高压差分探头和光电隔离探头在隔离性能上的区别

高压差分探头和光电隔离探头在隔离性能上的区别

在电子测量领域，高压差分探头和光电隔离探头是两种常用于高电压或高噪声环境下的测量工具。虽然它们都能测量高压信号，但由于工作原理、隔离机制和应用场景的差异，二者存在区别。本文将从隔离性的参数上入手，对比它们的区别，帮助工程师正确选择和使用探头，确保测量安全和数据准确。

首先我们了解一下这两个探头的工作原理：

高压差分探头：将高输入的差分电压转换为能在示波器上显示的低压信号。工作框图如图1所示。它是采用电阻分压和电容补偿电路，将高压信号按比例衰减至安全范围供示波器测量，通过两个高阻抗输入（正负端）测量两点之间的电压差，抑制共模信号。最后通过无损传输线传输至示波器。

图1 高压差分探头原理图

光电隔离探头：通过将电信号转换为光信号，再将光信号转换回电信号，从而实现完全的电气隔离，工作框图如图2所示。无地回路，测量端与示波器端无物理电气连接，彻底避免地环路对测量结果的干扰，实现了真正意义上的物理隔离。
图2 光电隔离探头原理图

	高压差分探头	光电隔离探头
隔离方式	非完全隔离（依赖共模抑制）	完全电气隔离（光或磁耦合）
共模抑制比的压制	依赖差分电路（有限）	理论上无限大（物理隔离）
隔离耐压	受CMRR和绝缘材料限制	受光耦材料限制
安全性	依赖CMRR	绝对隔离
成本	相对较低	相对较高

高压差分探头和光电隔离探头隔离性对比：

高压差分探头（非完全隔离）：依靠电阻电容元件实现降压，不能与地完全隔离，因此容易受地环路的影响，共模电压受限，地线连接不当可能导致测量误差或设备损坏。

光电隔离探头（完全隔离）：电气隔离，能完全阻断直流和高频共模电压，彻底隔离高压，安全性高，抗干扰强。

总结

光电隔离探头和高压差分探头各有优势。针对于隔离性能来说，高压差分探头不能实现与地的完全隔离，适用于常规的、共模电压较低、抗干扰要求不是特别高的测量任务。光隔离探头够实现电气完全隔离适用于高电压、强电磁干扰，或者需要极高的安全性和稳定性的环境。以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于打造仪器配附件一站式供应平台。主营范围：示波器测试附件配件的研发、生产、销售。涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、柔性电流探头、近场探头、电流互感器、射频测试线缆、各类仪器测试附件等。更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询。

审核编辑 黄宇