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示波器探頭如何補償校準的

  發布時間: 2022-03-16      瀏覽量:31
示波器探頭

  示波器探測信號,一般有兩種連接方式,第一種是利用同軸電纜把被測信號接到示波器的通道上,第二種是利用探頭把測試信號接到示波器的通道上。大部分工程師在做電路調試的過程中,通常需要利用探頭把被測信號引到示波器的通道上。

  在利用探頭探測信號過程中,很多工程師都是拿起示波器就開始直接探測信號,大部分工程師會忘記要對示波器和探頭進行補償校準,最后導致工程師走了很多彎路,測試結果和波形不準確,浪費大量的時間找不到是示波器的問題還是被測電路本身的問題?測試效率大大降低,從而延緩產品研發進度。

  示波器探頭的基本種類

示波器探頭的基本種類

  示波器的探頭有電壓探頭、邏輯探頭、電流探頭、溫度探頭、傳感器、光電探頭等。其中電壓探頭是工程師使用最多的示波器探頭。電壓探頭分為無源探頭和有源探頭。有源探頭又分:單端探頭、差分探頭、三模探頭等類型。

  電壓探頭:大多數示波器的探頭是電壓傳感器,探頭探測和傳感的是一個電壓信號并傳送電壓輸入到示波器中;

  電流探頭:被設計為檢測通過一根電線的電流,探頭變換檢測到的電流成為相應的電壓信號,然后再將電壓信號傳送到示波器輸入端;

  光電探頭:檢測光功率,并將光信號變換為示波器接收的電壓信號;

  溫度、機械等傳感器:用于測量不同的現象;

  邏輯探頭:用于探測多路并行的數字信號,進行邏輯分析功能。

  探頭為什么要校準?

  示波器探頭是把測試信號傳送到示波器輸入端的連線,示波器連接上探頭,它就成為電路的一部分。

探頭為什么要校準

  探頭作為示波器的一個重要組成部分,如何正確使用探頭,對測試結果影響非常大。特別是有源探頭,目前有源電壓探頭的帶寬最高可達33GHz,有源探頭都有放大器,放大器的增益和偏置隨著溫度和時間老化可能會有漂移,在利用探頭探測信號之前,需要對探頭進行補償,通過對探頭的校準來補償探頭的漂移,經過探頭的補償校準后,可以提高探頭的測試精度,同時可以檢查探頭的好壞,如果探頭有問題,探頭補償就會Fail。

  注意:不同型號的探頭校準方法可能不一樣,本文詳細介紹了不同類型探頭的校準步驟和操作視頻。

  如何校準無源電壓探頭

  利用示波器探頭去探測被測信號,使用前一定要進行探頭補償校準,使探頭與示波器匹配,保證示波器系統的測量精度。下面介紹示波器探頭的校準步驟,只要簡單的幾步即可輕松完成無源探頭的補償校準。建議示波器開機預熱30分鐘時間后進行探頭校準。

  老一代P6139無源探頭校準步驟

  Step1:將無源探頭接到示波器通道上;

  Step2:將無源探頭前端夾住示波器的校準信號和地線;

  Step3:按一下示波器的Autoset,觀察示波器上的波形,看看是不是標準的方波,如果不是標準的方波,需要利用探頭標配工具調整探頭上面的電容,在無源探頭上有個可調電容旋鈕,用螺絲刀擰動,直至標準的方波波形,判斷的標準如下圖。

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  新一代TPP系列無源探頭校準步驟:

  Step1:將無源探頭接到示波器通道上;

  Step2:將無源探頭前端夾住示波器的校準信號和地線;

  Step3:點擊示波器的通道菜單,點擊探頭設置,點擊補償探頭;

  Step4:查看探頭補償后的狀態,如果是Pass,說明探頭校準合格,如果Fail,說明探頭有問題。

  有源電壓探頭補償原理

  有源電壓探頭的補償就是對DC增益和偏置校準,利用夾具把輸出標準的DC直流電壓接到示波器的探頭,再把探頭接到示波器的通道,示波器測出來的電壓和標準電壓進行比較,得到校準因子,然后利用校準因子修正探頭的DC增益和偏置的偏差。

  如何校準有源電壓探頭

  如果利用有源探頭去探測信號,使用前要進行探頭補償校準,使探頭與示波器匹配,保證示波器系統的測量精度。因此,拿到有源探頭,先要補償校準,有源探頭和示波器第一次使用時必需要補償校準,如果換了示波器的不同通道測量時,也需要校準。建議示波器開機預熱30分鐘時間后進行探頭校準。

  Step1:把探頭插到示波器的通道上,探頭的探測前端和探頭校準夾具正確連接,夾具的BNC口通過BNC電纜與示波器的DC Probe Calibration校準輸出連接,還需要給探頭校準夾具供電,見下圖;

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  Step2:點擊示波器中Vertical菜單下的“Probe Cal…”選項,見下圖;

示波器中Vertical菜單

  Step3:選擇對應需要校準的探頭所在通道,按下“Compensate Probe”按鈕,見下圖;

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  Step4:查看探頭補償后的狀態,如果顯示"Compensated"狀態,說明探頭校準合格,如果Fail,說明探頭有問題,見下圖。

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  總結

  探頭作為示波器的一個重要組成部分,如何正確使用探頭,對測試結果影響非常大。在利用探頭探測信號之前,需要對探頭進行補償校準,提高探頭的測試精度。本文詳細介紹了不同型號的無源和有源電壓探頭的校準步驟,保證了測試精度,大大提高測試效率,從而加快產品研發進度。

  以上就是示波器探頭如何補償校準的,如您使用中還有其他問題,歡迎登錄普科科技www.tabaroki.com

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