小電流探頭如何工作——以惠美HZO50和HZO51為例

      尋找測量最新圖形適配器功率消耗的最佳有效方法，首先我們想到用同時帶有功率測試的臺式萬用表，例如HMC8012，該款萬用表采樣高達200個測量值/秒。雖然該采樣率在大多數的測量情況下絕對夠用，但是經過現場測試后，還不能滿足該工程師的需要：他需要采樣高達500個測量值/秒，該值才能達到他的理想測量--即同一設備在每一測點都有精確的同步值。

　　經過比較后，海洋儀器認為經濟有效的理想方案是示波器與小電流探頭組合：HMO2024示波器+HZO50電流探頭。該電流探頭符合要求的測量精度，與此同時HMO2024示波器易處理數據，并且方便把原始數據存儲為CSV文件。

　　HZO50電流探頭實際工作怎樣？

      在此測量組合里的HZO50電流探頭采用“霍爾效應”，由EdwinHall在第十九世紀末發(fā)明。HZO50采用閉環(huán)設計，霍爾芯片監(jiān)測磁芯中的磁通，并且通過補償線圈施加相反的磁場，以保持系統(tǒng)處于零狀態(tài)；初級電流按比例與流過補償線圈的電流進行補償修正。

 圖1HZO50閉環(huán)設計

　　閉環(huán)設計的優(yōu)點：

　　1、高分辨率(典型值1mA)；

　　2、低噪聲(<1mA)；

　　3、高精度；

　　4、HZO50采用具有專利的線圈設計，有好的位置靈敏度，因此誤差小(±0.2%)；

　　5、較好的外部磁場抑制比(>1000：1)；

      6、寬帶寬(高達100kHz)。

　　使用以上示波器和小電流探頭組合，最終該工程師很容易地捕獲到了其新型圖形適配器的輸入功率在短短幾毫秒內發(fā)生的深刻變化。

　　HZO50電流探頭的孿生兄弟--HZO51

      HZO51與HZO50一樣，都采用“霍爾效應”，但是與HZO50采用閉環(huán)設計不同，HZO51采用開環(huán)設計（見圖2）。

      圖2HZO51開環(huán)設計

　　開環(huán)設計的優(yōu)點：1、高達2000A大電流測量范圍；2、低電流損耗(典型值30mA)；3、分辨率小：50～100mA；4、對應位置靈敏度的誤差(±1%)；5、外部磁場抑制比(典型值50：1)；6、帶寬高達20kHz。

　　總之，HZO51是您需要測量較大電流且不需要單數字mA量程高分辨率時的正確選擇。HZO50更適合低電流、高頻率和高測量分辨率的測量需求。

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