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DP6070 隔離探頭

深圳市優(yōu)測科技有限公司

會員指數(shù)：

企業(yè)認(rèn)證：

價(jià)格：電議

所在地：廣東深圳市

型號：DP6070

更新時(shí)間：2020-03-21

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公司地址：深圳市龍華區(qū)民治街道創(chuàng)業(yè)花園177棟3樓301室

17301946517 柳先生(先生) 經(jīng)理

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產(chǎn)品簡介

高壓隔離探頭DP6000系列是具有浮地測量功能的高壓差分探頭。其帶寬zui高達(dá)到200MHz，滿足了大部分測試系統(tǒng)的需要；豐富的量程可供選擇，其差動測量電壓范圍滿足大部分測試電路的要求；用戶可進(jìn)入測試模式，調(diào)整偏置電壓，探頭長期使用后若出現(xiàn)失調(diào)現(xiàn)象，用戶可進(jìn)入該模式，調(diào)整偏置，實(shí)現(xiàn)歸零；電子輕觸式按鍵，使得使用壽命

公司簡介

深圳市優(yōu)測科技有限公司（簡稱“優(yōu)測科技”）是一家專業(yè)為相關(guān)企事業(yè)單位、提供測試與測量儀器、相關(guān)設(shè)備及自動化解決方案的綜合服務(wù)供應(yīng)商，總部位于廣東省深圳市龍華區(qū)北站商務(wù)區(qū)。公司客戶涵蓋制造、科研、教育、電力、能源、通信等眾多領(lǐng)域。

優(yōu)測科技是由一批在儀器行業(yè)從業(yè)多年的資深銷售和技術(shù)服務(wù)專員組成的新銳力量。十多年的儀器行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)讓優(yōu)測科技的執(zhí)業(yè)者有著：

一、廣泛的行業(yè)觸角，根據(jù)客戶的特點(diǎn)和要求提供最合適的產(chǎn)品解決方案和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

二、敏銳的行業(yè)感知力，想客戶之所想，急客戶之所急，快速高效的滿足客戶的要求。

三、一種意識：客戶的認(rèn)同是我們終極的追求，客戶的滿意度決定著優(yōu)測科技的發(fā)展與成敗，這也是一種追求優(yōu)質(zhì)服務(wù)、客戶至上的經(jīng)營意識。

優(yōu)測科技憑借深厚的行業(yè)積淀和技術(shù)服務(wù)優(yōu)勢，與知用Cybertek、泰克Tektronix、牛頓N4L、中茂Chroma、是德 Keysight、福祿克Fluke、羅德與施瓦茨R&S、日置HIOKI、力科LeCroy、唯申科技、費(fèi)思Faith，菲力爾Flir等國際一線品牌有著廣泛的合作，竭誠為客戶提供滿意優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

優(yōu)測科技的服務(wù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：
（1）專業(yè)的產(chǎn)品選型與測試解決方案服務(wù)
（2）免費(fèi)協(xié)助客戶提供專業(yè)測試服務(wù)
（3）根據(jù)公司常備應(yīng)急庫存為客戶提供服務(wù)
（4）為客戶提供原廠高質(zhì)量保修服務(wù)
（5）根據(jù)客戶的需求提供免費(fèi)送貨上門服務(wù)
（6）提供專業(yè)的技術(shù)咨詢、技術(shù)培訓(xùn)、代辦計(jì)量、產(chǎn)品維修等豐富的優(yōu)質(zhì)服務(wù)內(nèi)容。
優(yōu)測科技一貫秉承提供“優(yōu)秀產(chǎn)品、優(yōu)化測試、優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的經(jīng)營宗旨，并在實(shí)踐中不斷提升公司的核心竟?fàn)幠芰Γ瑸榭蛻籼峁I(yè)、高效、全面、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)服務(wù)，顧客滿意是優(yōu)測科技永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。

展開

產(chǎn)品說明

高壓隔離探頭

1.概述

探頭的種類很多，常用的無源探頭在測量差分信號的時(shí)候，十分危險(xiǎn)。為了防止意外發(fā)生，儀器設(shè)備商研制了高壓隔離探頭即高壓差分探頭。其中高壓差分探頭在開關(guān)電源應(yīng)用中十分廣泛，然而很多工程師對差分探頭的理解不是很深刻，市場上差分探頭生產(chǎn)廠家也不少，性能指標(biāo)各不相同，甚至相差甚遠(yuǎn)，造成測出的波形也不盡相同，工程師無法看到正確波形。本文將主要講述什么是差分信號，差分信號的測量，高壓差分探頭的主要指標(biāo)，優(yōu)缺點(diǎn)和相關(guān)使用技巧，以及高壓差分探頭在開關(guān)電源的典型應(yīng)用。

