安捷伦 探头 N2890A 拆解

tianshuihu

安捷伦 探头 N2890A 拆解 [复制链接]

 最近整理了实验室的示波器探头，发现很多都坏了
典型表现是信号一会儿有一会儿没有，有的甚至直接没信号......给测试带来了很大“干扰”
虽然探头比较贵，但是坏了几乎没法修，没的说，那就拆拆拆！！！


一堆坏的探头.....


今天拆解的主角， N2890A：500M带宽，10:1固定衰减探头


首先，拆解头部：可以直接拔（使劲拔就分开了...），然后线和头就分成两部分了
实际测试，头部出问题的概率很小，五个坏的探头，只有一个是头坏了，其余均是线材断了或接触不良


头部的原理图大致如下，具体数值由四位半万用表 UT61E测得，阻值有跳动，只保留了2位小数


其次，拆解尾部：尾部两端有两个弹性铁丝锁紧，塑料壳外围一圈卡扣；取下铁丝，就比较容易开盖了


正面视图：电路板四周是一个整体的金属“墙”，上下有两个金属片，即电路板6个面完全被屏蔽

里面一共5个可调节部件，只预留了3个用户可调节孔，另外两个应该是出厂校准时调节

背面视图，图中白色圆圈丝印部分是两个过孔通过螺旋线连接，没学过高频，不明白这么做的意义...


原理图大致如下，左边是按照实物排布的，右边是等效图（螺旋线用电感表示）


实物排布及调节孔位置（相应的可调节部件为：R1,R2和C1）


下面是拆解后的整体图


然后，看看线材


从左图可以看出，芯线很细，细如发丝！右图为导线截面


线材一共分为5部分，从外到内依次为：PU外皮，金属编织屏蔽层，黑色绝缘塑料层，白色软泡隔离层，细芯线
（白色软泡隔离层，具体的名字我不清楚，感觉是为了增加屏蔽层和芯线的距离，控制绝缘阻抗和等效电容）


最后，是探头的“智能”识别


探头的尾部有个金属触点，这个触点和接地的阻抗大概为 11kΩ


安捷伦示波器的BNC插座外围有一圈金属环，应该就是通过这个识别出自家探头的
（安捷伦探头一旦被识别，衰减倍数调节选项即变灰不可调节；而接入普通探头，该选项是可以手动设定的）


所谓的10:1衰减探头，原理大致如下
示波器输入阻抗1MΩ，如果探头的阻抗是9MΩ，那么实际的等效输入信号即为源信号的十分之一
注：10倍衰减是有条件的：信源输出阻抗远小于探头输入阻抗，不然实际显示的幅度就不准了


拆解到这里，对于示波器探头也有了更多的认识，示波器探头真的很“娇贵”：这些坏了的探头，单从外观看不出任何问题，有些成色还相当好！但是坏了，绝对是有原因的：芯线这么细，本身就很脆弱；不过这应该是受带宽因素的制约，要不然商家也不会没事故意做这么‘脆’。


好啦，探头易损，且用且珍惜！

00750

公司的示波器探头一直想拆，没舍得！

tianshuihu

00750 发表于 2017-10-7 21:25
公司的示波器探头一直想拆，没舍得！

最初也没想拆，坏的多了就想看看能不能修理一下，拆到后来发现没法修

风过琴弦

一直想要个1：1的探头（原配10：1），收了一个二手，奈何前面金属棒部分有一大块拆不开，简直就是一截钢管

凤凰息梧桐

楼主有办法修了吗  拆拆找到问题了吗   
                           

heningbo

讲的很仔细，不过我之前拆过，但是装好后，没办法调整，用示波器输出源测试探头，波形异常。不知道是否有什么办法将其修好呢？

tianshuihu

风过琴弦 发表于 2017-10-9 12:05
一直想要个1：1的探头（原配10：1），收了一个二手，奈何前面金属棒部分有一大块拆不开，简直就是一截钢管

前面金属棒那块我也没拆开....那里面有个差不多 9MΩ 的电阻（还有可调电容），就是这个决定了 10:1的衰减

话说为什么要1:1的探头，10:1 带宽更宽，幅度更大，对测量电路影响也更小啊

tianshuihu

凤凰息梧桐 发表于 2017-10-9 16:28
楼主有办法修了吗  拆拆找到问题了吗

没找到合适的办法修理。。。

大部分是线材的问题，唯一的一个头坏了，换了个头就好了。合适的线材不好找，找到也不好装配，于是就放弃了

tianshuihu

heningbo 发表于 2017-10-9 16:52
讲的很仔细，不过我之前拆过，但是装好后，没办法调整，用示波器输出源测试探头，波形异常。不知道是否有什 ...

不知道你说的波形异常是什么情况？

如果是过补偿或欠补偿，直接调节表笔头部的调节旋钮就能解决问题

如果是波形时有时无，问题就比较严重了

风过琴弦

tianshuihu 发表于 2017-10-9 19:09
前面金属棒那块我也没拆开....那里面有个差不多 9MΩ 的电阻（还有可调电容），就是这个决定了 10:1的衰 ...

我固定用途的。我做电源的，电源上电的时候，测纹波50mV交流档，10：1的上去之后落回来要慢一些，每次测试上千个，每个快半秒钟也是有意义的

tianshuihu

风过琴弦 发表于 2017-10-9 20:17
我固定用途的。我做电源的，电源上电的时候，测纹波50mV交流档，10：1的上去之后落回来要慢一些，每次测 ...

感觉这个快慢和负载有关啊，1:1 探头相当于是1MΩ 负载，10:1 是10MΩ 负载，如果直接接个10k的负载有可能会更快！

示波器是用来监测的，理论上来说完美的示波器（探头）不应该对测量电路产生影响，即输入阻抗为无穷大；但是实际上示波器（探头）肯定是有输入阻抗的，只不过高衰减的探头输入阻抗更大，对被测电路影响更小，测得的信号更接近“真实”