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電流探頭中霍爾效應的應用
發布時間:2021-09-01   點擊次數:108次
  電流探頭原理為磁電效應,將材質均勻的金屬或半導體通電並置於磁場中,所產生的各種變化稱為電磁效應。在金屬或半導體薄片中通以控製電流I,並在薄片的垂直方向上施加磁感應強度為B的磁場,則在垂直於電流和磁場的方向上會產生電動勢(霍爾電勢)。這種現象稱為霍爾效應。若給通有電流的金屬或半導體薄片加以與電流方向垂直的外磁場,不但產生霍爾效應,而且試件的電阻值會變大。即產生磁阻效應。
  在做車載傳導電流法、大電流注入等EMC測試的時候一定會用到的一個測試設備是電流探頭,探頭的作用是將不同頻率的噪聲信號傳輸到頻譜儀或者設備上。一般可以通過將電流探頭直接連接到頻譜分析儀或連接前置放大器來測量電磁信號。
  當電流探頭夾在被測導線上時,被測導線其實相當於變壓器的初級繞組,而探頭的繞組是次級繞組。當導線(初級線圈)中通過電流時會產生磁場,由該磁場所產生的磁力線會集中在電流探頭內部的環形磁芯中循環流動,根據法拉第定律,磁芯中流動的磁場會在次級線圈上感應到電動勢Vind,Vind在頻譜儀內部Zin(50Ω)上產生頻率範圍內的噪聲電流。
  隨著科學技術的發展,電子技術的應用領域日益廣泛,信號的頻率愈來愈高,對信號的分析要求愈來愈細致。用示波器觀察和檢測電流信號的需求也日益頻繁。
  電流探頭對於示波器測量是非常關鍵的,把一個探頭連結到一個電路能影響電路的運行,並且,一台示波器僅僅能夠顯示和測量探頭傳送的示波器輸入信號。因此,探頭對於被測回路,必須有較小的影響,同時對想要做的測量應保證足夠的信號保真度。如果探頭不能保持信號的保真度,如果它以任何方式改變信號或改變一個電路的動作,示波器將顯示實際信號的一個畸變的型式。其結果會導致出錯的或者誤導的測量。
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