2.什么是差分信號

在講解差分探頭之前，先來了解差分信號。差分信號是互相參考，而不是參考接地的信號。例如，圖1開關(guān)電源中半橋上下開關(guān)管(Q1，Q2管)中電壓信號；圖2多相電源系統(tǒng)中電壓信號，以上信號在本質(zhì)上是“漂浮”在地之上。

3.差分信號的測量方法

目前差分信號的常見測量方法如下：

1）使用兩個探頭測量，再利用示波器數(shù)學(xué)運(yùn)算功能計(jì)算，如圖3

使用兩個探頭進(jìn)行兩項(xiàng)單端測量，這是一種常用方法，也是進(jìn)行差分測量不希望的方法。測量到地的信號（單端）及使用示波器的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)（通道A信號減去通道B），就可測量差分信號。在信號時(shí)低頻信號，信號幅度足夠大，能夠超過任何擔(dān)心的噪聲情況下，可以采取這種方法。兩個單端測量組合在一起有多個潛在問題。其中一個問題是沿著每個探頭直到每條示波器通道有兩條單獨(dú)的長信號通路。這兩條通路之間的任何延時(shí)差都會導(dǎo)致兩個信號發(fā)生時(shí)間偏移。在高速信號上，這個偏移會導(dǎo)致計(jì)算的差分信號中發(fā)生明顯的幅度和定時(shí)誤差。另一個問題是它們不能提供足夠的共模噪聲抑制。實(shí)際電路中，共模噪聲源很多，比如說，附近時(shí)鐘線在兩條信號線上導(dǎo)致的噪聲，熒光等外部來源發(fā)出的噪聲。隨著頻率的提高，單端測量的CMMR（共模抑制比）的性能會迅速下降。如果保留共模干擾的話，這會導(dǎo)致信號的噪聲比實(shí)際的噪聲還要大的多。

2) 示波器浮地測量

目前常見的錯誤浮地測量方法就是示波器浮地測量方法，是通過切斷標(biāo)準(zhǔn)三頭AC插座地線的方法或使用一個交流隔離變壓器，切斷中線與地線的連接。將示波器從保護(hù)地線浮動起來，如圖4，以減小地環(huán)路的影響。這種方法其實(shí)并不可行，因?yàn)樵诮ㄖ锏牟季€中中線也許在某處已經(jīng)與地線相連，是不安全的測量方法；此外，它違反了工業(yè)健康和安全規(guī)定，且獲得的測量結(jié)果也差。而且示波器在地浮動時(shí)會出現(xiàn)一個大的寄生電容，浮動測量將受到振蕩的破壞，測量的波形失真嚴(yán)重，后續(xù)會有實(shí)例演示?？偠灾?，示波器浮地測量容易損壞被測器件；損壞示波器；給人身帶來潛在危害；測量誤差大。

3）差分測量

浮地測量的解決辦法就是使用高共模抑制比的差分探頭，因?yàn)閮蓚€輸入端都不存在接地的問題，兩路輸入信號的差分運(yùn)算在探頭前端放大器完成，傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ赖男盘柺且巡罘趾蟮碾妷海静ㄆ鳠o需去掉三線插頭的接地端即可實(shí)現(xiàn)安全的浮地測量，如圖5。

4.差分探頭

常見的差分探頭中有一類是針對低壓信號的，在高速的數(shù)字電路中這種差分信號比較常見，這一類差分探頭的測量電壓常見的幅值是±8V，帶寬一般在1GHz以上；另一類是專門針對高壓測量的，測量電壓高達(dá)上KV，在開關(guān)電源測量中這種差分信號比較常見，這類差分探頭叫高壓差分探頭，測量電壓一般在KV級別，帶寬在20MHz—100MHz范圍內(nèi)比較常見。

差分探頭主要是針對浮地系統(tǒng)的測量。電源系統(tǒng)測試中經(jīng)常要求測量三相供電中的火線與火線，或者火線與零（中）線的相對電壓差，很多用戶直接使用單端探頭測量兩點(diǎn)電壓，導(dǎo)致探頭燒毀的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這是因?yàn)椋捍蠖鄶?shù)示波器的“信號公共線”終端與保護(hù)性接地系統(tǒng)相連接，通常稱之為“接地”。這樣做的結(jié)果是：所有施加到示波器上，以及由示波器提供的信號都具有一個公共的連接點(diǎn)。該公用連接點(diǎn)通常是示波器機(jī)殼通過使用交流電源設(shè)備電源線中的第三根導(dǎo)線地線，將探頭地線連到一個測試點(diǎn)上。如果這時(shí)使用單端探頭測量，那么單端探頭的地線與供電線直接相連，后果必然是短路。這種情況下，我們需要差分探頭進(jìn)行浮地測量。

