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AC电流探头无源与有源的区别

发布时间:2018-03-26   点击次数:1123次
   电流探头是示波器测量电流的必备配件,目前示波器上的电流探头基本分成两类:即AC电流探头和AC/DC电流探头,AC电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHz以下,高频探头带宽一般在几MHz以上。

电流探头

  AC电流探头有无源的,也有有源的。
  AC无源AC探头头部实际上是一个线圈,这个线圈缠在磁芯上。当这个探头头部保持在指定方向及接近承载AC电流的导线时,探头会输出一个线性电压,这一电压与导线中电压的比例是已知的。这种与电流有关的电压可以在示波器上显示为电流刻度的波形。
  无源AC探头的缺点是不能测量直流型号,且低频截止点通常在100Hz以上,优点是成本低。无源AC探头根据嵌头结构可分为分芯和实芯的两种。分芯的嵌口可手动张开和关闭,优点是探头能够方便地卡到测量电流的导线上,在测量完成时,钳口可以打开,探头可以移到其它导线上;缺点是高频响应速度比较慢。实芯AC无源探头的优点是响应速度比较快,高频带宽达到ns级别,甚至更高;缺点是被测电流一般比较小,通常在100A以下,测量时必须断开被测导线,把导线穿过转换器,然后重新把导线连接到电路上,才能进行测量。
  有源的AC探头根据钳口常见形式分为两种:一种是普通的嵌式结构,另一种是柔性结构。普通的嵌式结构电流探头一般都使用强磁性材料制作的铁心,这种流过很大的一次电流,铁心很容易产生磁饱和,因此使得无法进行准确的测量;而柔性探头使用的是空芯型交流电流传感器,因此在大电流的情况下也不饱和,所以柔性探头一般用来测量大电流,而且只能测交流。
  在任何情况下,AC电流探头还有一个低频截止点,这包括直流(DC),因为直流不会引起变化的磁通量场,因此不会引起转换动作。另外在非常接近DC的频率上,如0.01Hz,磁通量场变化速度不足以能够实现变换动作。但是,可以在探头带宽范围内产生转换动作,进行衡量的输出。另外,根据探头线圈的设计,带宽的低频可能会低达到0.5Hz或1.2kHz。
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