了解過(guò)前面幾期示波器探頭的小伙伴應(yīng)該已經(jīng)熟悉了我們?cè)谑静ㄆ魃献畛Ｓ玫母郊?，或者說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)附件-無(wú)源探頭，以及有源探頭，例如高壓有源差分探頭，高帶寬有源差分探頭。除此之外，示波器探頭還有另外一個(gè)大類(lèi)那就是電流探頭。

我們?yōu)槭裁丛O(shè)計(jì)電流探頭？

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其實(shí)最直接的原因就是我們有很多場(chǎng)合不僅僅需要測(cè)量電壓信號(hào)，同時(shí)還需要觀(guān)測(cè)電流信號(hào)。例如：我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源電路一方面需要關(guān)注電壓信號(hào)，同時(shí)也需要觀(guān)測(cè)電流信號(hào)，再比如，我們?nèi)绻P(guān)注電路的功耗問(wèn)題，多半也是會(huì)關(guān)注電流消耗的大小隨時(shí)間變化的趨勢(shì)和方式等等。這是我們就需要電流探頭的幫助，來(lái)探測(cè)電路中電流的變化。

電流探頭的基本工作原理：

電流探頭利用霍爾傳感器和感應(yīng)線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)直流和交流電流的測(cè)量。電流探頭把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，示波器采集電壓信號(hào)，再顯示成電流信號(hào)。電流探頭可以測(cè)試幾十毫安到幾百安培的電流，使用時(shí)需要引出電流線(xiàn)（電流探頭是把導(dǎo)線(xiàn)夾在中間進(jìn)行測(cè)試的，不會(huì)影響被測(cè)電路）。

電流探頭在測(cè)試直流

和低頻交流時(shí)的工作原理：

當(dāng)電流鉗閉合，把一通有電流的導(dǎo)體圍在中心時(shí)，響應(yīng)地會(huì)出現(xiàn)一個(gè)磁場(chǎng)。這些磁場(chǎng)使霍爾傳感器內(nèi)的電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在霍爾傳感器的輸出產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)。電流探頭根據(jù)這個(gè)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生一個(gè)反向（補(bǔ)償）電流送至電流探頭的線(xiàn)圈，使電流鉗中的磁場(chǎng)為零，以防止飽和。電流探頭根據(jù)反向電流測(cè)得實(shí)際的電流值。用這個(gè)方法，能夠非常線(xiàn)性的測(cè)量大電流，包括交直流混合的電流。

電流探頭在測(cè)試高頻時(shí)的工作原理：

隨著被測(cè)電流頻率的增加，霍爾效應(yīng)逐漸減弱，當(dāng)測(cè)量一個(gè)不含直流成分的高頻交流電流時(shí)，大部分是通過(guò)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱直接感應(yīng)到電流探頭的線(xiàn)圈。此時(shí)，探頭就像一個(gè)電流變壓器，電流探頭直接測(cè)量的是感應(yīng)電流，而不是補(bǔ)償電流，功放的輸出為線(xiàn)圈提供一個(gè)低阻抗的接地回路。

電流探頭有哪些分類(lèi)？

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AC/DC 交直流電流探頭：

這類(lèi)探頭最為常見(jiàn)，也使用最為廣泛。特點(diǎn)是：支持頻段寬，從DC 一直覆蓋到幾十M赫茲 甚至上百兆赫茲的帶寬范圍。探測(cè)電流幅度范圍廣，從毫安級(jí)電流，到安培級(jí)，甚至上百安培的電流，一根探頭輕松搞定。是工程師朋友們經(jīng)常使用的。例如N7026A N2893A等就可以提供高達(dá)150M 和100M 赫茲的帶寬，同時(shí)電流探測(cè)范圍也可以從毫安到30A 的范圍（DC）。

羅氏線(xiàn)圈交流電流探頭：

羅哥夫斯基線(xiàn)圈（Rogowski Coil）又稱(chēng)羅柯夫斯基線(xiàn)圈、羅氏線(xiàn)圈或空心線(xiàn)圈。羅氏線(xiàn)圈是一種交流電流傳感器，是一個(gè)空心環(huán)形的線(xiàn)圈，有柔性和硬性?xún)煞N，可以直接套在被測(cè)量的導(dǎo)體上來(lái)測(cè)量交流電流。羅氏線(xiàn)圈適用于較寬頻率范圍內(nèi)的交流電流的測(cè)量，對(duì)導(dǎo)體、尺寸都無(wú)特殊要求，具有較快的瞬間反應(yīng)能力，廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)的電流測(cè)量裝置如電流互感器無(wú)法使用的場(chǎng)合，用于電流測(cè)量，尤其是高頻、大電流測(cè)量。例如：N7040A這個(gè)系列就可以測(cè)量高達(dá)3000A 的AC 電流。

微弱電流測(cè)量的專(zhuān)用探頭：

這類(lèi)電流探頭專(zhuān)門(mén)為微弱電流測(cè)量設(shè)計(jì)，起初是為了幫助消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品的功耗測(cè)試評(píng)估而開(kāi)發(fā)，后來(lái)被各種各樣的功耗敏感電路，傳感器電路，和侵入式測(cè)量電路使用 （需要斷開(kāi)電流串接進(jìn)取樣電阻）這類(lèi)探頭的設(shè)計(jì)很有特點(diǎn)，雖然頻率范圍支持不算高大概只有3M赫茲，但是可以提供幾十微安級(jí)別的電流分辨率，這一指標(biāo)給我們測(cè)量待機(jī)功耗帶來(lái)了希望和辦法。因?yàn)槠胀ǖ腁C/DC 電流探頭分辨率大都在1mA 以上，而且分辨率越高價(jià)位也會(huì)隨之變高，令很多工程師望而卻步。除此之外，考慮到客戶(hù)在關(guān)注電流變化細(xì)節(jié)的同時(shí)，可能需要一段時(shí)間的連續(xù)測(cè)量和對(duì)電流消耗過(guò)程的觀(guān)測(cè)，是德科技設(shè)計(jì)的N2820A 還支持第二通道局部放大功能，即一根探頭，提供兩個(gè)觀(guān)察通道。一個(gè)是普通觀(guān)測(cè)通道，第二通道提供放大100倍的觀(guān)測(cè)，專(zhuān)門(mén)用來(lái)觀(guān)測(cè)細(xì)節(jié)。

更多的詳細(xì)信息，歡迎大家訪(fǎng)問(wèn)我們的探頭資源中心。資源中心包含 各類(lèi)探頭的數(shù)據(jù)手冊(cè)，使用手冊(cè)，兼容信息，應(yīng)用文檔，視頻演示，選型配置，SPICE 模型等等。

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