者及示波器与大地绝缘。
　　2. 示波器探头如何接？
　　探头有一条地线和一条信号线，地线就是和示波器输入外壳通的那一条，一般是夹子状的，信号线一般带有一个探头钩，连接的话你把示波器地线接到你设备的地，把信号线端子接到你的信号端，注意如果要测量的信号和市电没有隔离，则不能直接测量。
　　3. 示波器探头带宽是什么含义？
　　带宽指的是频率，一般以多少MHZ，比如示波器所用差分探头，带宽为此为---- -3db时所测，时间为3.5ns。如果想测试这个指标，可用实际频率为以上时方波，其上升沿时间应在3.5nS，（有一定误差）不同频率的带宽，可以根据上例以此类推。
　　4. 示波器探头价格的主要因素是什么？
　　示波器的探头有非常多的种类，不同的性能，比如高压，差分，有源高速探头等等，价格也从几百人民币到接近一万美元。
　　价格的主要决定因素当然是带宽和功能。探头是示波器接触电路的部分，好的探头可以提供测试需要的保真度。为做到这一点，即使无源探头，内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC网络)
　　5. 一般的示波器探头的使用寿命有多长时间？
　　示波器的探头寿命不好说，取决于使用环境和方法。
　　标准对于探头没有明确的计量规定，但是对于无源探头，至少在更换探头，探头交换通道的时候，必须进行探头补偿调整。所有有源探头在使用前应该有至少20分钟的预热，有的有源探头和电流探头需要进行零点漂移调整。
　　示波器探头使用注意事项
　　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，有一些探头在靠近一端也具有可调。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。
　　另外就是示波器上还有一个选择量程的小：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。但要注意，在不确信号电压高低时，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。
　　示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地（被测系统的地，非真正的大地），不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号（我国市电频率为50Hz，国外有60Hz的），这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用，可能会导致地线断路。

技术资料出处:Tektronix