近年來,，工程師在設(shè)計和其他電池供電的設(shè)備時通常都需要進行更靈敏的電流測量，以確保設(shè)備的電流消耗在可接受的范圍之內(nèi),。電流的測量過程非常麻煩,，因為您不得不中斷電路并將測量儀器與電路串聯(lián)起來。使用鉗式電流探頭和示波器可以輕松實施電流測量,，并且不必破壞電路,。但是對于毫安級或更小的電流，其測量難度大大增加,。本文介紹了幾個非常實用的測量技巧,，可以幫助您在示波器噪聲較高的應(yīng)用環(huán)境中測量小電流。

示波器的噪聲影響很重要

隨著電流電平的下降,，示波器本身具有的噪聲將變成一個現(xiàn)實問題,。所有示波器都有一個多余的特征— 垂直噪聲。當(dāng) 您測量低電平信號時,，測量系統(tǒng)的噪聲可能會導(dǎo)致實際信號測量的精度下降,。由于示波器是一種寬帶測量儀器，所以示波器的帶寬越寬,，垂直噪聲就越高,。因此在測量之前，您需要仔細(xì)測試示波器的噪聲特征,。500 MHz 帶寬示波器采用zui靈敏的 V/ 格設(shè)置時,，其本底噪聲一般約為2 mV 峰峰值。在進行低電平測量時,，需要注意示波器上的采集存儲器可能會影響本底噪聲,。在帶寬和其他條件都相同的情況下,，采集存儲器越深,，則噪聲就越大。另一方面,，現(xiàn)代交流 / 直流電流探頭( 如 Keysight N2783A 100 MHz 電流探頭 ) 能夠測量 5 mA 的交流或直流電流,，測量精度大約為3%。這種電流探頭的設(shè)計采用每安培電流輸入,，電壓輸出 0.1 V,。換句話說,，在測量 20 mA 以下的電流時，示波器自身的 2 mVpp 噪聲可能是zui主要的噪聲來源,。

那么,，您如何才能zui大程度地減少示波器的固有噪聲呢？對于現(xiàn)代的數(shù)字示波器來說,，可以選擇的方法有很多：

1) 帶寬限制濾波器

大多數(shù)數(shù)字示波器均提供帶寬限制濾波器,，這些濾波器能夠濾除輸入波形中的多余噪聲并降低噪聲帶寬，從而可以提高垂直分辨率,。帶寬限制濾波器可以采用硬件實現(xiàn),，也可以采用軟件來實現(xiàn)。大多數(shù)帶寬限制濾波器都能根據(jù)您的需要來啟用或禁用,。

2) 高分辨率采集模式

大多數(shù)數(shù)字示波器在正常采集模式下可以提供 8 位的垂直分辨率,。某些示波器在高分辨率模式下能夠提供更高的垂直分辨率，通?？蛇_ 12 位,，該模式可以降低垂直噪聲，提高垂直分辨率,。通常,，在應(yīng)用了較慢的時間 / 格設(shè)置時，在屏幕上捕獲到的數(shù)據(jù)點非常多,，此時高分辨率模式具有很大的影響,。由于高分辨率模式下的采集將對單個觸發(fā)點相鄰的數(shù)據(jù)點取平均值，所以會降低采樣率和示波器的帶寬,。

3) 平均模式

如果信號是周期性的或是直流信號,，您可以使用平均模式來降低示波器的垂直噪聲。平均模式會多次采集周期性波形,，并生成運行平均值以降低隨機噪聲,。高分辨率模式會降低信號的采樣率和帶寬，而正常平均模式卻不會,。不過,，平均模式會減緩波形更新速率，因為它要進行多次采集來計算波形的平均值,，然后才能在屏幕上畫出軌跡,。當(dāng)您選擇大量平均值時，降噪效果比以上任何一種方法都要明顯,。

是德科技電流探頭選型如下：

型號	N2780B	N2781B	N2782B	N2783B
帶寬(–3 dB)	直流至2 MHz	直流至10 MHz	直流至50 MHz	直流至100 MHz
上升時間	175 ns或更低	35 ns或更低	7 ns或更低	3.5 ns或更低
zui大電流(連續(xù)) RMS	500 A	150 A	30 A	30 A
zui大電流峰值(不連續(xù))	700 A峰值	300 A峰值	50 A峰值	50 A峰值
zui低測量電流(直流±3%的精度,	20 mA	20 mA	5 mA	5 mA
示波器設(shè)置為1 mV/div并啟動
高分辨率模式)
輸出電壓比	0.01 V/A (100:1)	0.01 V/A (100:1)	0.1 V/A (10:1)	0.1 V/A (10:1)
zui大輸入電壓**	600 V CAT II,	600 V CAT II,	300 V CAT I	300 V CAT I
	300 V CAT III	300 V CAT III
幅度精度*	±1.0%讀數(shù)	±1.0%讀數(shù)	±1.0%讀數(shù)	±1.0%讀數(shù)
(直流和45至66 Hz,額定電流)	± 500 mA	± 100 mA	± 10 mA	± 10 mA
噪聲	等效于25 mArms	等效于25 mArms	等效于2.5 mArms	等效于2.5 mArms
(使用示波器的20 MHz帶寬	或更低	或更低	或更低	或更低
限制濾波器測得)
靈敏度的溫度系數(shù)	±2%或更低	±2%或更低	±2%或更低	±2%或更低
(在0 °C到40 °C或32 °F到 104 °F的范圍內(nèi))
外部磁場的影響	相當(dāng)于800 mA	相當(dāng)于150 mA	相當(dāng)于20 mA	相當(dāng)于5 mA
(在直流到60 Hz, 400 A/m磁場內(nèi))	zui大值	zui大值	zui大值	zui大值
zui大額定功率	7.2 VA	5.5 VA	5.6 VA	5.3 VA
zui大額定功率	(就額定電流而言)	(就額定電流而言)	(就額定電流而言)	(就額定電流而言)
額定電源電壓	DC±12 V ±0.5 V	DC ±12 V ±1 V	DC ±12 V ±0.5 V	DC ±12 V ±0.5 V
可測量導(dǎo)體直徑	20 mm直徑	20 mm直徑	5 mm直徑	5 mm直徑
可測量導(dǎo)體直徑	(0.79"直徑)	(0.79"直徑)	(0.2"直徑)	(0.2"直徑)
可測量導(dǎo)體直徑	傳感器電纜:	傳感器電纜:	傳感器電纜:	傳感器電纜
	約2 m(78.7")	約2 m(78.7")	約1.5 m(78.7')	約1.5 m(78.7")
	電源線:	電源線:	電源線:	電源線:
	約1 m(39.4")	約1 m(39.4")	約1 m(39.4")	約1 m(39.4")

深圳市樂買宜電子有限公司

深圳市樂買宜電子有限公司

是德科技使用示波器和電流探頭測量小電流的技巧

會員登錄

收藏該商鋪

提示

深圳市樂買宜電子有限公司

深圳市樂買宜電子有限公司

是德科技 使用示波器和電流探頭測量小電流的技巧

會員登錄

收藏該商鋪

提示

是德科技使用示波器和電流探頭測量小電流的技巧