1樓：零式未來測試儀器
示波器探頭對測量結果的精確性至關重要，它是連線測試電路與示波器輸入端的電子器件。最簡單的探頭是連線被測電路與電子示波器輸入端的一根導線，複雜的探頭由電阻電容元件和有源器件組成。簡單的探頭沒有采取遮蔽效果措施很容易受到外界電磁場的干擾，而且本身電容較大，造成被測電路的負載量增加，使被測訊號失真。
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一、那麼為什麼要注意示波器探頭呢?
在把探頭連線到電路上時，可能會發生下面三種情況
1.你可以把十幾波形形狀傳遞到示波器螢幕上
2.探頭可能會改變波形形狀，你可能會在示波器上觀察到不同形狀的訊號
3.你可能會改變被測裝置的執行(良好的裝置可能會開始不能正常執行，或反之)
二、探頭分類
探頭又分為無源探頭，有源探頭和差分探頭;
a：無源探頭;沒有電源器件，如放大器。它只由無源配件組成
b：有源探頭;通過使用有源配件，如電晶體或fet，能夠實現更寬的頻寬，更高的阻抗和更低的電容
c差分探頭;測量兩個訊號之差，不使用參照接地
三、從實際需要出發
使用最多的是電壓探頭，其中高阻無源電壓探頭佔最大部分。無源電壓探頭為不同電壓範圍提供了各種衰減係數1×，10×和100×。在這些無源探頭中，10×無源電壓探頭是最常用的探頭。
對訊號幅度是1v峰峰值或更低的應用，1×探頭可能要比較適合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度訊號混合(幾十毫伏到幾十伏)的應用中，可切換1×/10×探頭要方便得多。但是，可切換1×/10×探頭在本質上是一個產品中的兩個不同探頭，不僅其衰減係數不同，而且其頻寬、上升時間和阻抗(r和c)特點也不同。
因此，這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配，不能提供標準10×探頭實現的最優效能。
2樓：浩星樂詠
(1) 方便探測。
(2) 有很好的訊號保真度。測量結果和使用夾具、電纜的方式下的測量結果一致。
(3) 對被測電路的影響儘可能地小。
對於直接探測被測物的理想探頭，其輸入阻抗（在各個頻率段）越大越好，輸入容抗（在各個頻率段）越小越好。遺憾的是，沒有這樣的「理想化」探頭。探頭有很多種類，各有其優缺點。
瞭解各種探頭的特性，正確選擇和使用探頭對於用好示波器至關重要。
3樓：
根據自己的測試需求來選對應的探頭，否則會影響測試效果；如測量400mhz訊號，用100mhz探頭根本無法測試。
4樓：匿名使用者
什麼是探頭：
示波器是電子工程師最常用的測量儀器，而示波器探頭毫無疑問是示波器最常用的配件。示波器探頭是連線被測電路與示波器輸入端的電子部件。沒有探頭，示波器就成了個擺件，只能作為裝飾品啦。
在選擇示波器探頭之前，我們最好看看示波器的說明書，瞭解我們使用的示波器適合怎麼樣的探頭。下面幾點我們認為應該是在選探頭時比較重要的：
確保探頭的介面和我們示波器的介面相匹配。大多數示波器的探頭介面都是bnc介面。有的示波器可能是sma介面。
觀察選擇的探頭的輸入阻抗和電容是否和示波器的輸入阻抗和電容相匹配。因為我們都希望探針對被測電路的影響降到最小。探頭阻抗和電容同示波器的匹配程度會大大影響測量訊號的精確度。
bnc介面
sma介面
有的示波器會支援 50 ω or 1 mω 輸入阻抗切換。但對於大多數的測量，1 mω 是最最常見的。50 ω 的輸入阻抗往往被用於測量高速訊號，比如微波。
還有邏輯電路中的訊號傳輸延遲和電路板阻抗測量等。
示波器的輸入阻抗往往可以定格為 1 mω 或 50 ω, 但示波器的輸入電容卻受頻寬和其它設計因素影響。通常而言，1 mω阻抗的示波器常見的輸入電容為14pf。這個數值也可能在5pf到100pf之間。
所以為了讓探頭匹配示波器的輸入電容，在選擇探頭之前要了解探頭的電容範圍，然後通過校準棒來調節探頭的電容，這就是探頭的補償，也是我們使用探頭時應該注意的第一步。
那麼我們需要多少個探頭和哪些探頭呢？
根據我們測量需求的不同，對探頭的數量和種類要求也是不同的。這有點像玩單反的人，也許他只有一臺相機，但是往往卻有很多個鏡頭。比如說，如果只是簡單的測量直流電壓，那麼1 mω的無源探頭基本就足夠了。
然而如果是電源系統測試中經常要求測量的三相供電中的火線與火線，或者火線與零（中）線的相對電壓差，那麼我們就需要用到差分探頭了。
差分探頭
無源探頭
無源探頭是最常見的探頭，一般購買示波器的時候廠家就會標配幾個。常見的無源探頭由探頭頭部、探頭電纜、補償裝置或其他訊號調節網路和探頭連線頭組成。在這些型別的探針中沒有使用有源元件，如電晶體或放大器，所以不需要為探頭供電。
總的來說，無源探頭更常見，更容易使用，也更便宜。常見的無源探頭可調衰減比例有：
1×: 沒有衰減
10×: 10倍衰減
100×: 100倍衰減
1000×: 1000倍衰減
無源電壓探頭為不同電壓範圍提供了各種衰減係數。在這些無源探頭中，10×無源電壓探頭是最常用的探頭。對訊號幅度是1v峰峰值或更低的應用，1×探頭可能比較適合，甚至是必不可少的。
