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差脹探頭330851-02-000-060-50-02-00

電流探頭是根據(jù)法拉第原理設(shè)計的用來測量導(dǎo)線中干擾電流信號的磁環(huán),，本質(zhì)上是一個匝數(shù)為1的變壓器,。使用電流探頭能夠測量流經(jīng)導(dǎo)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,。前者可以測量直流以及交流電流的大小,，后者只可以測量交流電流的大小。

　　流經(jīng)導(dǎo)線的電流會導(dǎo)致在導(dǎo)線周圍形成電磁通量場,。電流探頭是為傳感

　　這個磁通量場的場強而設(shè)計的,，并把它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，以使用示波器進行測量,。這允許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(jié)合使用時，電流探頭還允許進行各種功率測量,。根據(jù)示波器的波形數(shù)學運算功能,，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：即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(zhuǎn)換原理就是感應(yīng)導(dǎo)線中的電流(AC)。

　　要進行轉(zhuǎn)換,，必須先有電流流經(jīng)導(dǎo)線,，根據(jù)電流流動的幅度和方向構(gòu)建和消除磁通量場。在這個場中放一個線圈時,，如上圖所示,，變化的磁通量場會通過簡單的轉(zhuǎn)換操作，在線圈中引起電壓,。這種轉(zhuǎn)換操作是AC電流探頭的基礎(chǔ),。

　　AC電流探頭頭部實際上是一個線圈，這個線圈纏在磁芯上,。當這個探頭頭部保持在方向及接近承載AC電流的導(dǎo)線時,，探頭會輸出一個線性電壓，這一電壓與導(dǎo)線中電壓的比例是已知的,。這種與電流有關(guān)的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的設(shè)計和其它因素,。帶寬可以高達1GHz。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),，因為直流不會引起變化的磁通量場,，因此不會引起轉(zhuǎn)換動作。另外在非常接近DC的頻率上,，如0.01Hz,，磁通量場變化速度不足以能夠?qū)崿F(xiàn)變換動作。但是,，可以在探頭帶寬范圍內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換動作,，進行衡量的輸出。另外,，根據(jù)探頭線圈的設(shè)計,，帶寬的低頻可能會低達到0.5Hz或1.2kHz。

　　對帶寬始于DC附近的探頭,，可以在探頭設(shè)計中增加霍爾效應(yīng)設(shè)備,，檢測DC。其結(jié)果是得到帶寬從DC開始,、擴展到規(guī)定頻率上限3dB點的AC/DC探頭,。這類探頭至少要求一個電源，霍爾效應(yīng)設(shè)備進行DC傳感,。根據(jù)探頭設(shè)計,，還可能會要求電流探頭放大器，以組合和調(diào)節(jié)AC和DC電平,，為在示波器上進行查看提供單一的輸出波形,。

　　從本質(zhì)上看，電流探頭的工作方式類似于緊密耦合的轉(zhuǎn)換器,。對標準操作,，傳感的電流導(dǎo)線是一圈線圈(N1)。來自這個單線圈的電流會轉(zhuǎn)換成與線圈比率成比例(N2/N1)的多線圈(N2)探頭輸出電壓,。同時,，探頭的阻抗作為串聯(lián)插入阻抗轉(zhuǎn)換回到導(dǎo)線上。這種插入阻抗與頻率相關(guān),，其1MHz值一般位于30-500M?的范圍內(nèi),，具體視探頭而定。在大多數(shù)情況下,，電流探頭的插入阻抗很小,，產(chǎn)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"形芯上,，"U"形芯帶有一鐵氧體滑塊,，滑塊蓋住"U"形頂部。這類探頭的優(yōu)點在于,，鐵氧體滑塊可以收縮,，使得探頭能夠方便地卡到測量電流的導(dǎo)線上。在測量完成時,，滑塊可以收縮,，探頭可以移到其它導(dǎo)線上。另外一種電流探頭是實芯電流轉(zhuǎn)換器,。這些電流轉(zhuǎn)換器*繞在被測導(dǎo)線上,。結(jié)果，必須斷開被測導(dǎo)線,，把導(dǎo)線穿過轉(zhuǎn)換器,，然后重新把導(dǎo)線連接到電路上，才能安裝這些轉(zhuǎn)換器,。實芯探頭的主要優(yōu)勢是它們體積非常小,，提供了非常快的頻響,，可以測量快速,、低幅度電流脈沖和AC信號。到目前為止,，分芯電流探頭是探頭類型,，其分為AC型和AC/DC型。所以后面的規(guī)格參數(shù)介紹,，將以分芯電流探頭為主進行介紹,。

　　電流探頭雖然沒有示波器的電壓探頭那么常見，但是它的作用是其他探頭無法代替的,。它能夠在不破壞導(dǎo)線的情況下測量流經(jīng)導(dǎo)線的電流,。當電流探頭與電壓探頭配合使用時能夠測試功率、相位等數(shù)據(jù),。這對于測試測量系統(tǒng)來說非常的有用,。

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電流探頭的校準需要用一個夾具來進行，該夾具由兩個半截的同軸轉(zhuǎn)換器組成,。當將 電流探頭裝配其上時,，便形成了一根同軸線：包裹著電流探頭的為外導(dǎo)體，穿過探頭口徑的為內(nèi)導(dǎo)體。

電流探頭的校準用網(wǎng)絡(luò)分析儀將源端接到校準架的輸入端（端口一）,，校準架輸出端接匹配負載,，電流探頭輸出接網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸入（端I21二），用掃頻方式測試出s,，隨頻率變化的曲線,。再將曲線按公式進行修正，即可得到傳輸導(dǎo)納頻率曲線,。該方法的優(yōu)點是掃頻測量測試速度快,，網(wǎng)絡(luò)分析儀測試時一次可設(shè)置201個點9掃描一次即可畫出曲線。

電流探頭校準操作步驟及校準結(jié)果

（1）在PC上插入USB—GPIB接口卡,，在PC中裝入SoftplotV6．0采圖軟件,，連接Pc與網(wǎng)絡(luò)分析儀；

（2）連接網(wǎng)絡(luò)分析儀與校準電流探頭需用的電纜及轉(zhuǎn)接頭,，根據(jù)探頭校準的頻率范圍對網(wǎng)絡(luò)分析儀進行直通校準,；

（3）連接網(wǎng)絡(luò)分析儀源輸出端到校準架的輸入端，校準架輸出端接匹配負載,，電流探頭輸出接網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸入（接收端）,，測試出S：。曲線,；

（4）用采圖軟件將S,，曲線采到PC中；

（5）用列表法列出構(gòu)成S,，曲線的201個數(shù)據(jù)點,；

（6）將201個數(shù)據(jù)復(fù)制到PC中的Excel表中，將數(shù)據(jù)取值并用該值減去34（修正系數(shù)）,；

（7）將修正后Excel表中的數(shù)據(jù)復(fù)制到采圖軟件的數(shù)據(jù)表格中,，畫出修正過后的曲線，該曲線即為傳輸導(dǎo)納一頻率曲線,；

（8）將傳輸導(dǎo)納曲線復(fù)制到PC的畫圖板,，用u盤考出或用打印機打出供EMI測試人員使用時查表。

示波器電流探頭校準方法,，經(jīng)過了理論分析及實驗驗證的過程,，該方法的提出及實施對EMI檢測質(zhì)量的提高有著積極的作用。