2020年01月09日 | 教你如何使用示波器的探头（校准、夹子和接线）

　　最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。

　　1. 探头一般是以两条一个包装，因为现在的示波器都是双通道以上的，为了区分两个通道同时测量时探头，在每根探头上都做好了区分标色，比如色环。

　　2. 拿到探头，先要校准，什么样的探头需要标准呢？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需要校准，换不同的台示波器测量时，都要校准。

　　3. 校准后的探头可进入测量，测量时，请注意，在不知道被测电路电压情况下，尽可能的选择探头衰减档位，这样预防高电压损坏示波器。

　　4. 在测试晶振等高阻抗电路时，也就是说电路对测量负载有影响时，要选择探头衰减档位测量，因为衰减档位的阻抗很高，一般10:1的探头是10MΩ，100:1的探头是100MΩ。

　　5. 测试电路时，要确保探头的接地线接地可靠，特别是高压探头没高压时更要注意，接地线的接地位置也会影响测量精度。

　　6. 探头内部有电子元件，所以也有耐压参数，不可以超出耐压值，否则不但会损坏探头，还可能会直接损坏示波器。

　　7. 探头的带宽，高频率的探头能兼容低频率的，但低频率不能测试的高频率，在选择探头时，尽量选择大于示波器的带宽，

　　8. 探头测试尽量选择衰减档，衰减档有电路补偿，保证测量的波形失真小，还原度高。

　　9. 探头前端有一个测试钩，有人为了方便，把测试钩直接钩位电路测量，这样会影响测试精度，特别在电压低及频率高的情况下影响更大，因为测试钩那段没有屏蔽，干扰很大。

　　一、示波器探头夹子的使用

　　1、探头有一条地线和一条信号线，地线就是和示波器输入端子外壳通的那一条，一般是夹子状的，信号线一般带有一个探头钩，连接的话你把示波器地线接到你设备的地，把信号线端子接到你的信号端，注意如果要测量的信号和市电没有隔离，则不能直接测量。

　　2、探头线的黑夹子，通着测量线的金属网状屏蔽线上。屏蔽进入示波器的被测信号不被干扰，也是所测信号的0电平线。所以，它必须夹在所测信号对应的0电平处，而红夹子则夹在被测信号的对应点。常用的黑夹子夹点是：0电平处、0电位处、地线处等。

　　二、示波器探头接法

　　1、首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。

　　2、另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平（即是否跟示波器的水平中线重合），如果不是，则需要调节水平平衡旋钮（通常模拟示波器有这个调节端子，在小孔中，需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节）。然后，再将示波器的输入选择打到直流耦合上，并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上（一般示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号），然后调节扫描时间旋钮，使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮，使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边，看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都水平，没有过冲为止。当然，可能由于示波器探头质量的问题，可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到最佳效果了。

　　3、另外就是示波器探头上还有一个选择量程的小开关：X10和X1。当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此，当使用示波器的X10档时，应该将示波器上的读数扩大10倍（有些示波器，在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10档后，直接读数即可）。当我们要测量较高电压时，就可以利用探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。另外，X10档的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。但要注意，在不甚明确信号电压高低时，也应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，不然，哪天万一因为这样损坏了示波器，要后悔就来不及了。经常有人提问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载（一个示波器探头使用&TImes;1档具有上百pF的电容）并联在晶振电路中，导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即使不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。

　　4、示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地（被测系统的地，非真正的大地），不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号（我国市电频率为50Hz，国外有60Hz的），这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用，可能会导致地线断路。检测方法是：将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益，然后用手触摸探头中间的探针，这时应该能看到波形，通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形，可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后，将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针（或者是钩子）上，再去用手触摸探头的探针，这时应该看不到刚刚的信号（或者幅度很微弱），这就说明探头的地线是好的，否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路，通常重新焊上即可，必要时可更换，注意连接夹子的地线不要太长，否则容易引入干扰，尤其是在高频小信号环境下。示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点，尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线，会形成一个环，它就像一个线圈，会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时，也会在地线上产生压降，所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。