【測試案例分享】如何選配合適的功率探頭

背景

電機電驅是新能源汽車的核心部件，其性能和可靠性直接影響汽車的動力和安全。盡管示波器可以以高采樣率去捕獲電壓和電流的波形，但需要進一步計算才能從數據中生成關鍵的功率測量值和其他相關參數。今天我們就來聊一聊，如何選配合適的探頭，去進行相關測試。

探頭選擇的挑戰與考量

在電機電驅測試中，選擇合適的探頭是一項挑戰，因為它需要滿足特定的技術要求以確保測試的準確性和安全性。首先，探頭必須具備足夠的帶寬來捕獲電機電驅系統中高速變化的電壓和電流波形。這意味著探頭的頻率響應應該與被測信號的頻率范圍相匹配，以避免信號失真。其次，探頭需要具備高共模抑制比（CMRR），以減少由于電機產生的共模噪聲而引入的誤差。此外，探頭的動態范圍應該足夠寬，以適應測試過程中可能出現的大幅度信號變化。

除了技術性能外，探頭的選擇還受到其他因素的影響。例如，探頭的物理特性，如尺寸和形狀，必須適合測試環境，便于接近測試點。探頭的耐用性和可靠性也是重要考慮因素，因為它們需要在可能惡劣的測試條件下長時間穩定工作。安全性也是一個關鍵點，特別是在高電壓測試中，探頭必須具備足夠的絕緣等級以保護操作人員。最后，探頭的成本和維護要求也是選擇時需要權衡的因素，以確保測試解決方案既經濟又高效。

電機電驅測試主要測量信號

電壓信號：通過測量電機控制器的輸入和輸出電壓，可以分析電機的供電和功率情況，以及電機控制器的轉換效率。

電流信號：通過測量電機控制器的輸入和輸出電流，可以評估電機的運行狀態和負載情況，以及電機控制器的開關損耗。

控制信號：通過測量電機控制器的PWM信號、故障信號、溫度信號等，可以檢查電機控制器的工作邏輯和保護功能，以及電機的溫度和散熱情況。

泰克與之相配的探頭

示波器探頭可按類型或測量功能分類。按類型可劃分為無源探頭和有源探頭，前者在信號路徑中只使用無源元件，后者在信號路徑中包括放大器等有源元件。由于包含有源元件，有源探頭需要示波器、電池或外部電源供電。按測量功能可劃分為包括單端電壓、差分電壓、電流、邏輯和光學測量探頭。

為了有效地測量這些信號，我們需要選配合適的探頭，泰克提供了一套完整的電機電驅測試解決方案，幫助工程師在設計、開發和驗證階段提高電機工作效率和產品質量。

泰克高壓差分探頭是一種專業的高壓測量工具，它有以下特點：

?  可以安全地測量高達6000V的直流或交流電壓信號，包括開關和脈沖信號。

?  具有高達250MHz的帶寬，可以捕獲快速變化的信號細節。

?  采用隔離式設計，可以抑制共模噪聲和干擾，提高測量精度。

?  配有多種附件，可以適應不同的測量環境和需求，例如鉗夾、連接線、接地線等。

?  TekVIP接口的探頭可以與支持此接口類型的示波器配合使用，無需外部電源，方便攜帶和使用。

電流探頭是一種可以將電流信號轉換為電壓信號的主動探頭，它可以測量交流或直流的電流信號，適用于各種電力、電子和工業應用。泰克的電流探頭（TekVIP接口或者TekProbe接口）可以自動適配對應接口的示波器，這意味著可以直接連接到支持此接口類型的示波器上，則無需外部電源或放大器，從而節省空間和成本，并提高可靠性和精度。部分型號也可以使用適配器或者BNC線纜進行連接。

泰克的電流探頭還具有以下特點：

?  高帶寬和高靈敏度，可以捕獲微小的電流變化和細節，例如開關噪聲、諧波失真等。

?  動態范圍和低漂移，可以準確測量不同幅度的電流信號，從毫安到安培級別，并且在溫度變化時保持穩定。

?  自動縮放和單位轉換，可以根據電流探頭的參數和設置，自動調節示波器的垂直縮放和單位，顯示出實際的電流值，無需手動計算。

泰克邏輯探頭TLP058可以與5系示波器配合使用，提供最多64個邏輯通道，可以捕獲數字信號或模擬信號的邏輯狀態，適用于測量復雜的控制信號。

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