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示波器探头对测量的影响有哪些?

2021-07-17 10:26:39

示波器探头对测量的影响有哪些?

  1、探头带宽对测量系统带宽的影响:滤波作用;

  2、探头自身电路对被测电路特性的影响:负载效应/谐振效应;

  3、探头高低频电容的补偿作用;

  4、探头地线长度、地线位置和形状、探头放置位置引起的辐射耦合:天线效应;

  5、探头接地环境引起的传导耦合:接地是一个永恒的话题;

  6、是非浮动衡量:接地是一个永恒的话题;

  7、探头与探头之间接地回路的干扰问题:接地是一个永恒的话题;

  8、有源探头本身的噪声影响:信噪比问题;

  9、探头衰减比引起的噪声同步放大:量化误差问题;

  10、探头衰减率随工作年限变化:电阻值漂移问题。

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  一、负载效果

  所谓负载效应,就是示波器连接到被测电路时,有时示波器的输入电阻会影响被测电路,导致被测电路的信号发生变化。 如果负载效应的影响很大则无法准确进行波形测量。 如果要减小负载效应,则需要增大示波器一端的输入电阻。 输入电阻越大输入电容越小,负载效应越小。

  在示波器测量中另一种负载效应是指探头对被测电路的负载效应。 为保证测量的准确性,需要减小探头对被测电路的负载效应,以免影响被测信号。 选择具有高输入阻抗的探头。 探头的输入阻抗可以等效为电阻和电容的并联。 在低频(1MHz以下)探头的负载主要是阻抗; 在高频(10MHz 以上)探头的负载主要是容抗。 为减少探头对被测电路的负载效应,应选用高阻抗、低容抗的探头,如带宽为100MHz的无源探头。 其输入电阻为1-10Ω,输入电容为1-10pF。 有源探头的负载效果比无源探头好,频率特性更好。

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  二、阻抗匹配

  阻抗是电压与电流的比值。 理想情况下测试时不应影响被测仪器的正常工作,且测量值应与未连接测试仪器时相同。 连接仪表进行测量时,应考虑阻抗对测量精度的影响。 为保证仪器之间能传输特大功率,应进行阻抗匹配。 如果阻抗是纯电阻,输入阻抗和输出阻抗的值应该相等。 如果阻抗中包含电抗成分,则负载的输入阻抗应与源的输出阻抗共轭,此时可传输特大功率。

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