電流探頭設計用于提供一種方便的電流測量方式。它們可以是 AC 耦合,采用電流互感器技術或 AC/DC 耦合。無論哪種類型,探頭都包括分離式磁芯幾何體,便于裝入載流導體,而無需將其拆開。Teledyne LeCroy CP030 是 AC/DC 電流探頭典型實例,可測量最高 30 A 的電流,帶寬 50 MHz(圖 3)。
圖 3:Teledyne LeCroy CP030 是 30 A、DC - 50 MHz 電流探頭。它使用 ProBus 接口,可與 Teledyne LeCroy 示波器完全集成。(圖片:Teledyne LeCroy)。
CP030 使用混合技術,同時采用了用于 DC 和低頻 AC 信號的霍爾效應器件和用于高頻 AC 信號的電流互感器(圖 4)。
圖 4:CP030 AC/DC 電流探頭功能框圖。(圖片:Digi-Key Electronics)
CP030 采用分離式鐵氧體磁芯,能快速插入承載被測電流的導線。它在磁芯間隙中加入了霍爾效應傳感器和反饋繞組。霍爾效應傳感器在合理施加偏壓時可產生與磁芯中的磁通量成比例的輸出電流。此輸出經放大,可驅動反饋繞組,讓磁芯變?yōu)榱愦磐繝顟B(tài)。這時,由于載流導線的作用,通過反饋繞組的電流與磁通量成比例。輸出端接將此電流轉換為電壓。由于霍爾效應傳感器輸出隨頻率增加而降低,反饋繞組起到電流互感器的作用,因此可準確測量被測信號的高頻部分。CP030 的靈敏度為 1 V/A。探頭通過 ProBus 接口將此信息傳輸給示波器。示波器自動調整插入探頭的通道的比例,以讀取安培值(圖 5)。
圖 5:連接 CP030 的 Teledyne LeCroy HDO 4104 示波器通道設置。探頭將被自動識別,并“Probe”輸入框中所示。正確的比例被自動輸入到“Units/V”輸入框中,垂直單位則設置為“Amperes”。(圖片:Digi-Key Electronics)