信號(hào)發(fā)生器輸出上升時(shí)間5ns的方波，示波器測(cè)量經(jīng)過(guò)電流探頭后的上升波形時(shí)間。測(cè)試結(jié)果顯示為8.5ns，這個(gè)測(cè)試時(shí)間包括信號(hào)發(fā)生器本身的上升時(shí)間和示波器探頭的上升時(shí)間。電流探頭實(shí)際的上升時(shí)間利用以下公式計(jì)算。

圖7 ZCP0030-50上升時(shí)間

3、方波響應(yīng)測(cè)試

方波響應(yīng)主要用來(lái)測(cè)試電流探頭幅頻響應(yīng)特性。電流探頭能夠完整的重現(xiàn)方波波形，不出現(xiàn)畸變，說(shuō)明探頭的幅頻響應(yīng)平坦。

信號(hào)發(fā)生器輸出電流峰峰值100mA，頻率分別100KHz、1MHz的方波，示波器顯示相對(duì)應(yīng)的方波波形。從圖中可知，在測(cè)試1MHz的電流方波時(shí)，探頭的整體方波響應(yīng)的波形基本上沒(méi)有畸變，波形比較平坦，沒(méi)有發(fā)生傾斜。

圖8 100kHz方波響應(yīng)測(cè)試

圖9 1MHz方波響應(yīng)測(cè)試

4、噪聲測(cè)試

噪聲是電流探頭的重要參數(shù)，噪聲的大小直接影響到探頭的分辨率，噪聲越小，分辨率越高。使用示波器測(cè)試電流探頭的實(shí)際噪聲，測(cè)試結(jié)果峰峰值小于10mA，交流有效值小于1mArms。

圖10 電流探頭噪聲測(cè)試

正確使用電流探頭

1、電流探頭最大量程

電流探頭有兩個(gè)最大額定電流：連續(xù)電流，峰值電流。測(cè)試電流超過(guò)任何一個(gè)都會(huì)使電流探頭飽和并磁化探頭從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。

需要注意的是最大電流會(huì)隨著頻率的增加而減小，連續(xù)測(cè)試超過(guò)對(duì)應(yīng)頻率的最大電流會(huì)導(dǎo)致探頭損壞。我司ZCP0030-50電流探頭可測(cè)最大連續(xù)電流為30Arms，在測(cè)試帶寬50MHz處為2Arms。

圖9 測(cè)試頻率與最大額定電流關(guān)系

2、測(cè)試不連續(xù)電流

測(cè)試不連續(xù)電流時(shí)要留意電流探頭的安全測(cè)試最大時(shí)間，需考慮以下幾個(gè)因素：最大峰值電流、環(huán)境溫度、測(cè)試帶寬。注意：當(dāng)測(cè)試電流大小等于峰值電流或者接近峰值電流時(shí)探頭的頭部會(huì)發(fā)熱。

3、探頭進(jìn)行在線消磁

由于電流互感器存在磁飽和問(wèn)題，探頭消磁可以有效地對(duì)由殘留的直流磁場(chǎng)引起的失調(diào)電壓進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)沒(méi)有電流流過(guò)的導(dǎo)線嵌在鉗口中時(shí)，在大部分情況下，都可以進(jìn)行在線消磁。

4、提高測(cè)量靈敏度

使用電流探頭測(cè)試小電流的精度與示波器垂直噪聲大小有關(guān)。示波器可以進(jìn)行以下設(shè)置減少垂直噪聲：開(kāi)啟帶寬限制濾波器、設(shè)置高分辨率采集模式或者平均模式。

此外，通過(guò)在探頭上纏繞多匝被測(cè)導(dǎo)體來(lái)提高測(cè)量靈敏度。此時(shí)信號(hào)的強(qiáng)度將按照被測(cè)導(dǎo)體在探頭上纏繞的匝數(shù)倍增。由于多纏繞幾圈會(huì)增加探頭的插入阻抗，探頭的帶寬也會(huì)降低，此方法適合測(cè)量直流信號(hào)或小幅度的低頻交流信號(hào)。

總結(jié)

在計(jì)量測(cè)試、電子設(shè)計(jì)中，電流探頭的作用是其他探頭無(wú)法代替的。使用電流探頭和示波器可以非常簡(jiǎn)便地測(cè)量電流，正確、規(guī)范地使用電流探頭對(duì)于測(cè)量精度是十分重要的，此外示波器的垂直噪聲也會(huì)妨礙進(jìn)行精確的低電平電流測(cè)量。