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(qiáng)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(jìn)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(jìn)行各種功率測量,。根據(jù)示波器的波形數(shù)學(xué)運(yùn)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(jìn)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(dāng)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(dá)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(jìn)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(dá)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(jìn)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(dāng)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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本特利bently探頭330104-01-14-10-01-CN
