高壓下的mA小電流測試方案

一、測試背景

       高壓源通常用于驅動電視機、顯示器、光纖通信設備、半導體生產設備，為放大器、激光器、閃光燈、雷達、高頻發射器、X線設備、核磁共振設備、醫用激光器、傳輸電子顯微鏡等提供高功率。高壓源可以輸出直流電壓或交流電壓，它的主要作用是將低電位轉化為高電位，以滿足高電壓需求，其輸出電壓從數百伏到數千伏不等，輸出電流從毫安級到千安級。對于毫安級電流測試來說，常規的電流探頭無法在高壓環境下測試，柔性電流探頭無法分辨毫安級電流變化。

二、高分辨率示波器

       當高速ADC進行數據采集時，由于噪聲和失真的影響，實際ADC的信噪失真比達不到其標稱位數應達到的理想性能。一般情況下，示波器帶寬越高，其內部噪聲就越高。因為高頻噪聲會進入高帶寬示波器內。由于ADC僅為示波器系統的一部分，不能獨立使用，因此整個示波器系統的ENOB指標會更有意義。高分辨率示波器ENOB高達8.4-bit，而12-bit示波器高達8.3～8.6-bit，時間誤差、頻率雜散都比較小，同時寬帶噪聲也比較低，能夠有效保證測量的準確度。

三、皮爾森羅氏線圈

       羅氏線圈以其高速的上升沿響應能力，積分電路的信號小縮能力，對高速大電路測試有著能力。寬頻剛性羅氏線圈適用于慢/快速變化測試信號，帶寬可至MHz，可定制羅氏線圈倍率為1:1，測量毫安級電流信號；同時耐壓值遠高于傳統的電流探頭（做好絕緣耐壓保護）。

四、測試方法

       示波器垂直檔位調為500uV每格，帶寬限制為20MHz以內，也可以用濾波功能，去除高頻噪聲，通道設置為1V/A，單位選擇A。被測線纜穿過羅氏線圈中間的孔，盡量不要直接接觸。當測試信號高于40A時，應當使用高倍率的羅氏線圈型號，防止燒壞示波器。啟動測試前，觸發電平設置為800uV，然后啟動被測物。

五、與接觸式測試方案的區別

（1）耐高壓。

（2）對被測物影響小。

（3）測試方便。

六、注意事項

（1）測試前需提供具體的電流值、帶寬要求、電流上升時間或者下降時間、被測物線徑，如果是內置到電源內部測試，需要考慮體積。

（2）需要長時間測試并且測試的信號變化幅度大，可以配一個限幅器，防止燒壞示波器。

（3）測試時，工程師應遠離被測物、羅氏線圈，同時戴絕緣手套，保護自身安全。

（4）增加電源濾波器給示波器供電可以消除部分環境噪音。

（5）條件允許的話，用上位機軟件控制示波器測量具體參數，更安全。