正确选择探头的五大要素

2021-10-09 来源：eefocus

探头对于测量至关重要。无法将探头与示波器测试割裂开。要建立某种电子连接，将测量信号输入到示波器之间的通道，首先要考量的是人员的安全问题，尤其是在测试高压，大电流的场景时；其次对于测试系统来说，系统的可靠性非常重要，工程师对测试结果有绝对的信心，这对复杂系统设计尤为关键；测试系统的精度是测试结果的保证，当接入探头必然会对被测电路产生影响，最大程度降低该影响变得非常关键。

面对不同应用需求，不同品牌探头，如何正确选择探头成为工程师们要面对的一大难题。如何正确选择适合您的探头？

1、可靠性

可靠性在测试中的重要性毋庸置疑。

可靠性的重要不光只针对与探头，对于测试设备及附件，可靠性也是最重要的因素。一台优质的测试仪器能够让工程师对测试结果拥有坚定的信心。探头的可靠性对于复杂产品设计尤其重要。在产品设计过程中，一个很小的测试误差就会将工程师引导到错误的方向。那么如何验证探头的可靠性呢？首先，验证探头是否能在一定时间内保证设计指标？是否在误差可控的范围内工作？（高精度、高速测试更应重视）

其次，确保探头所用原料、设计、制造、品控具备全阶段综合保证。因为每个环节都会影个探头产品的可靠性，尤其对于关键部件应该建立可追溯的机制。在选择探头前，先确认以上两点，最好选择大品牌产品，质量可靠性有更多保障。

2、安全性

探头必须要经过安全验证

电子产品都必须经过一系列的标准的认证，才能到用户手中，以确保使用过程中的安全性。例如高压探头，测试对象动辄几百上千伏的高压对使用者来说是非常危险的，厂家必须严格管控其安全标准的测试及认证。对于探头额定的测试电压或者电流测试要求要高于其指标标准以保证更加安全的测试。其次还有电磁兼容标准的测试，环境的测试都是从各个方面来保证使用者的安全。

3、专用性

探头是为了满足示波器不同的测试需求而研发的。

由于不同行业技术要求，从信号类型的角度出发，电源行业工程师要求测试低至几百uV 或几个mA 微小纹波信号，直流电流高达 500安，交流电流信号几千安培，高压差分信号高达 5000-6000V。在安规方面的测试需要测试高达 1-2 万伏的冲击电压，在很多高速数据应用场景要求测试高达几个甚至十几 GHz 级别高速差分信号。此外还有很多特殊的应用例如在大功率驱动电路上要求测试在高达几百上千伏共模电压环境准确测试几伏微小信号。

为保证足够的测试系统的精度及稳定性，需要有专用的探头满足不同的测试需求。

综上，选择探头要考量自有示波器型号及指标接口，还有很重要的就是对测试对象的评估，选择合适探头成为精确测试的关键。

4、精确度

要严格考量探头各项指标对测试电路及示波器测试系统的影响专为示波器打造探头，会整体考量测试系统的精度，设计探头和示波器的最优匹配。其中有几个非常重要的方面如下：

带宽：对于示波器这种测试系统来说，示波器和探头的带宽决定了系统的测试带宽。所以带宽对探头来说也是非常重要的一种指标，是其测试多快信号的能力表征。

电阻：因为探头的引入会导致整个测试环路的电阻的变化，由电压信号测试的原理可知，电阻的变化会影响信号幅值的测试。

电容：当信号频率或转换速度增加时阻抗的电容元件占主导地位。电容性负载成为一个越发显著的问题，特别是电容性负载会影响快速转换波形的升降时间测试。

电感：对于共地信号测试，探头一端连接测试信号，另外一端需连接地线形成测试回路，所以地线的电感效应会影响信号的测试。

当然除了以上几点还需要探头有非常方便的连接方式以保证准确的测试。

5、全面服务

示波器探头属于易耗品，工程师使用频繁高，测试环境复杂，偶尔的人为操作失误都会导致探头的损坏。

使用示波器的工程师都会经常面临探头的维修及校准问题。出现故障时工程师希望能准确及时的判定问题的来源，这类难题需要专业的技术人员帮忙确认。校准服务也是不可或缺。电子产品在长时间使用时，可能会出现指标波动，甚至会出现超标情况，所以对于探头需要定期进行校准以保证最佳的测试能力。