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提高電流探頭測量精度和靈敏度

發布日期: 2017-04-28
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提高電流探頭測量精度和靈敏度


    現在您已了解如何使用以上任何一種技術來降低示波器的垂直噪聲,讓我們再來看一下如何提高電流探頭的精度和靈敏度。市場上的電流探頭有很多種。其中使用zui方便、性能zui出色的一種是鉗式交流 / 直流電流探頭,您可以用它夾住載流導體來測量交流或直流電流。Keysight N2780A 係列或 1147B 電流探頭就是這種探頭的典型代表。

使用此類電流探頭有兩個很有用的技巧:

1. 消除磁性 ( 去磁 / 消磁 )和直流偏置

     要確保精確地測量低電平電流,您需要對 磁芯進行去磁以消除殘餘磁性。就像消除 CRT 顯示器的多餘磁場可以改善畫質一 樣,您可以通過對電流探頭進行消磁或去 磁來消除任何剩餘磁性。如果在探頭核心 被磁化的情況下進行測量,那麽就會產生 和剩餘磁性成正比的偏置電壓,從而誘發 測量誤差。. 無論您何時要接通 / 斷開探 頭的電源開關或者對其輸入過量電流時, 去除探頭磁核的磁性都非常重要。為執行 探頭去磁 / 消磁,可以將探頭與所有導體 斷開,並確定探頭閉鎖,然後按下探頭 DEMAG( 或 DEGAUSS) 按鈕。

     此外,您還可使用探頭上的調零控製按鈕 來校正探頭的多餘電壓偏置或溫度漂移。

2. 提高探頭靈敏度

     電流探頭可以測量流經探頭鉗口的電流 所生成的磁場。它會生成與輸入電流成正 比的電壓輸出。如果您正在測量直流信號 或小幅度的低頻交流信號,可以通過在探 頭上纏繞多匝被測導體來提高測量靈敏 度。此時信號的強度將按照被測導體在探 頭上纏繞的匝數倍增。例如,如果一個導 體在探頭上纏繞了 5 圈,而示波器顯示 的讀數為 25 mA,那麽實際的電流就是 25 mA 除以 5,即 5 mA。在本例中,您 可以將電流探頭的靈敏度提高 5 倍。


結論

    使用鉗式電流探頭和示波器可以非常簡 便地測量電流,並且不必破壞電路。不過, 當您在測量結果中引入示波器的寬帶噪 聲時,示波器的垂直噪聲可能會妨礙您進 行精確的低電平電流測量。通過應用本文 中介紹的一個或多個測量技巧,您可以消 除示波器的隨機噪聲,以及電流探頭的多 餘磁性或直流偏置,從而顯著提高您的測 量精度。

是德科技電流探頭選型如下:

型號

N2780B

N2781B

N2782B

N2783B

帶寬(–3 dB)

直流至2 MHz

直流至10 MHz

直流至50 MHz

直流至100 MHz

上升時間

175 ns或更低

35 ns或更低

7 ns或更低

3.5 ns或更低

zui大電流(連續) RMS

500 A

150 A

30 A

30 A

zui大電流峰值(不連續)

700 A峰值

300 A峰值

50 A峰值

50 A峰值

zui低測量電流(直流±3%的精度,

20 mA

20 mA

5 mA

5 mA

示波器設置為1 mV/div並啟動

 

 

 

 

高分辨率模式)

 

 

 

 

輸出電壓比

0.01 V/A (100:1)

0.01 V/A (100:1)

0.1 V/A (10:1)

0.1 V/A (10:1)

zui大輸入電壓**

600 V CAT II,

600 V CAT II,

300 V CAT I

300 V CAT I

 

300 V CAT III

300 V CAT III

 

 

幅度精度*

±1.0%讀數

±1.0%讀數

±1.0%讀數

±1.0%讀數

(直流和45至66 Hz,額定電流)

± 500 mA

± 100 mA

± 10 mA

± 10 mA

噪聲

等效於25 mArms

等效於25 mArms

等效於2.5 mArms

等效於2.5 mArms

(使用示波器的20 MHz帶寬

或更低

或更低

或更低

或更低

限製濾波器測得)

 

 

 

 

靈敏度的溫度係數

±2%或更低

±2%或更低

±2%或更低

±2%或更低

(在0 °C到40 °C或32 °F到

104 °F的範圍內)

 

 

 

 

外部磁場的影響

相當於800 mA

相當於150 mA

相當於20 mA

相當於5 mA

(在直流到60 Hz, 400 A/m磁場內)

zui大值

zui大值

zui大值

zui大值

zui大額定功率

7.2 VA

5.5 VA

5.6 VA

5.3 VA

(就額定電流而言)

(就額定電流而言)

(就額定電流而言)

(就額定電流而言)

額定電源電壓

DC±12 V ±0.5 V

DC ±12 V ±1 V

DC ±12 V ±0.5 V

DC ±12 V ±0.5 V

可測量導體直徑

20 mm直徑

20 mm直徑

5 mm直徑

5 mm直徑

(0.79"直徑)

(0.79"直徑)

(0.2"直徑)

(0.2"直徑)

可測量導體直徑

傳感器電纜:

傳感器電纜:

傳感器電纜:

傳感器電纜

約2 m(78.7")

約2 m(78.7")

約1.5 m(78.7')

約1.5 m(78.7")

電源線:

電源線:

電源線:

電源線:

約1 m(39.4")

約1 m(39.4")

約1 m(39.4")

約1 m(39.4")

 

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