示波器探頭工作原理

　　可以看出，在較高的的頻率下探頭過補償和欠補償和欠被償情況下1MHz正弦波的幅度是很不準確的。

　　所以在使用的衰減探頭之前一定不要忘記檢查探頭的補償情況。由于一臺示波器的不同輸入通道的輸入電容可能有小的差異，所以您應(yīng)當按照示波器上要使用的通道來進行探頭補償調(diào)整工作。

　　示波器探頭最大輸入電壓

　　多數(shù)通用10：1探頭的構(gòu)造使這些探頭適合于最大輸入電壓為峰值400V或500V的情況下使用，所以這些探頭可以用于信號電平高達數(shù)百伏的廣泛的應(yīng)用場合，對于需要測量更高電壓的場面合，我們推薦使用電壓額定值更高的100：1探頭。

　　示波器探頭讀出

　　現(xiàn)代示波器探頭都裝有編碼系統(tǒng)，使得示波器能夠識別與它相連年的探頭類型。 從而使示波器能夠高速垂直偏轉(zhuǎn)指示值及所有幅度測量結(jié)果以避免發(fā)生泥淆。而如果使用不帶這種識別系統(tǒng)的探頭，則用戶就不得不自己為所有波形顯示和測量結(jié)果重新定檣以便反映出探頭的衰減量。

　　接地引線電感

　　說明探頭的接地引線電感如何與探頭及示波器的輸入電容形成串聯(lián)諧振電路。而探頭的輸入電阻則在諧振電路中引入阻尼。

　　帶有接地引線電感的示波器探頭等效電路

　　像其它諧振電路一親，如果在探頭上加入階躍電壓則此諧振電路也會發(fā)生振鈴現(xiàn)象，過大的接地引線電感還會使示波器顯示的上升時間變差，圖46顯示出使用不同長度的接地引線時，連至示波器的快速上升沿脈沖的顯示波形。

　　接地引線對脈沖響應(yīng)的影響

　　從圖中我們可以清楚的看到接地引線電感對測量結(jié)果的影響，所以一定要使探頭的接地引線盡可能的短，特別是在測高頻和快速上升沿的信號時尤應(yīng)注意。

　　安全接地

　　為保證電氣上的安全，多數(shù)示波器都通過電源線與安全地線相連。被測信號有可能和地線具有相同的參考電位，但并非必然如此，因此在連接探頭的地線時，一定要注意不要因此而把被測系統(tǒng)的某一部分短路。另一方面，既使被測系統(tǒng)和示波器的地線具有相同的參考電位，這也并不意味著可以用安全地線來作信號返回通路，這是由于安全地線連接走線很長，具有很大的引線電感，因此不適合作信號返回通路。這時一定要用探頭的接地引線來作為信號的參考地線。

　　示波器探頭類型

　　我們已經(jīng)研究了10：1和1：1兩種探頭，此外還有多種其它類型的通用探頭。

　　可切換式示波器探頭

　　這種探頭將10：1探頭和1：1探頭容為一體，使用起來非常方便，在一般情況下最好使用10：1檔，因為在這一檔探頭對被測電路的負載效應(yīng)小，而且頻帶寬。而1：1檔則可在測量低頻低電平信號時使用。

　　衰減器示波器探頭

　　另一種常用的衰減器探頭為100：1探頭，其輸入電容較低，典型值為2.5pF，輸入電阻為20MW，探頭的額定電壓值很高，典型值為4KV。因此這種探頭適合于在測量高壓變換器等電壓很高的場合使用。

　　FET示波器探頭

　　這是一種可在高頻下使用的有源探頭，其使用頻率可達650MHz。其輸入電容可低達1.4pF，因此特別適合于在具有很高源阻抗的電路中測量快速瞬變，或者其它要求探頭負載效應(yīng)最小的場合。由于采用有源設(shè)計方案，所以FET探頭也可用于1：1的情況，仍具有極低的輸入電容。

　　電流示波器探頭

　　顧名思義，使用這種探頭時示波器上顯示的是導(dǎo)體中的電流而不是其上的電壓。在這種探頭的頭上裝有一個電流感應(yīng)變壓器，使用時只要把探頭卡到電纜導(dǎo)線上而無需切斷電路，探頭獲得的信號首先變換成電壓，再經(jīng)過比例變換后送到示波器的端，這時示波器顯示的單位為A/格或mA/格。探頭的頻率范圍可達70MHz以上。

　　使用電流探頭以后，具有數(shù)學(xué)處理能力的示波器就可以通過將電壓波形和電流波形相乘來進行功率的測量，詳細情況見2.3節(jié)。

　　隔離放大器

　　隔離放大器雖然不是一般意義下的探頭，但我們可以把它看成是一種用來把示波器測量點和地電位隔離開來的特殊類?quot;探頭"。這種"探頭"之所以必要是因為，除非使用電源隔離變壓器或者電池來為示波器供電，不然的話，示波器的輸入?yún)⒖嫉鼐€總是在地電位，采用隔離放大器還使我們能夠測量疊加于很大的共模電壓之上的小信號(見圖47)。隔離放大器的輸入單元整個由塑料構(gòu)成。并由電池供電，以保證安全。隔離放大器大都應(yīng)用在電力和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。

　　在探頭方面的一項最新改進是針對使用探頭進行大量測試工作的用戶。在PM3094和PM3394A系列的示波器中，F(xiàn)luke公司采用了一項稱為探頭命令開關(guān)的新技術(shù)，為此在探頭體上裝了一個小開關(guān)，使用空虛開關(guān)可以啟動預(yù)選的功能，如啟動自動設(shè)置，或者從設(shè)置存儲器中選擇另一組設(shè)置參數(shù)，在組合示波器中命令開送還可以用來啟動"接觸、保持和測量"功能，即進行一次采集，將波形凍結(jié)并根據(jù)存貯的波形進行多咱參數(shù)的測量。