差分探頭3大重要指標(biāo)：

帶寬 (通用)：所有探頭都有帶寬。探頭的帶寬是指探頭響應(yīng)導(dǎo)致輸出幅度下降到70.7%

(-3 dB)的頻率，如圖6所示。在選擇示波器和示波器探頭時(shí)，要認(rèn)識到帶寬在許多方面影響著測量精度。在幅度測量中，隨著正弦波頻率接近帶寬限，正弦波的幅度會變得日益衰減。在帶寬限上，正弦波的幅度會作為實(shí)際幅度的70.7% 進(jìn)行測量。因此，為實(shí)現(xiàn)zui大的幅度測量精度，必需選擇帶寬比計(jì)劃測量的zui高頻率波形高幾倍的示波器和探頭。這同樣適用于測量波形上升時(shí)間和下降時(shí)間。波形轉(zhuǎn)換沿(如脈沖和方形波邊沿)是由高頻成分組成的。帶寬限使這些高頻成分發(fā)生衰減，導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。為地測量上升時(shí)間和下降時(shí)間，使用的測量系統(tǒng)必需使用擁有充足的帶寬，可以保持構(gòu)成波形上升時(shí)間和下降時(shí)間的高頻率成份。常見的情況下，使用測量系統(tǒng)的上升時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)的上升時(shí)間一般應(yīng)該比要測量的上升時(shí)間快4-5 倍。在開關(guān)電源領(lǐng)域，一般50MHz的帶寬就基本夠用了。

CMRR (共模抑制比)：共模抑制比(CMRR)是指差分探頭在差分測量中抑制兩個測試點(diǎn)共模信號信號的能力。這是差分探頭的關(guān)鍵指標(biāo)，其公式為：CMRR = |Ad/Ac|。其中：Ad = 差分信號的電壓增益。Ac = 共模信號的電壓增益。在理想情況下，Ad 應(yīng)該很大，而Ac 則應(yīng)該等于0，因此CMRR無窮大。在實(shí)踐中，10,000:1 的CMRR 已經(jīng)被看作非常好了。這意味著將抑制5 V 的共模輸入信號，使其在輸出上顯示為0.5 毫伏。由于CMRR 隨著頻率提高而下降，因此CMRR 的頻率與CMRR 值一樣重要。CMRR對于測量全橋或者半橋電路的上管驅(qū)動波時(shí)，顯得尤為重要，這也是高壓差分探頭測量這類信號時(shí)的難點(diǎn)。如圖1中，上管GS驅(qū)動電壓很小，但是共模電壓很高，測量改點(diǎn)波形時(shí)，對差分探頭的CMRR要求比較高，后續(xù)將會有實(shí)例演示分析。

畸變：畸變是輸入信號預(yù)計(jì)響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。在實(shí)踐中，在快速波形轉(zhuǎn)換之間通常會立即發(fā)生畸變，其表現(xiàn)為所謂的“減幅振蕩”。差分探頭的兩個差分輸入線非常長，常見的有50cm左右，如果差分探頭這個指標(biāo)設(shè)計(jì)不好，那么測量的信號容易產(chǎn)生畸變。市場上不同廠家的差分探頭測出的結(jié)果可能不同，有的相差甚遠(yuǎn)，這個指標(biāo)就是其中原因之一。

當(dāng)然差分探頭還有輸入阻抗，輸入電容，精度，衰減系數(shù)等指標(biāo)，市場上各個廠家差別不大，一般也不會出問題，所以這里就不一一介紹了。

大家都知道，差分輸入線很長，就像兩根天線一樣，會吸收各種干擾，實(shí)驗(yàn)證明，雙絞線可以提供探頭的CMRR指標(biāo)，提高抗干擾能力，特別是測量小信號時(shí)非常重要，當(dāng)然雙絞線的使用會降低探頭的帶寬指標(biāo)，不過影響不大。

以下圖20將證明雙絞線的作用：

以上圖片是差分輸入線未雙絞時(shí)的輸出，可以看到共模信號輸出明顯偏大，為3.02V，比雙絞時(shí)輸出2.64V大了不小。所以建議在測量小信號時(shí)，差分輸入線雙絞，提高CMRR能力。

差分探頭測量時(shí)避免手等接觸差分輸入線

下圖21是用手接觸差分輸入線的影響

差分探頭總結(jié)如下：差分探頭是目前開關(guān)電源中常用的工具之一，滿足浮地測量要求和隔離的需要；測量大信號時(shí)，只要探頭的畸變能力做的好，一般不會存在問題；測量小信號時(shí)，選用CMRR能力做得好的廠家，同時(shí)注意測量方法，比如雙絞線方法，能夠提供測量的準(zhǔn)確性，CYBERTEK 生產(chǎn)的高壓隔離探頭DP6000系列探頭基本滿足各種場合下的測量需求。

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