电流探头的本质和功能作用是什么_电流探头的本质和功能作用

板载传导电流法、大电流注入等EMC测试中会用到的测试设备之一就是电流探头，其作用是将不同频率的噪声信号传输到频谱仪或设备上。接下来，我们将解释电流探头如何实现其功能。下图是一个典型的电流探头。

典型的电流探针

图1:1:EMC测试中常用的电流探头一般可以通过将电流探头直接连接到频谱分析仪(图2a)或连接前置放大器(图2b)来测量电磁信号。

图2: (a)直接连接的光谱仪(b)连接的前置放大器

为什么现在的探头是环形的，可以测量噪声信号？事实上，电流探头本质上是一个环形变压器，如图3所示。

图3:电流探头等效示意图当探头夹在被测导线上时，被测导线实际上等效为变压器的一次绕组，探头的绕组为二次绕组。当电流通过导线(初级线圈)时，会产生磁场，这个磁场产生的磁力线会集中在电流探头内部的环形磁芯中，循环流动。根据法拉第定律，磁芯中流动的磁场会在次级线圈上感应出电动势Vind，Vind会在频谱仪内部的Zin(50)上产生频率范围内的噪声电流。图4是50电流探头终端的示意图。

图4:电流探头端接50频谱阻抗。知道原理后，我们可以用磁环和线圈做一个简单的电流钳进行测试。图5显示了自制的探针。

图5。自己做的一个简单的电流探头，类比就可以绕过。当环形探头用于测试磁场噪声时，可以在环形探头上增加一个磁环。由于磁环的磁芯材料具有高磁导率的特点，被测线束上的噪声电流产生的磁场大部分在磁环内流动，而不是辐射到空气中。根据互感原理，通过环形探头的磁通量会增强。根据法拉第定律，我们知道环形探头上感应的磁通量越多，光谱仪端50阻抗上感应的电动势就越大。如图6所示。

图6用磁环提高环探头测试的灵敏度对于系统级设备，机器内不同功能模块之间连接的信号线和电源线比较多，很难用光谱仪和近场探头准确确定具体的噪声源和耦合路径。此时，可以使用上述带有环形近场探头和磁环的装置进行测试。

黄飞