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你知道吗?不用电流探头也可以测试电流!

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-03-08 11:03:57

说到示波器的应用,***常用的应该就是电压测试了。对于电流测试,示波器通常需要购买电流探头来实现。然而,电流探头价格昂贵。单个电流探头的价格甚至高于示波器的价格。如果不经常使用,购买电流探头是不划算的。没有电流探头可以测量电流吗?今天就一起来讨论一下吧。

可能有人会说万用表不能测量呢?当然万用表也可以测电流。

RIGOL普源数字示波器

但是有几个问题:

1、由于万用表响应速度慢,难以实时测试电流变化;

2、万用表不能记录长期的测试结果,但是一些更好的表可以记录***值、***小值等;

3、***重要的是万用表看不到电流变化的过程。很多时候,我们希望看到变化的过程,而不仅仅是结果。例如,我们想知道三极管的过流损坏何时***有可能发生。而不是只想看到三极管冒烟。

如果要查看波形,则必须使用示波器。如果没有昂贵的电流探头,真的不可能用示波器看到电流吗?是的,而且方法很简单,根据欧姆定律I=V/R很容易实现。注意这个V不是某一点的电压,而是两点之间的电位差。这是关键,也是一些初学者容易产生误解的地方。如果用某一点的电压变化来推断电流变化,往往会出错。 ,我们稍后可以从示例测试中看到这一点。


这种方法的具体方法是:用两个探头测量一个电阻两端的电压V1、V2,然后用示波器的计算功能实时计算出△V=V1-V2,而I=△V/R,只要环境没有剧烈变化,我们可以认为R是常数,所以I随△V线性变化,所以△V的变化反映了电流的变化。我们用一个例子来验证一下这个方法是否可行。

示例验证:上图图1是测试PCB上MOS管漏极和源极在上电瞬间的电压和电流变化,棕色波形为源极电压Vs,紫色波形为漏极电压Vd,较粗的黄色波形为漏源电压△Vsd=Vs-Vd,由示波器运算函数计算得出。绿色波形是有源电流探头测得的漏源电流 Isd。从Isd和△Vsd的波形对比可以看出,它们的变化过程非常接近;有源电流探头测得的Isd峰值约为3.6A; △Vsd的计算峰值约为0.43V,用万用表测出的线路电阻约为0.15Ω,所以电位差法得到的电流峰值约为0.43V/0.15 Ω =2.87A,与有源电流探头测试结果不同。源探头、万用表误差等,但是用这种方法来测试我们***关心的电流变化过程是完全可行的。措施提供依据。


看到这里,有经验的工程师可能会问一个问题:使用普通探头进行测试时,如何解决共模抑制比CMRR?确实有这个问题,但是前面我们也提到过,这个方法的主要目的是让我们看到电流的变化过程。在各种因素的影响下,这种方法测出的具体电流值的准确度肯定要优于专用的有源电流探头;为了解决 CMRR,需要有源差分探头。这种探头也相对昂贵。如果你买了,就达不到我们不花钱的目的;但是,Vs-Vd有一个优势,就是消除了对部分信号的干扰。另外,我们从截图中可以看出,单点电压Vs或Vd的变化与Isd的变化是不同的,所以不要陷入使用单点电压变化来估算电流变化的误区。


总结:以上介绍了一种不用电流探头测试电流的可行方法。虽然结果存在一定的误差,但这让我们可以借助示波器看到电流的变化过程,对于研发人员来说还是有一定的参考价值的。如果资金充足,还是建议购买与示波器配套的电流探头测试电流。


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