如何減少電流探頭噪音的產(chǎn)生

時(shí)間：2021-05-13作者：西安普科電子科技有限公司瀏覽：66

       電流探頭利用霍爾效應(yīng)、開(kāi)環(huán)測(cè)量原理將被測(cè)電流（交流、直流或不規(guī)則波形電流）轉(zhuǎn)換跟隨輸出的電流或電壓的測(cè)量模塊，原副邊之間高度絕緣。副邊真實(shí)還原原邊的波形，具有高精確度、高線性度、高集成度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長(zhǎng)期工作穩(wěn)定且適應(yīng)各種工作環(huán)境的特點(diǎn)。

       隨著電流電平的下降，示波器本身具有的噪聲將變成一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。所有示波器都有一個(gè)多余的特征—垂直噪聲。當(dāng)您測(cè)量低電平信號(hào)時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的噪聲可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際信號(hào)測(cè)量的精度下降。由于示波器是一種寬帶測(cè)量?jī)x器，所以示波器的帶寬越寬，垂直噪聲就越高。因此在測(cè)量之前，您需要仔細(xì)測(cè)試示波器的噪聲特征。500MHz帶寬示波器采用靈敏的V/格設(shè)置時(shí)，其本底噪聲一般約為2mV峰峰值。在進(jìn)行低電平測(cè)量時(shí)，需要注意示波器上的采集存儲(chǔ)器可能會(huì)影響本底噪聲。在帶寬和其他條件都相同的情況下，采集存儲(chǔ)器越深，則噪聲就越大。另一方面，現(xiàn)代交流/直流電流探頭能夠測(cè)量5mA的交流或直流電流，測(cè)量精度大約為3%。這種電流探頭的設(shè)計(jì)采用每安培電流輸入，電壓輸出0.1V。換句話說(shuō)，在測(cè)量20mA以下的電流時(shí)，示波器自身的2mVpp噪聲可能就是主要的噪聲來(lái)源。
       那么，如何才能較大程度地減少示波器的固有噪聲呢？對(duì)于現(xiàn)代的數(shù)字示波器來(lái)說(shuō)，可以選擇的方法有很多：

       1)帶寬限制濾波器

       大多數(shù)數(shù)字示波器均提供帶寬限制濾波器，這些濾波器能夠?yàn)V除輸入波形中的多余噪聲并降低噪聲帶寬，從而可以提高垂直分辨率。帶寬限制濾波器可以采用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)帶寬限制濾波器都能根據(jù)您的需要來(lái)啟用或禁用。

       2)高分辨率采集模式

       大多數(shù)數(shù)字示波器在正常采集模式下可以提供8位的垂直分辨率。某些示波器在高分辨率模式下能夠提供較高的垂直分辨率，通?？蛇_(dá)12位，該模式可以降低垂直噪聲，提高垂直分辨率。通常，在應(yīng)用了較慢的時(shí)間/格設(shè)置時(shí)，在屏幕上捕獲到的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常多，此時(shí)高分辨率模式具有很大的影響。由于高分辨率模式下的采集將對(duì)單個(gè)觸發(fā)點(diǎn)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值，所以會(huì)降低采樣率和示波器的帶寬。

       3)平均模式

       如果信號(hào)是周期性的或是直流信號(hào)，您可以使用平均模式來(lái)降低示波器的垂直噪聲。平均模式會(huì)多次采集周期性波形，并生成運(yùn)行平均值以降低隨機(jī)噪聲。高分辨率模式會(huì)降低信號(hào)的采樣率和帶寬，而正常平均模式卻不會(huì)。不過(guò)，平均模式會(huì)減緩波形較新速率，因?yàn)樗M(jìn)行多次采集來(lái)計(jì)算波形的平均值，然后才能在屏幕上畫出軌跡。當(dāng)您選擇大量平均值時(shí)，降噪效果比以上任何一種方法都要明顯。


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