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如何校准示波器探头?

发布时间:2022-12-23 14:21:09                545

  示波器探测信号,一般有两种连接方式,一种是利用同轴电缆把被测信号接到示波器的通道上,二种是利用探头把测试信号接到示波器的通道上。大部分工程师在做电路调试的过程中,通常需要利用探头把被测信号引到示波器的通道上。

  在利用探头探测信号过程中,很多工程师都是拿起示波器就开始直接探测信号,大部分工程师会忘记要对示波器和探头进行补偿校准,导致工程师走了很多弯路,测试结果和波形不准确,浪费大量的时间找不到是示波器的问题还是被测电路本身的问题?测试效率大大降低 从而延缓产品研发进度。


如何校准示波器探头?

  一、示波器探头的基本种类

  示波器的探头有电压探头、逻辑探头、电流探头、温度探头、传感器、光电探头等。其中电压探头是工程师使用多的示波器探头。电压探头分为无源探头和有源探头。有源探头又分:单端探头、差分探头、三模探头等类型。

  1、电压探头:大多数示波器的探头是电压传感器,探头探测和传感的是一个电压信号并传送电压输入到示波器中;

  2、电流探头:被设计为检测通过一根电线的电流,探头变换检测到的电流成为相应的电压信号,然后再将电压信号传送到示波器输入端;

  3、光电探头:检测光功率,并将光信号变换为示波器接收的电压信号;

  4、温度、机械等传感器:用于测量不同的现象;

  5、逻辑探头:用于探测多路并行的数字信号,进行逻辑分析功能。

  二、探头为什么要校准?

  示波器探头是把测试信号传送到示波器输入端的连线,示波器连接上探头,它就成为电路的一部分。

  探头作为示波器的一个重要组成部分,如何正确使用探头,对测试结果影响非常大。特别是有源探头,目前有源电压探头的带宽高可达33GHz,有源探头都有放大器,放大器的增益和偏置随着温度和时间老化可能会有漂移,在利用探头探测信号之前,需要对探头进行补偿,通过对探头的校准来补偿探头的漂移,经过探头的补偿校准后,可以提高探头的测试精度,同时可以检查探头的好坏,如果探头有问题,探头补偿就会Fail。

  注意:不同型号的探头校准方法可能不一样。

  三、如何校准无源电压探头

  利用示波器探头去探测被测信号,使用前一定要进行探头补偿校准,使探头与示波器匹配,保证示波器系统的测量精度。下面介绍示波器探头的校准步骤,只要简单的几步即可轻松完成无源探头的补偿校准。建议示波器开机预热30分钟时间后进行探头校准。

  四、老一代P6139无源探头校准步骤

  Step1: 将无源探头接到示波器通道上;

  Step2: 将无源探头前端夹住示波器的校准信号和地线;

  Step3: 按一下示波器的Autoset,观察示波器上的波形,看看是不是标准的方波,如果不是标准的方波,需要利用探头标配工具调整探头上面的电容,在无源探头上有个可调电容旋钮,用螺丝刀拧动,直至标准的方波波形。

  五、新一代TPP系列无源探头校准步骤:

  Step1: 将无源探头接到示波器通道上;

  Step2: 将无源探头前端夹住示波器的校准信号和地线;

  Step3: 点击示波器的通道菜单,点击探头设置,点击补偿探头;

  Step4:  查看探头补偿后的状态,如果是Pass,说明探头校准合格,如果Fail,说明探头有问题。

  六、有源电压探头补偿原理

  有源电压探头的补偿就是对DC增益和偏置校准,利用夹具把输出标准的DC直流电压接到示波器的探头,再把探头接到示波器的通道,示波器测出来的电压和标准电压进行比较,得到校准因子,然后利用校准因子修正探头的DC增益和偏置的偏差。

  七、如何校准有源电压探头

  如果利用有源探头去探测信号,使用前要进行探头补偿校准,使探头与示波器匹配,保证示波器系统的测量精度。因此,拿到有源探头,先要补偿校准,有源探头和示波器一次使用时必需要补偿校准,如果换了示波器的不同通道测量时,也需要校准。建议示波器开机预热30分钟时间后进行探头校准。

  Step1: 把探头插到示波器的通道上,探头的探测前端和探头校准夹具正确连接,夹具的BNC口通过BNC电缆与示波器的DC Probe Calibration校准输出连接,还需要给探头校准夹具供电。

  Step2: 点击示波器中Vertical菜单下的“Probe Cal…”选项。

  Step3: 选择对应需要校准的探头所在通道,按下“Compensate Probe”按钮。

  Step4: 查看探头补偿后的状态,如果显示"Compensated"状态,说明探头校准合格,如果Fail,说明探头有问题。

  八、总结

  探头作为示波器的一个重要组成部分,如何正确使用探头,对测试结果影响非常大。在利用探头探测信号之前,需要对探头进行补偿校准,提高探头的测试精度。本文详细介绍了不同型号的无源和有源电压探头的校准步骤,保证了测试精度,大大提高测试效率, 从而加快产品研发进度。

  以上,就是安泰仪器租赁/维修中心小编为大家讲解的如何校准示波器探头。关于其他仪器维修案例详情,可持续关注安泰维修仪器仪表网。如果您也有类似需求,可以随时访问安泰维修,我们有专业的工程师团队为您服务!

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