小电流探头如何工作

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小电流探头如何工作 [复制链接]

　　前一阵子有一研究显示器的工程师与购线网工程师取得联系，因为他正在寻找测量最新图形适配器功率消耗的最佳有效方法。首先我们想到用同时带有功率测试的台式万用表，例如HMC8012，该款万用表采样高达200个测量值/秒。虽然该采样率在大多数的测量情况下绝对够用，但是经过现场测试后，还不能满足该工程师的需要：他需要采样高达500个测量值/秒，该值才能达到他的理想测量——即同一设备在每一测点都有精确的同步值。
　　
　　经过比较后，购线网工程师认为经济有效的理想方案是示波器与小电流探头组合：HMO2024示波器+HZO50电流探头。该电流探头符合要求的测量精度，与此同时HMO2024示波器易处理数据，并且方便把原始数据存储为CSV 文件。
　　HZO50电流探头实际工作怎样?
　　在此测量组合里的HZO50电流探头采用“霍尔效应”，由Edwin Hall在第十九世纪末发明。HZO50采用闭环设计，霍尔芯片监测磁芯中的磁通，并且通过补偿线圈施加相反的磁场，以保持系统处于零状态;初级电流按比例与流过补偿线圈的电流进行补偿修正。
　　

　　图1 HZO50闭环设计

　　闭环设计的优点：1、高分辨率 (典型值1mA);2、低噪声(<1mA);3、高精度;4、HZO50采用具有专利的线圈设计，有好的位置灵敏度，因此误差小(±0.2%) ;5、较好的外部磁场抑制比(>1000:1);6、宽带宽 (高达100kHz)。使用以上示波器和小电流探头组合，最终该工程师很容易地捕获到了其新型图形适配器的输入功率在短短几毫秒内发生的深刻变化。
　　HZO50电流探头的孪生兄弟——HZO51
　　HZO51与HZO50一样，都采用“霍尔效应”，但是与HZO50采用闭环设计不同，HZO51采用开环设计(见图2)。
　　

　　图2 HZO51开环设计

　　开环设计的优点：1、高达2000A大电流测量范围;2、低电流损耗(典型值30mA);3、分辨率小：50～100mA;4、对应位置灵敏度的误差 (±1%);5、外部磁场抑制比(典型值50:1);6、带宽高达20kHz。
　　总之，HZO51是您需要测量较大电流且不需要单数字mA量程高分辨率时的正确选择。HZO50更适合低电流、高频率和高测量分辨率的测量需求。
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