高壓下的mA小電流測(cè)試方案

一、測(cè)試背景

       高壓源通常用于驅(qū)動(dòng)電視機(jī)、顯示器、光纖通信設(shè)備、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，為放大器、激光器、閃光燈、雷達(dá)、高頻發(fā)射器、X線設(shè)備、核磁共振設(shè)備、醫(yī)用激光器、傳輸電子顯微鏡等提供高功率。高壓源可以輸出直流電壓或交流電壓，它的主要作用是將低電位轉(zhuǎn)化為高電位，以滿(mǎn)足高電壓需求，其輸出電壓從數(shù)百伏到數(shù)千伏不等，輸出電流從毫安級(jí)到千安級(jí)。對(duì)于毫安級(jí)電流測(cè)試來(lái)說(shuō)，常規(guī)的電流探頭無(wú)法在高壓環(huán)境下測(cè)試，柔性電流探頭無(wú)法分辨毫安級(jí)電流變化。

二、高分辨率示波器

       當(dāng)高速ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于噪聲和失真的影響，實(shí)際ADC的信噪失真比達(dá)不到其標(biāo)稱(chēng)位數(shù)應(yīng)達(dá)到的理想性能。一般情況下，示波器帶寬越高，其內(nèi)部噪聲就越高。因?yàn)楦哳l噪聲會(huì)進(jìn)入高帶寬示波器內(nèi)。由于ADC僅為示波器系統(tǒng)的一部分，不能獨(dú)立使用，因此整個(gè)示波器系統(tǒng)的ENOB指標(biāo)會(huì)更有意義。高分辨率示波器ENOB高達(dá)8.4-bit，而12-bit示波器高達(dá)8.3～8.6-bit，時(shí)間誤差、頻率雜散都比較小，同時(shí)寬帶噪聲也比較低，能夠有效保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。

三、皮爾森羅氏線圈

       羅氏線圈以其高速的上升沿響應(yīng)能力，積分電路的信號(hào)小縮能力，對(duì)高速大電路測(cè)試有著能力。寬頻剛性羅氏線圈適用于慢/快速變化測(cè)試信號(hào)，帶寬可至MHz，可定制羅氏線圈倍率為1:1，測(cè)量毫安級(jí)電流信號(hào)；同時(shí)耐壓值遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電流探頭（做好絕緣耐壓保護(hù)）。

四、測(cè)試方法

       示波器垂直檔位調(diào)為500uV每格，帶寬限制為20MHz以?xún)?nèi)，也可以用濾波功能，去除高頻噪聲，通道設(shè)置為1V/A，單位選擇A。被測(cè)線纜穿過(guò)羅氏線圈中間的孔，盡量不要直接接觸。當(dāng)測(cè)試信號(hào)高于40A時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用高倍率的羅氏線圈型號(hào)，防止燒壞示波器。啟動(dòng)測(cè)試前，觸發(fā)電平設(shè)置為800uV，然后啟動(dòng)被測(cè)物。

五、與接觸式測(cè)試方案的區(qū)別

（1）耐高壓。

（2）對(duì)被測(cè)物影響小。

（3）測(cè)試方便。

六、注意事項(xiàng)

（1）測(cè)試前需提供具體的電流值、帶寬要求、電流上升時(shí)間或者下降時(shí)間、被測(cè)物線徑，如果是內(nèi)置到電源內(nèi)部測(cè)試，需要考慮體積。

（2）需要長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試并且測(cè)試的信號(hào)變化幅度大，可以配一個(gè)限幅器，防止燒壞示波器。

（3）測(cè)試時(shí)，工程師應(yīng)遠(yuǎn)離被測(cè)物、羅氏線圈，同時(shí)戴絕緣手套，保護(hù)自身安全。

（4）增加電源濾波器給示波器供電可以消除部分環(huán)境噪音。

（5）條件允許的話，用上位機(jī)軟件控制示波器測(cè)量具體參數(shù)，更安全。