差分探頭的安全、精準測量,取決于對兩個關鍵參數(shù)的把控:差模電壓范圍與輸入端對地電壓范圍。二者缺一不可,任何一項超限都可能導致測量失準甚至探頭損壞。以下結合實例詳細說明。
一、核心參數(shù)定義
01 差模電壓(Vdiff)
指兩個輸入信號之間的電壓差,計算公式為:
Vdiff = V1 - V2(V1、V2 分別為兩個輸入端的電壓)。
02 輸入端對地電壓
指每個輸入端(如探頭的 A、B 端)相對于參考地的電壓,需分別滿足探頭的限定范圍。
二、以 N1140A 差分探頭為例:參數(shù)約束
N1140A 明確規(guī)定了雙重約束條件,需同時滿足:
兩個輸入端對地電壓(A、B):-7kV ≤ A ≤ +7kV,-7kV ≤ B ≤ +7kV;
差模電壓(A-B):-7kV ≤ A-B ≤ +7kV。
注意:不同探頭的參數(shù)可能不同。部分探頭的輸入端對地范圍可能僅為差模范圍的一半,也有特殊設計的探頭其輸入端對地范圍遠大于差模范圍,需以具體型號參數(shù)為準。
三、超量程工況分析(結合波形圖)
通過波形圖可直觀判斷是否超限,圖中Y1、Y2 為約束邊界線(±7kV),需確保以下三個波形均在邊界內(nèi):
C2 波形:輸入端 A 對地電壓
C3 波形:輸入端 B 對地電壓
F1 波形:差模電壓(A-B)
工況①
差模電壓超限
現(xiàn)象:C2、C3 波形均在 Y1-Y2 范圍內(nèi)(A、B 對地電壓合規(guī)),但 F1 波形超出 Y1-Y2 邊界(差模電壓超限)。
后果:差模電壓超出限定值,可能導致測量結果失準。

差模電壓超限
工況②
輸入端對地電壓超限
現(xiàn)象:F1 波形在 Y1-Y2 范圍內(nèi)(差模電壓合規(guī)),但 C2 或 C3 波形超出邊界(如 A 對地電壓超限)。
后果:屬于超壓使用,直接存在探頭損壞風險。

輸入端對地電壓超限
四、總結:正確使用的關鍵
無論何種差分探頭,必須同時滿足兩個條件:
每個輸入端對地電壓不超過限定值
兩輸入端的差模電壓不超過限定值
對 N1140A 而言,即需確保 A、B 對地電壓及 A-B 差模電壓均在 ±7kV 范圍內(nèi)(三個波形均處于 Y1-Y2 約束線內(nèi)),這是實現(xiàn)安全、精準測量的基礎。
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