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        電流探頭的主要功能

        更新時間:2023-06-12  |  點擊率:524

        電流探頭是根據法拉第原理設計的用來測量導線中干擾電流信號的磁環,本質上是一個匝數為1的變壓器,使用電流能夠測量流經導線的電流大小,電流探頭分為AC/DC電流探頭以及AC電流探頭,前者可以測量直流電流的大小,后者只能測量交流電流的大小。


        主要功能

        流以導線的電流會導致在導線周圍菜成電磁通量場。電流探頭是為傳感這個磁通量場的場強而設計的,并把它轉換成電壓,以使用示波器進行測量,使用示波器查看和分析電流波形。在與示波器的電壓測量功能相結合使用時,電流探頭還可以進行各種測量,根據示波器的波形數字運算功能,這些測量可以包括瞬時功率,真實功率,視在功率和相位。

        示波器的電流探頭基本上分成兩類:AC電流探頭和AC/DC電流探頭,AC電流探頭通常是無源探頭,AC/DC電流探頭通常是有源探頭,這兩種類型都采用相同的轉換原理,就是感應導線中電流(AC).

        要進行轉換,必須先有電流流經導線,根據電流流動的幅度和方向構建消除磁通量場,在這個場中放一個線圈時,變化的磁通量場會通過簡單的轉換操作,在線圈中引起電壓,這種轉換損人和是AC電流探頭的基本。

        AC電流探頭頭部實際就是一個線圈,在這個線圈纏在磁芯上,當這個探頭頭部保持在所選方向及接近承載AC電流的導線時,探頭會輸出一個線性電壓,這一電壓與導線中電壓的比例有關,這種電壓可以在示波器上顯示為電流刻度的波形

        AC電流探頭的帶寬取決于探頭線圈和設計和其它因素,帶寬可以高達1 GHz。但是,比較典型的帶寬低于100MHz。

        在任何情況下,AC電流探頭還有一個低頻截止點,這包括直流(DC),直流不會引起變化的磁通量場,因此不會引起轉換動作,另外在非常接近DC的頻率上,磁通量場變化速度不足以能夠實現變換動作,但是,可以在探頭帶寬范圍內產生轉換動作,進行衡量輸出,另外,根據探頭線圈的設計,帶寬的低頻可能會低達到 0.5 Hz 或 1.2 kHz。

        對帶寬始于DC附近的探頭,檢測DC,得到帶寬從DC開始,擴展到規定頻率上限3DB點的AC/DC探頭,這類探頭至少要求一個電源,根據探頭設計,還可能會要求電流探頭放大器以組合和調節AC和DC電平,提供單一的輸出波形。

        從本質上來看,電流探頭的工作方式類似于轉換器,傳感的電流導線是一圏線圈,來自這個單線圈的電流會轉換成與線圈比率的多線圈探頭輸出電壓,同時,探頭的阻抗作為串聯插入阻抗轉換回到導線上,大多數情況下,電流探頭插入阻抗很小,產生的負載可以忽略不計。

        電流探頭有兩種形式,一種特定的探頭類型,稱為分芯探頭,這類探頭的線圈放在U型芯上,他帶有鐵氧滑塊,滑塊蓋住U形頂部,這類探頭的優點在于,鐵氧體滑塊可以收縮,使得探頭能夠方便的卡在測量電流的導線上,在測量完成時,必須斷開被測導線,在導線穿過轉換器,然后重新把導線連接在電路上,才能安裝這些轉換器,實芯探頭的主要優勢是它們體積很小,提供快的頻響,可以測量快速、低幅度電流脈沖和AC信號,分芯電流探頭是很常用的探頭類型,其分為AC型和AC/DC型。

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