探头的分类有哪些

在电子测量与测试领域中，探头作为连接被测电路与测试仪器的关键部件，其种类繁多且各具特色。根据供电方式和测试信号类型的不同，探头可以分为多个类别，下面我们来详细探讨这些探头的分类及其特性。

探头的分类

一、按供电方式分类

1. 无源探头

无源探头是一种不需要外部电源供电即可正常工作的探头。它们通常由电阻、电容等无源器件构成，因此具有经济耐用、测试精度高、可靠性强的特点。由于不依赖外部电源，无源探头不会受到电源噪声或其他电气干扰的影响，特别适用于测量较低频率信号、高电压信号、交流信号及热电偶信号等。但是无源探头的带宽有限，不适合测量大功率或大电流信号。

无源探头

2. 有源探头

与无源探头不同，有源探头需要外部电源供电才能正常工作。它们内部通常包含一个放大器，用于在被测信号传送到示波器之前进行信号放大，从而提高测量精度。有源探头具有高带宽、输入电容小、地环路小等优点，适用于测量高频率信号、低电压信号、直流/交流信号及高速信号。但有源探头也存在动态范围小、静电敏感、校准麻烦且价格较高的缺点，不适合测量电源纹波。

单端有源探头和差分有源探头是有源探头的两大主要类别。单端有源探头一般留有一个接地插孔，通过地线连接被测电路，但可能因环路面积较大而限制测量带宽。差分有源探头则使用差分放大器，能够直接测量高速信号或传输线上的差分信号，具有很好的共模抑制比，适用于测量几十GHz的高带宽信号。

有源探头

二、按测试信号类型分类

1. 电压探头

电压探头是电子测量中*常用的探头之一，用于测量电路中的电压信号。根据结构和测量方式的不同，电压探头可分为差分探头和单端探头。

差分探头：差分探头通过测量电路中两个点之间的电位差来获取信号。它们通常包含两个输入端（一个正极和一个负极）以及一个地线，输出信号与两个输入端电压之间的差值成比例。差分探头具有较高的测量精度和抗干扰能力，特别适用于测量差分信号或存在共模噪声的场合。根据测量范围的不同，差分探头可分为高压差分探头和低压差分探头。

●高压差分探头：高压差分探头能够测量高达数千伏的电压信号，具有极高的**性和可靠性。它们通常用于测量电力系统中的高压电源、继电器和开关等设备的电压信号，以及在高电压环境下进行信号分析。

高压差分探头

●低压差分探头：低压差分探头则适用于测量较低电压的差分信号，如车载总线测量（CAN、LIN、FlexRay）和数字系统的差分信号。它们具有体积小、重量轻、测量精度高的特点。

单端探头：单端探头通过测量电路中一个点相对于地的电压来获取信号。它们通常用于测量单端信号，如以地为参考的电压信号。单端探头结构简单，使用广泛，但测量精度和抗干扰能力相对差分探头较低。

2. 电流探头

电流探头用于测量导线中电流的大小，通过打开电流钳的钳口包围住导体形成一个磁场环，进而测量流经导线的电流。电流探头分为AC电流探头和DC/AC电流探头两种。AC电流探头通常是无源探头，成本低，但无法测量直流分量；而DC/AC电流探头则是有源探头，能够同时测量直流和交流信号，并可根据需要选择低频或高频探头。

电流探头

3. EMI近场探头

EMI近场探头通常与频谱分析仪配合使用，通过扫描电子部件或外壳表面来查找电磁干扰源。它们具有高灵敏度和高分辨率的特点，能够**定位磁场干扰源并进行电磁场强度检测，广泛应用于EMI测试、电磁兼容测试和电磁环境评估等领域。

近场探头

在选择探头时，需要根据被测信号的类型、频率范围、测量精度要求以及测试环境等因素综合考虑