PRBTEK分享AC高频柔性电流探头的重要指标

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，其基本原理如图1，电流探头前端有一个磁环，磁环上绕有线圈，使用时这个磁环套在被测的供电线上。由于电流流过电线所产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，磁环上的线圈产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探头的缺点是不能测量直流型号，且低频截止点通常在100Hz以上，优点是成本低。无源AC探头根据嵌头结构可分为分芯和实芯的两种。分芯的嵌口可手动张开和关闭，优点是探头能够方便地卡到测量电流的导线上，在测量完成时，钳口可以打开，探头可以移到其它导线上;缺点是高频响应速度比较慢。实芯AC无源探头的优点是响应速度比较快，高频带宽达到ns级别，甚至更高;缺点是被测电流一般比较小，通常在100A以下，测量时必须断开被测导线，把导线穿过转换器，然后重新把导线连接到电路上，才能进行测量。

图1 常见的无源AC探头测量原理示意图

有源的AC探头根据钳口常见形式分为两种：一种是普通的嵌式结构，另一种是柔性结构。 普通的嵌式结构电流探头一般都使用强磁性材料制作的铁心，这种流过很大的一次电流，铁心很容易产生磁饱和，因此使得无法进行准确的测量;而柔性探头使用的是空芯型交流电流传感器，因此在大电流的情况下也不饱和，所以柔性探头一般用来测量大电流，而且只能测交流。柔性探头的基本原理(如2)如下

图2 空芯交流电流传感器

Vout=(u*S*N*I)/(R*C*l) 其中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

实际的柔性探头一般会配合运放组成积分电路，达到更高的测量精度。

3.柔性电流探头重要指标：

{C}1. {C}带宽

柔性探头是交流探头，只能测量交流，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：是指实际幅度的70.7%位置)

选择探头时就要考虑探头的高频截止点fH和低频截止点 是否满足要求fL。

要保证幅度满足精度要求，选择时一般要留有5倍余量。比如说探头的低频截止点是50Hz，表明实际如果测量50Hz，幅度大概是实际值的70.7%，误差高达近30%。也就是测量50Hz的频率波形，那么实际选择探头时要考虑截止点低于10Hz的型号探头。高频截止点也是同样道理，比如说驱动频率是100KHz，要想准确测量，必须选择高频带宽大于500KHz的电流探头，当然如果考虑到上升沿的问题，带宽就要综合考虑了。有些电流波形，虽然频率只有100KHz，但是上升沿可能只有几十个ns，就需要带宽高达几十MHz的电流探头了。

以上就是AC高频柔性电流探头的相关知识，如您使用中还有其他问题，欢迎登陆西安普科电子科技网站。

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