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技術(shù)文章

示波器探頭的實(shí)用及直流漏電流傳感器概念

閱讀:21發(fā)布時(shí)間:2025-8-21

  負(fù)載效應(yīng)。

  所謂負(fù)載效應(yīng)就是在被測(cè)電路上接入示波器時(shí),有時(shí)示波器的輸入電阻會(huì)對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生影響,致使被測(cè)電路的信號(hào)發(fā)生變化,若負(fù)載效應(yīng)的影響很大,就不能準(zhǔn)確地進(jìn)行波形測(cè)量,若要減小負(fù)載效應(yīng),就需要將示波器一端的輸入電阻增大,輸入電阻越大,輸入電容越小,負(fù)載效應(yīng)就越小。

  在示波器測(cè)量中,另外一種負(fù)載效應(yīng)指的是探頭對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載效應(yīng),為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,需要減輕探頭對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載效應(yīng),不至影響到被測(cè)信號(hào),因此應(yīng)選擇高輸入阻抗的探頭,探頭的輸入阻抗可以等效為電阻與電容的并聯(lián),低頻時(shí)(1MHz以下)探頭的負(fù)載主要是阻抗作用,高頻時(shí)(10MHz以上)探頭的負(fù)載主要是容抗作用,為了減輕探頭對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載作用,應(yīng)選擇高阻抗,低容抗的探頭,例如帶寬100MHz用的無源探頭,它的輸入電阻是1~10Ω,輸入電容是1~10pF.有源探頭的負(fù)載作用優(yōu)于無源探頭,頻率特性更好。

  阻抗匹配。

  阻抗是電壓和電流之比,在理想情況電流傳感器下,對(duì)被測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)試時(shí)不應(yīng)影響它的正常工作,測(cè)量值也應(yīng)和未接測(cè)試儀器時(shí)相同,當(dāng)連接儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí),要考慮阻抗對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響,為了保證儀器之間能夠傳送的功率,阻抗應(yīng)該匹配,如果阻抗為純電阻,應(yīng)使輸入阻抗與輸出阻抗的值相等,如果阻抗包含電抗成分應(yīng)使負(fù)載的輸入阻抗與源的輸出阻抗共軛匹配,這時(shí)能夠傳送功率。

  阻抗匹配的阻抗值通常和使用的傳輸線的特性阻抗值一致,對(duì)于射頻系統(tǒng),一般采用50Ω阻抗,對(duì)于高阻抗儀器,由于等效并聯(lián)電容的存在,隨著頻率升高,并聯(lián)組合阻抗逐漸變小,將對(duì)被測(cè)電路形式負(fù)載,如1MΩ輸入阻抗,在頻率達(dá)到100MHz時(shí),等效阻抗只有100Ω左右,因此,高帶寬的示波器一般都采用50Ω輸入阻抗,這樣可以保證示波器與源端的匹配,但是使用50Ω輸入阻抗時(shí),必須考慮到50Ω輸入阻抗的負(fù)載效應(yīng)比較明顯,此時(shí)使用低電容的有源探頭。

  電容負(fù)荷。

  隨著信號(hào)頻率或轉(zhuǎn)換速率提高,霍爾電流傳感器阻抗的電容成分變成主要因素,結(jié)果,電容負(fù)荷成為主要問題,特別是電容負(fù)荷會(huì)影響快速轉(zhuǎn)換波形的上升時(shí)間和下降時(shí)間及波形中高頻成分幅度。

  什么是直流漏電流傳感器。

  直流漏電流變送器是一種利用磁通門原理(Fluxgate)將被測(cè)直流電流轉(zhuǎn)換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號(hào)的測(cè)量模塊,原副邊之間高度絕緣。

  通常輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流DC4-20mA,DC0-5V,DC0-10V等信號(hào),此標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)可以被多種采集設(shè)備采集,如PLC,RTU,DAS卡等,用于多種電流監(jiān)控的場(chǎng)合。

  什么是直流漏電流傳感器。

  漏電流傳感器環(huán)繞安裝在直流回路的正負(fù)出線上,當(dāng)裝置運(yùn)行時(shí),實(shí)時(shí)檢測(cè)各支路傳感器輸出的信號(hào)。

  當(dāng)支路絕緣情況正常時(shí),流過傳感器的電流大小相等,方向相反。

  其輸出信號(hào)為零,當(dāng)支路有接地時(shí),漏電流傳感器有差流流過,傳感器的輸出不為零。

  因此通過檢測(cè)各支路傳感器的輸出信號(hào),就可以判斷直流系統(tǒng)接地支路,該原理選線精度高,不受線路分布電容的影響。

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