示波器探针

有关示波器的各种示波器探针的概述或教程,可与示波器一起使用。


示波器教程包括:
示波器基础示波器类型规格如何使用示波器范围触发示波器探针示波器探针规格

范围探针包括:示波器探针探针补偿示波器探针规格


示波器广泛用于测试和修复各种类型的电子设备。但是,有必要有一种将示波器的输入连接到需要监视的设备上的点的方法。

为了将范围连接到要监视的点,有必要使用屏蔽电缆来防止任何不需要的信号拾取,除此之外,大多数示波器的输入都使用了同轴BNC连接器。虽然可以在一端使用BNC连接器的奇怪的同轴电缆长度,而在另一端则使用带有鳄鱼 /鳄鱼夹夹的打开电线,但这并不理想,目的示波器探针提供了更令人满意的解决方案。



示波器探针

示波器探针通常包括BNC连接器,同轴电缆(通常长度约为一米)以及可以称为探针本身的。这包含机械夹的布置,因此可以将探针连接到适当的测试点,并将接地夹连接到测试电路上适当的接地点上。

使用示波器探针时,应小心,因为它们可能会破裂。尽管它们是坚固的制造,但任何电子实验室都会将示波器探针视为“生命”物品,这些物品一段时间后可能会在破碎后处置。不幸的是,它们被夹在设备的线索上的事实给机械夹的布置带来了巨大的压力。最终,这是破裂的部分。

示波器探针,显示可以钩在测试点或组件上的尖端。
示波器探针尖端

X1和X10示波器探针

被动电压示波器探针有两种主要类型。它们通常被指定为X1和X10,尽管有时会看到1x和10x。该名称是指范围ITEFF的阻抗乘以探针的因素。

X1探针适用于许多低频应用。他们提供通常为1MΩ的示波器的输入阻抗。但是,对于需要更好准确性并且随着频率开始上升的应用,需要其他测试探针。

为了使能够获得更好的准确性,需要更高的阻抗水平。为了实现该衰减器,内置了与正在测试的电路连接的探针的末端。具有内置衰减器的最常见探针类型的衰减为十个,被称为X10示波器探针。衰减使得对正在测试的电路的阻抗增加了十倍,这使得可以进行更准确的测量。

当X10探测器减轻信号的十倍时,进入示波器本身的信号将减少。必须考虑这一点。一些示波器会根据存在的探针自动调整秤,尽管并非全部都能做到这一点。阅读之前值得检查。

一些示波器探针可以在X1和X10之间切换。
一些示波器探针可以在x1和x10之间切换

10倍范围探针使用串联电阻器(9 m欧姆)提供10:1衰减,当它与范围本身的1 m欧姆输入阻抗一起使用时。1 m欧姆阻抗是用于示波器输入的标准阻抗,因此,这可以使范围探针在不同制造商的示波器之间互换。

X10示波器探针的电路显示了补偿调整。
示波器探针电路

显示的示波器探针是可能看到的典型探针 - 其他带有可变补偿电容器的变体同样常见。

除X1和X10范围探针外,还提供X100探针。这些示波器探针倾向于在需要非常低的电路负载以及存在高频的情况下使用。使用的困难是,该信号被减轻100倍。

X10示波器探针补偿

X10示波器探针实际上是衰减器,这使其能够加载在测试中的电路少得多。它通过在电路上降低电阻和电容载荷来做到这一点。它的带宽也比传统的X1示波器探针高得多。

由于各种原因,X10范围探针比正常X1探针获得了更好的高频响应。它通过减少X10探针上的电阻和电容载荷来进行此操作,通常可以调整或补偿以改善频率响应。

示波器探针的图像显示了探针本身,夹子,电缆和连接器。
典型的示波器探针

对于许多范围探针,有一次调整以提供探针补偿,尽管某些探针可能有两个,一个用于LF补偿,另一个用于HF补偿。

只有一种调整的探针,是调整的LF补偿,有时可以在工厂调整HF补偿。

为了获得正确的补偿,探针连接到示波器中的平方波发生器,并根据所需的响应调整补偿修剪器 - 方波。

X10示波器探针的补偿调整波形。
X10示波器探针的补偿调整波形。

可以看出,调整非常明显,并且易于进行。每当探针从一个输入转移到另一个范围或另一个范围中时,应该完成。不时检查它,即使它保持在同一输入上也不会受到伤害。与大多数实验室一样,一切都会借来,并且可以返回其他探测器等。。

注意事项:许多示波器探针都包括X1/X10开关。这很方便,但必须理解,电路上的电阻和电容载荷在X1位置显着增加。还应记住,在此职位上使用时,补偿电容器没有效果。

作为提出的加载水平类型的一个示例,典型的范围探针可能会显示10MΩ的载荷电阻,以及X10位置的电路​​的负载电容为15pf。对于X1位置,探针可能具有50pf的电容,加上范围输入电容。这可能最终达到70至80pf的订单。

阅读更多有关。。。。范围探测补偿。

示波器探针,显示可以钩在测试点或组件上的尖端。
示波器探针尖端

其他类型的探针

除标准的1x和10x电压探针外,还有许多其他类型的示波器探针。

  • 当前探针:有时有必要测量示波器上的电流波形。这可以使用当前的探针来实现。这有一个探针,可以在电线周围夹住,并能够感觉到电流。有时,在另一个通道上使用数学功能以及在另一个通道上的电压测量,可以测量功率,并查看相位差异。
    阅读更多有关。。。。示波器电流探针。
  • 活动探针:随着频率的上升,标准的被动探针变得降低了。电容的效果升高,带宽受到限制。为了克服这些困难,可以使用主动探针。它们在探测器的尖端上有一个放大器,并具有非常低的电容水平。使用主动范围探针可以实现多个GHz的频率。
  • 差分示波器探针:在某些情况下,可能有必要测量差异信号。低级别的音频,磁盘驱动器信号和更多实例使用差分信号,并且需要进行测量。实现此目的的一种方法是使用一条探针每行探测差分信号的两条线,就像有两个单端信号一样,然后使用示波器添加然后差异(即从另一个减去一个)以提供差异。

    以这种方式使用两个示波器探针会导致许多问题。主要的是,这种性质的单端测量值不给任何公共模式信号(即常见模式拒绝率,CMMR)提供所需的拒绝,并且可能存在额外的噪声。每个探针上可能有不同的电缆长度,这可能会导致时间差异,并在信号之间偏斜。

    为了克服该差异探针。这在探测点使用差分放大器,以提供所需的差分信号,然后沿示波器探针导致示波器探测器本身。这种方法提供了更高水平的性能。
  • 高压探头:大多数标准的示波器电压探针(如X1或X10)仅指定用于运行最多几百伏的电压。对于高于此的操作,需要使用特殊绝缘探头的适当的高压探头。它还将沿电压下降到示波器的输入,以使测试仪器不会受到高压损坏。通常,电压探头可能是X50或X100。

概括

示波器探针是任何示波器的重要补充。在大多数情况下,可以使用10倍被动范围探针,但是需要考虑其他类型的测试探针取决于所设想的应用。

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