电压探头的定义及其主要的各项性能指标

电压探头和电流探头的区别是一个内部是电压表，另外一个内部是电流表，其实内部的表头都是电流表，只不过电压表的表头串联了一个电阻，而电流表是表头并联去一个电阻。

示波器电压探头种类：

示波器电压探头按照是否需要供电可分为无源探头和有源探头，其中无源探头按照输入阻抗大小又分为低阻探头和高阻探头，为减小探头输入阻抗对信号的负载效应，开关电源信号测量中常用的无源探头为高阻探头;有源探头按照所测信号类型可分为单端探头和差分探头，单端探头用以测量单端对地信号,差分探头用以测量双端互为参考的信号。

此外，根据待测电压大小，电压探头又分为高压探头和低压探头；根据带宽大小，电压探头又分为高带宽探头和低带宽探头。图1为几种典型的示波器电压探头，其中光隔离探头是一种具有高共模抑制比的差分探头。

示波器电压探头的种类众多，本质上反映的是测量环境的复杂性和用户需求的多样性，这需要从两方面考虑:一方面，使用者根据不同的测量环境和功能需求选择最为合适的探头，可以提高测量的准确度;另一方面，这种特定探头的通用性不高，将导致使用者的选择成本增加，因为如果用户不深入了解探头的各种性能指标、不明确待测信号的特点，就很难做出有效的甄选。

示波器电压探头的主要性能指标：

理想的示波器电压探头应具有以下主要特点:灵活的连接方式、完美的信号保真度、零信号源负荷、全面抗击噪声等，而在实际应用中这些都无法绝对实现。如连接方便要求探头能应对不同物理测量环境，完美的信号保真度要求探头具有零衰减、无限带宽和线性相位，零信号源负荷要求探头输入电阻无穷大，全面抗击噪声要求探头完全隔离于外部电磁环境等。尽管如此，实际的电压探头可以较大程度地接近上述要求，足以满足绝大多数测量需求。

示波器电压探头的性能主要由以下几个指标衡量:

（1）最大额定电压，即探头能测量的电压范围。

（2）衰减系数，即探头使输入信号降低的倍数。典型的衰减系数有1X、10X、50X、500X等，衰减系数越高，探头的最大额定电压越高。

（3）输入阻抗。探头的输入阻抗可分为输入电阻和输入电容,输入阻抗随频率增高而减小，低频下输入阻抗主要由输入电阻决定，高频下输入阻抗主要由输入电容决定。

（4）补偿范围（无源探头)，即探头可以补偿的示波器输入电容的范围。示波器输入电容过大或过小，都将导致探头和示波器不能完美匹配。

（5）带宽/上升时间。探头的带宽指其输出信号的幅频响应从直流增益下降至-3dB时的频率，探头的上升时间指理想矩形脉冲信号输入时探头输出信号幅度由10%上升至90%的时间。

（6）传播延迟，即输出信号对输入信号的延迟时间。不同探头的传播延迟一般不同，这是造成测得的多通道信号不同步的重要原因。

（7）共模抑制比（差分探头)。共模抑制比( Common-Mode Rejection Ratio, CMRR)( dB）用以衡量差分探头抑制输入信号共模分量的能力，其表达式为

不同类型电压探头的性能指标一般具有较为明显的差异性。

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审核编辑：汤梓红