您的位置 首页 发布

AC高频柔性电流探头 之第一篇

1概述电流探头的应用十分广泛,其基本原理是流经导线的电流会在周围产生磁场,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,通过和示波器配合,观

1.概述
电流探头的运用非常广泛,其根本原理是流经导线的电流会在周围发生磁场,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,经过和示波器合作,调查对应的电流波形。广泛运用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED照明、新能源等范畴。本文将叙述常见的电流探头的分类、原理、重要技术目标,并经过实例剖析了解探头之间的不同,让我们能够对探头有个根本的了解。

2.电流探头的分类和原理
现在示波器上的电流探头根本分红两类:即AC电流探头和AC/DC电流探头,AC电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流重量;AC/DC电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHz以下,高频探头带宽一般在几MHz以上。
下面介绍AC探头,要点介绍有源柔性电流探头
AC电流探头有无源的,也有有源的。
常见的无源AC探头,比如说电流环,其根本原理如图1,电流探头前端有一个磁环,磁环上绕有线圈,运用时这个磁环套在被测的供电线上。因为电流流过电线所发生的磁场就被这个磁环收集到,磁通量和电线上流过的电流成正比,磁环上的线圈发生相应比例关系的电流,经后级匹配电路转换成相应比例关系的电压。无源AC探头的缺陷是不能丈量直流类型,且低频截止点通常在100Hz以上,长处是成本低。无源AC探头依据嵌头结构可分为分芯和实芯的两种。分芯的嵌口可手动翻开和封闭,长处是探头能够方便地卡到丈量电流的导线上,在丈量完结时,钳口能够翻开,探头能够移到其它导线上;缺陷是高频响应速度比较慢。实芯AC无源探头的长处是响应速度比较快,高频带宽到达ns等级,乃至更高;缺陷是被测电流一般比较小,通常在100A以下,丈量时有必要断开被测导线,把导线穿过转换器,然后从头把导线连接到电路上,才干进行丈量。

图1常见的无源AC探头丈量原理示意图
有源的AC探头依据钳口常见方式分为两种:一种是一般的嵌式结构,另一种是柔性结构。一般的嵌式结构电流探头一般都运用强磁性材料制造的铁心,这种流过很大的一次电流,铁心很简略发生磁饱满,因而使得无法进行精确的丈量;而柔性探头运用的是空芯型沟通电流传感器,因而在大电流的情况下也不饱满,所以柔性探头一般用来丈量大电流,并且只能测沟通。柔性探头的根本原理(如2)如下

图2空芯沟通电流传感器
Vout=(u*S*N*I)/(R*C*l)其间R>>2fL
式中l:线圈长度; S:线圈截面积;N:匝数;L:电感量;u:磁导率
实践的柔性探头一般会合作运放组成积分电路,到达更高的丈量精度。
3.柔性电流探头重要目标:
{C}1.{C}带宽

柔性探头是沟通探头,只能丈量沟通,带宽有低频截止点(-3dB点)fL和高频截止点(-3dB点)fH。如下图:(-3dB点:是指实践起伏的70.7%方位)

挑选探头时就要考虑探头的高频截止点fH和低频截止点是否满意要求fL。
要确保起伏满意精度要求,挑选时一般要留有5倍余量。比如说探头的低频截止点是50Hz,标明实践假如丈量50Hz,起伏大概是实践值的70.7%,差错高达近30%。也便是丈量50Hz的频率波形,那么实践挑选探头时要考虑截止点低于10Hz的类型探头。高频截止点也是相同道理,比如说驱动频率是100KHz,要想精确丈量,有必要挑选高频带宽大于500KHz的电流探头,当然假如考虑到上升沿的问题,带宽就要归纳考虑了。有些电流波形,尽管频率只要100KHz,可是上升沿或许只要几十个ns,就需要带宽高达几十MHz的电流探头了。
2.相位

柔性探头一般在不同频点相移不同,原理类似于RC的带经过滤波器,这儿简略的举个RC高通滤波器,协助了解(注:网上摘抄RC高通滤波器图)。


有以上剖析可知:在低频截止点方位RC高通滤波器相移为45°,柔性探头类似于这种原理,柔性探头时有源积分放大器,相移会有所不同,可经过厂家实测取得数据。
待续!

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/changshang/fabu/210819.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部