一、什么是高壓差分探頭？

差分探頭有正負(fù)兩個(gè)輸入端，首先把輸入的電壓衰減（放大），通過(guò)差分電路把相同的電壓信號(hào)減掉，得到差值以后的信號(hào)。對(duì)于浮地信號(hào)的測(cè)量，差分探頭十分重要。

二、差分探頭的關(guān)鍵指標(biāo)

（1）共模電壓范圍：探頭能承受的輸入兩端對(duì)地的最大共模電壓差。超過(guò)范圍可能導(dǎo)致探頭損壞或測(cè)量失真。

（2）零點(diǎn)：差分輸入的兩個(gè)端口短接在一起，輸出應(yīng)為0mV，實(shí)際主要影響零點(diǎn)波形的位置，對(duì)測(cè)量微小電壓有影響，對(duì)高壓測(cè)量影響不大。

（3）差分電壓范圍：輸入信號(hào)兩端的最大允許電壓差。

（4）帶寬：探頭輸出信號(hào)衰減至-3dB時(shí)的頻率。

（5）共模抑制比：抑制共模信號(hào)（如地線噪聲）的能力，單位dB。CMRR低會(huì)導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)被共模噪聲淹沒(méi)。

（6）輸入阻抗：探頭對(duì)被測(cè)電路的等效負(fù)載阻抗。需要注意的是阻抗過(guò)高可能引入噪聲，需匹配被測(cè)電路。

（7）衰減比：輸入電壓與輸出電壓的比例。衰減比100:1，輸入1000V→輸出10V（示波器量程需匹配）。

（8）精度：測(cè)量值與真實(shí)值的偏差，通常以百分比表示。但是受溫度漂移、非線性誤差、校準(zhǔn)周期的影響。

（9）上升時(shí)間：探頭對(duì)階躍信號(hào)的響應(yīng)速度（與帶寬相關(guān)）。影響高頻信號(hào)的測(cè)量真實(shí)性。

三、實(shí)際應(yīng)用

（1）電力電子與逆變器測(cè)試：IGBT/MOSFET開(kāi)關(guān)波形測(cè)量，母線電壓與驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步分析。

（2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：電機(jī)相電流與反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量，故障診斷（如過(guò)壓、擊穿波形捕捉）。

（3）開(kāi)關(guān)電源測(cè)試：原邊高壓側(cè)波形（如Flyback拓?fù)涞穆O電壓）。同步整流管驅(qū)動(dòng)信號(hào)分析。

（4）新能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)：光伏逆變器的DC-DC升壓電路測(cè)量。電池管理系統(tǒng)（BMS）的電壓均衡監(jiān)測(cè)。

（5）科研與高頻實(shí)驗(yàn)：寬禁帶器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。高壓脈沖信號(hào)（如激光驅(qū)動(dòng)、等離子體研究）。

四、實(shí)際使用中的注意事項(xiàng)

（1）探頭選型匹配：確保探頭的最大共模電壓和差分電壓范圍覆蓋被測(cè)信號(hào)。探頭的帶寬需滿足測(cè)量要求。額外還需要注意阻抗匹配，高輸入阻抗（≥1MΩ）減少負(fù)載效應(yīng)，低輸入電容（<5pF）避免高頻衰減。

（2）安全操作：確保探頭絕緣等級(jí)高于被測(cè)電壓。避免觸碰高壓端，使用絕緣手套和護(hù)目鏡。

（3）校準(zhǔn)與補(bǔ)償：使用前進(jìn)行偏置校準(zhǔn)，消除零漂誤差。高頻測(cè)量時(shí)，用探頭配套的補(bǔ)償夾具調(diào)整容抗匹配。

（4）接地與干擾抑制：盡量縮短探頭接地線長(zhǎng)度，減少環(huán)路電感引起的振鈴。若噪聲過(guò)大，可啟用示波器的帶寬限制（20MHz）或平均采樣模式。

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