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2020年01月08日 | 四种常见的示波器探头 ——成也探头，败也探头
2020-01-08 来源：elecfans
我们常常比较关注示波器本身，而忽略了探头的选择。实际上探头是介于被测信号和示波器之间的中间环节，如果信号在探头处就已经失真了，那么示波器做的再好也没有用。
在实际测试过程中，我们应当选择合适的示波器探头，才能得到准确的测试结果。探头的性能会对最终的测试结果产生直接的影响，用对了可以成就高性能、高精度的测试，用不好也会成为高端示波器性能表现的瓶颈。
一、探头分类
常见的示波器探头有四种：无源探头、有源探头、差分探头和电流探头。
1. 无源探头
衰减无源电压探头是最常用的探头，常见的无源探头带宽都在500MHz以下，大部分中低端示波器都会标配两支或四支无源探头，它是一种非常方便、价格相对便宜的探头。高压探头和传输线探头也是属于无源探头的范畴。
2. 有源探头
有源探头输入阻抗高，带宽也可以做到很高。有源探头的不利条件是成本高，尺寸大，也需要电源进行供电。
3. 差分探头
差分探头分为有源差分探头和高压差分探头。测试高速信号，特别是差分信号时，只能使用对应的有源差分探头来测试。有源差分探头具有低的负载效应，更高的信号保真度，高动态范围以及微小的温漂等特点。而在很多高压信号的测试上，一般使用高压差分探头测试。
4. 电流探头
用示波器来测试电流就会用到电流探头，常用的电流探头是利用霍尔原理来制作的。它通过测量电路周围磁场的变化来获得电流信号。在选择电流探头时应该注意几个主要参数：待测物电流大小、电流频率、交流还是直流、钳口的形状和大小、供电方式、接口形式等。
二、探头附件
示波器探头通常会带一些附件，例如色环、调节棒和探头保护帽。
1. 色环
红黄绿蓝色的圆圈状东西，就是色环。可以看到，摊头上已经套了两个蓝色的。这个色环是塑料材质，一端开口，可以随时卸下来换上别的颜色，色环不会对被测电路产生影响，只是辅助识别的作用，用在示波器有多个探头的场合。如下示波器的探头插口，可以看到有两种颜色。
如果探头和示波器是配套的，你可以发现你的探头已经配好了红色和蓝色的色环，你只需要在使用的时候按照相同的颜色查到示波器插头插口即可。插反也不会对测量有电路影响，只是在测量的时候好区分。如果你的探头用坏了，从某宝或市场买来一个，首先得把相应的色环装好，以便区分探头通道。
2. 调节棒
文章开始的第一张图中，最黑的那个棒棒就是调节棒，在最前面有一个扁平的不锈钢，形似改锥，这个调节棒就是一个改锥，用来调节探头的补偿电容，把你的探头拿出来，找到螺丝孔，如下图，探头补偿电容调节孔在插口处，有的在探针那一端。
什么时候需要调，调到什么程度？调节方法：找到示波器的校准信号输出端口，如下图，将探极接到信号输出端口，示波器会出现1KHz的方波型号，观察信号的波形，调整到很规整为止。
3. 探针保护帽
把探极勾摘掉以后，漏出探针的图片，常用来测试IC的管脚。看着探极的探针，当你的用它测量IC的某个管脚时，会不会发生不小心碰到周边管脚或者使得两条管脚短路的情况？这时候，探针保护冒就起作用了。选择合适的探针保护帽直接套上去即可。
三、探头校准
拿到探头，先要校准，什么样的探头需要校准？除无衰减的探头（1:1）外，都需要校准。校准是探头首次与一台示波器使用时必须需要校准，换不同的台式示波器测量时，都要校准。
无源探头的校准：校正补偿电容。用螺丝刀调节无源探头上的校正电容，使其波形尽量呈矩形，也就是与示波器良好匹配。
有源探头的校准：校正直流偏移。有源探头内含放大器等有源器件，因温漂等原因而使其在不同环境中引入直流偏移不同。使用前，先插到示波器上预热几分钟，然后进行一次校准。探头接好示波器面板自带的1KHz、0.5V的信号，按VerticalàCal Probe（main），稍等几分钟后示波器就自动校准好了。
电流探头的校准：探头接在示波器的通道1上，按下电流探头上“DEGAVSS”和“BALANCE”按钮调校和校零，校零好后，示波器上CH1显示出单位“mA”。
四、注意事项
手不要触摸探头；
探头地就近接被测信号的地；
探头探针就近接被测信号管脚，探头要尽量与电路板PCB板面垂直；
测量时，尽量减小探头探针与探头地所构成环路的面积；
探头的地线不要悬空，只能接电路板上的地线，不可以搭接在电路板的正负电源端。
史海拾趣
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