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ic交易网带你了解测量电流的方式正不正确

Auth:亿配芯城 Date:2019/12/9 Source:www.yibeiic.com Visit:86 Related Key Words: ic网 ic交易网 亿配芯城 测量电流
准确测量电流对测试结果非常重要,但要准确测量电流,必须选择合适的电流探头和正确的测试方法。本文将向您介绍当前的测量情况,并带您了解亿配芯城的测试计划。

电流是日常测量和测试工作中非常重要的测量值。与利用采样电阻产生压降测量电流的方法相比,电流探头只需将导线完全缠绕在探头磁芯上就可以实现电流测试。这种方法不需要断开电源连接,可以测量流经导线的电流而不损坏导线,使用非常方便。此外,电流探头和电压探头可以一起用于测试功率和相位等数据,这对电气设计非常重要。

一、电流探头原理

常用的电流探头是霍尔传感器和测量电流磁场。

霍尔效应传感器是一种根据磁场变化输出电压的传感器。它的电流探头通常测量DC或低频信号。这种电流探头利用补偿原理实现测量,通过补偿放大器改变传输阻抗,可以改变测量范围。

电流互感器型电流探头只能用于测量交流电流,通常用于高频测量。变压器铁芯中的交流电在铁芯中产生磁场,然后在第二绕组电路中汲取电流,并将电流馈送到测量仪器。第二绕组的感应电压将与主绕组的电流成比例。电流卡环将线圈绕组缠绕在具有高磁导率的磁性材料上。当测量的电流很大时,存在磁饱和问题。为了进行精确测量,有必要偶尔对探头消磁,并补偿消磁后残留在探头上的任何DC偏移。

现在常见的技术是交流/DC混合电流探头,其中集成了用于测量DC的霍尔效应传感器元件和用于测量交流的低频电流互感器。

二.ZCP 0030-50电流探头

我公司开发的ZCP 0030-50电流探头为交流/DC混合型,可测量模拟带宽为50MHz、测量精度为1%的DC/交流电流。探头有两个测量范围30A和5A,电流传输比分别为0.1V/A和1V/A。主要用于测量电机、开关电源、逆变器、控制器、传感器、放大器等的瞬时电流。

三、ZCP 0030-50电流探头性能测试

ZCP0030-5电流探头性能参数测试包括17项功能指标和1项性能指标,综合精度、带宽、上升时间、分辨率、噪声等测试。测试结果如下表所示。

1.DC精度测试

校准源输出不同的测量电流值,使用6位半万用表读取电流探头的响应电压值。根据测试数据,ZCP 0030-50在1% 1MV范围内的DC精度。

2.上升时间测试

信号发生器输出上升时间为5ns的方波,示波器测量通过电流探头后的上升波形时间。测试结果显示为8.5纳秒,该测试时间包括信号发生器本身的上升时间和示波器探头的上升时间。电流探头的实际上升时间使用以下公式计算。

3.方波响应测试

方波响应主要用于测试电流探头的幅频响应特性。电流探头可以无失真地完全再现方波,这表明探头的幅频响应是平坦的。

信号发生器输出一个方波,峰峰值电流分别为100毫安,频率分别为100千赫和1兆赫。示波器显示相应的方波波形。从图中可以看出,在测试1MHz的电流方波时,探头整体方波响应的波形基本没有失真,波形相对平坦,没有倾斜发生。

4.噪声试验

噪声是电流探头的一个重要参数。噪声水平直接影响探头的分辨率。噪声越小,分辨率越高。示波器用于测试电流探头的实际噪声。测试结果的峰峰值小于10mA,有效交流值小于1mA。
测量电流

四、正确使用电流探头

1.电流探头的最大范围

电流探头有两个最大额定电流:连续电流和峰值电流。如果测试电流超过任何一个,电流探头将饱和并磁化探头,导致错误的测量结果。

需要注意的是,最大电流会随着频率的增加而减小,连续测试超过相应频率的最大电流会导致探头损坏。我们的ZCP 0030-50电流探头可以在50MHz的测试带宽下测量30臂和2臂的最大连续电流。

2.测试不连续电流

测试不连续电流时,应注意电流探头的最大安全测试时间,并应考虑以下因素:最大峰值电流、环境温度和测试带宽。注意:当测试电流等于或接近峰值电流时,探头的头部会发热。

3.探头在线消磁

由于电流互感器的磁饱和,探头退磁可以有效补偿残余DC磁场引起的失调电压。当没有电流流过嵌在钳夹中的导线时,在大多数情况下,可以进行在线消磁。

4、提高测量灵敏度

用电流探头测试小电流的准确性与示波器的垂直噪声有关。示波器可以进行以下设置来降低垂直噪声:打开带宽限制滤波器,设置高分辨率采集模式或平均模式。

此外,通过在探针上缠绕多匝被测导体,提高了测量灵敏度。此时,信号强度将根据缠绕在探头上的待测导体的匝数加倍。由于探头的插入阻抗将会增加,并且探头的带宽也会由于多缠绕几圈而减小,因此该方法适用于测量DC信号或小振幅的低频交流信号。

V.摘要

在测量测试和电子设计中,电流探头的功能是其他探头无法替代的。电流探头和示波器可以非常简单地用来测量电流。电流探头的正确和标准化使用对于测量精度非常重要。此外,示波器的垂直噪声也会妨碍精确的低电平电流测量。

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