差分探頭輸入范圍解析——正確測(cè)量的重要前提
差分探頭的安全、精細(xì)測(cè)量,取決于對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的把控:差模電壓范圍與輸入端對(duì)地電壓范圍。二者缺一不可,任何一項(xiàng)超限都可能導(dǎo)致測(cè)量失準(zhǔn)甚至探頭損壞。以下結(jié)合實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明。
一、重要參數(shù)定義
差模電壓(Vdiff)
指兩個(gè)輸入信號(hào)之間的電壓差,計(jì)算公式為:Vdiff = V1 - V2(V1、V2 分別為兩個(gè)輸入端的電壓)。
輸入端對(duì)地電壓
指每個(gè)輸入端(如探頭的 A、B 端)相對(duì)于參考地的電壓,需分別滿(mǎn)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(shí)滿(mǎn)足:
兩個(gè)輸入端對(duì)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(duì)地范圍可能只為差模范圍的一半,也有特殊設(shè)計(jì)的探頭其輸入端對(duì)地范圍遠(yuǎn)大于差模范圍,需以具體型號(hào)參數(shù)為準(zhǔn)。
三、超量程工況分析(結(jié)合波形圖)
通過(guò)波形圖可直觀判斷是否超限,圖中Y1、Y2 為約束邊界線(xiàn)(±7kV),需確保以下三個(gè)波形均在邊界內(nèi):
C2 波形:輸入端 A 對(duì)地電壓
C3 波形:輸入端 B 對(duì)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(duì)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(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失準(zhǔn)。
工況②輸入端對(duì)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(duì)地電壓超限)。
后果:屬于超壓使用,直接存在探頭損壞風(fēng)險(xiǎn)。
四、總結(jié):正確使用的關(guān)鍵
無(wú)論何種差分探頭,必須同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)條件:
每個(gè)輸入端對(duì)地電壓不超過(guò)限定值
兩輸入端的差模電壓不超過(guò)限定值
對(duì) N1140A 而言,即需確保 A、B 對(duì)地電壓及 A-B 差模電壓均在 ±7kV 范圍內(nèi)(三個(gè)波形均處于 Y1-Y2 約束線(xiàn)內(nèi)),這是實(shí)現(xiàn)安全、精細(xì)測(cè)量的基礎(chǔ)。