在低幅度和中等幅度訊號混合（幾十毫伏到幾十伏）的應用中，可切換1×/10×探頭要方便得多。但是，可切換1×/10×探頭在本質上是一個探頭中的兩個不同探頭，不僅其衰減係數不同，而且其頻寬、上升時間和阻抗（r和c）特點也不同。因此，這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配，不能提供標準10×探頭實現的最優效能。
探頭衰減是通過內部電阻器來擴大示波器的電壓測量範圍的，該內部電阻器與示波器的輸入電阻一起使用時，會建立一個分壓器。 例如，一個典型的10x探頭裝有一個內部9mω電阻器，當與1mω輸入阻抗的示波器連線使用時，會在示波器的輸入通道上產生10：1的衰減比。
這意味著示波器上顯示的訊號將是實際測量訊號幅度的1/10，所以我們往往還需要去示波器的通道設定裡將衰減比也調成10x。
此衰減功能使得我們可以測量超出示波器電壓限制範圍的訊號。而且衰減電路會導致較高的電阻（通常是一件好事）和較低的電容，這對於高頻測量很重要。
10x無源探頭原理圖
有源探頭
由於有源探頭裡包含了類似電晶體和放大器的有源部件，需要供電支援，因此稱作有源探頭。最常見的情況下，有源裝置是一種場效應電晶體（pet），它提供了非常低的輸入電容，低電容會在更寬的頻段上導致高輸入阻抗。有源fet探頭的規定頻寬一般在500mhz ～4ghz之間。
除頻寬更高外，有源fet探頭的高輸入阻抗允許在阻抗未知的測試點上進行測量，而產生負荷效應的風險要低得多。另外，由於低電容降低了地線影響，可以使用更長的地線。有源fet探頭沒有無源探頭的電壓範圍。
有源探頭的線性動態範圍一般在±0.6v到±10v之間。
有源探頭
差分探頭
差分探頭測量的是差分訊號。差分訊號是互相參考，而不是參考接地的訊號。差分探頭可測量浮置器件的訊號，實質上它是兩個對稱的電壓探頭組成，分別對地段有良好絕緣和較高阻抗。
差分探頭可以在更寬的頻率範圍內提供很高的共模抑制比（cmrr）。 差分訊號和普通的單端訊號走線相比，最明顯的優勢體現在以下三個方面：
1. 抗干擾能力強，因為兩根差分走線之間的耦合很好，當外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關心的只是兩訊號的差值，所以外界的共模噪聲可以被最大程度抵消。
2. 能有效抑制emi，同樣的道理，由於兩根訊號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，洩放到外界的電磁能量越少。
3. 時序定位精確，由於差分訊號的開關變化是位於兩個訊號的交點，而不像普通單端訊號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合於低幅度訊號的電路。目前流行的lvds就是指這種小振幅差分訊號技術。
差分放大原理是指一對訊號同時輸入到放大電路中，然後相減，得到原始訊號。差分放大器是由兩個引數特性相同的電晶體用直接耦合方式構成的放大器。若兩個輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的訊號時，輸出為零，從而克服零點漂移。
差分探頭原理圖
電流探頭
也許你會想，用電壓探頭測得電壓值，除以被測阻抗值，很容易就可以獲得電流值，為啥要專門搞個電流探頭來測？因為實際上，這種測量引入的誤差非常之大，我們一般不採用電壓換算電流的方法。電流探頭可以精確測得電流波形，方法是採用電流互感器輸入，訊號電流磁通經互感變壓器變換成電壓，再由探頭內的放大器放大後送到示波器。
電流探頭基本上又分成兩類， 交流電流探頭和交直流電流探頭，交流電流探頭通常是無源探頭，無需外接供電，而交直流電流探頭通常是有源探頭。傳統電流探頭只能測量交流交流訊號，因為穩定的直流電流不能在互感器中感應電流。交流電流在互感器中，隨著電流方向的變化，產生電場的變化，並感應出電壓。
然而，利用霍爾效應，電流偏流的半導體裝置將產生與直流電場對應的電壓。所以，直流電流探頭是一種有源裝置，需要外接供電。
交直流電流探頭
最後我們來看幾點和探頭有關的建議:
1. 對探頭進行正確的補償：不同的示波器輸入電容可能不同，甚至同一臺示波器不同通道也會有略微差別。為了解決這個問題，學會給探頭補償調節是工程師應該掌握的最基本的技能。
2. 探頭與被測電路連線時，探頭的接地端務必與被測電路的地線相聯。否則在懸浮狀態下，示波器與其他裝置或大地間的電位差可能導致觸電或損壞示波器、探頭或其他裝置。
3. 儘量將探頭的接地導線與被測點的位置鄰近。接地導線過長，可能會引起振鈴或過沖等波形失真
4. 對於兩個測試點都不處於接地電位時，要進行「浮動」測量，也稱差分測量，要使用專業的差分探頭。
探頭對示波器的測量至關重要，首先要求探頭對探測的電路影響必須達到最小，並希望對測量值保持足夠的訊號保真度。如果探頭以任何方式改變訊號或改變電路執行方式，示波器看到實際訊號會失真比較嚴重，進而可能導致錯誤的或者誤導性的測量結果。通過以上介紹得出，探頭的選購和正確使用有許多值得我們注意的地方。
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