01、前言
提問:我們想測試電流,你會想到用什么儀器測試?
答:優(yōu)先萬用表,因為從使用的廣泛性來說,萬用表更普遍一些。
如果想看看波形,肯定選擇示波器。
那么示波器能直接測試電流嘛?
不可以,還需要配一個電流探頭。
用電流探頭測試電流對老工程師來說,是個基礎(chǔ)常識對吧,但是對于很多新手最開始學示波器,都以為它只能測電壓,其實不然,示波器能夠測電流的核心是靠電流探頭。科學是一門飛速發(fā)展的學科,你需要什么,科學家就能造出什么。
02、示波器測電流的原理
示波器本身確實是測電壓的,但電流探頭能把電流按固定比例轉(zhuǎn)成電壓信號,輸入示波器后,示波器再把電壓換算回電流顯示出來,并沒違反示波器測電壓的本質(zhì)。
03、電流探頭測電流的原理
電流探頭的原理有點難,我對這個產(chǎn)生好奇心,于是乎我問了一下AI。
直流探頭能測出電流的核心原理是霍爾效應(yīng),通過感知電流產(chǎn)生的磁場來間接推算電流大小,具體過程如下:
1. 直流電流流過導(dǎo)線時,會在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的環(huán)形磁場,且磁場強度與電流大小成正比;
2. 直流探頭內(nèi)部裝有霍爾元件,當探頭靠近導(dǎo)線時,霍爾元件會處于電流產(chǎn)生的磁場中;
3. 霍爾元件在磁場作用下會產(chǎn)生“霍爾電壓”,該電壓的大小與磁場強度(即導(dǎo)線中的直流電流)直接相關(guān);
4. 探頭內(nèi)部的電路會將霍爾電壓放大、處理并轉(zhuǎn)換成電流信號,最終傳輸?shù)綔y量儀器(如示波器、萬用表)上顯示出具體電流值。
04、電流探頭如何使用
了解了電流探頭的核心原理后,我們?nèi)绾螠y試電流呢?
從結(jié)構(gòu)&功能來看,電流探頭分兩部分——主體(有鉗口、BNC接口、按鍵區(qū))和USB供電線。
鉗口夾導(dǎo)線,BNC接示波器,USB給探頭供電。按鍵區(qū)能選量程(10A/100A,也有的是5A/30A)、調(diào)零分為手動和自動。
關(guān)鍵操作步驟:
1.接探頭時注意接口匹配(比如這次用BNC接口,像鼎陽的部分電流探頭要外部適配器插上220V供電,泰克自己的探頭還有不用外接的);
2.選好量程后要調(diào)零(也叫消磁),按中間“Zero”鍵,聽到“滴”聲就是調(diào)零成功。
3. 如果實驗室新增一個電流探頭,想通過做實驗驗證一下設(shè)備是否準確,可以搭了個簡易場景:電源+電子負載)
探頭分為交流探頭,交直流探頭和高頻探頭,此次選用的是交直流探頭進行測試。
(1)接線:紅接正、黑接負。
(2)讓電源輸出2A電流:用電子負載拉載,讓電源進恒流模式,輸出2A。
(3)夾電流探頭:探頭鉗口上有箭頭,得和電流流向一致,夾在輸出導(dǎo)線上。
(4)看示波器顯示:設(shè)置好垂直刻度(比如每格1A),波形占2格,那電流就是2A,和電源輸出一致,實驗驗證成功,說明直流探頭準確。
4. 細節(jié)部分
探頭夾的導(dǎo)線得是單股的,要是一根線里好幾股導(dǎo)線,夾上去測試不準確。
05、總結(jié)
使用電流探頭第一步是調(diào)零,注意示波器的衰減比和探頭一致。