一、什么是高壓差分探頭？

差分探頭有正負兩個輸入端，首先把輸入的電壓衰減（放大），通過差分電路把相同的電壓信號減掉，得到差值以后的信號。對于浮地信號的測量，差分探頭十分重要。

二、差分探頭的關鍵指標

（1）共模電壓范圍：探頭能承受的輸入兩端對地的最大共模電壓差。超過范圍可能導致探頭損壞或測量失真。

（2）零點：差分輸入的兩個端口短接在一起，輸出應為0mV，實際主要影響零點波形的位置，對測量微小電壓有影響，對高壓測量影響不大。

（3）差分電壓范圍：輸入信號兩端的最大允許電壓差。

（4）帶寬：探頭輸出信號衰減至-3dB時的頻率。

（5）共模抑制比：抑制共模信號（如地線噪聲）的能力，單位dB。CMRR低會導致測量信號被共模噪聲淹沒。

（6）輸入阻抗：探頭對被測電路的等效負載阻抗。需要注意的是阻抗過高可能引入噪聲，需匹配被測電路。

（7）衰減比：輸入電壓與輸出電壓的比例。衰減比100:1，輸入1000V→輸出10V（示波器量程需匹配）。

（8）精度：測量值與真實值的偏差，通常以百分比表示。但是受溫度漂移、非線性誤差、校準周期的影響。

（9）上升時間：探頭對階躍信號的響應速度（與帶寬相關）。影響高頻信號的測量真實性。

三、實際應用

（1）電力電子與逆變器測試：IGBT/MOSFET開關波形測量，母線電壓與驅動信號同步分析。

（2）電機驅動系統：電機相電流與反電動勢測量，故障診斷（如過壓、擊穿波形捕捉）。

（3）開關電源測試：原邊高壓側波形（如Flyback拓撲的漏極電壓）。同步整流管驅動信號分析。

（4）新能源與儲能系統：光伏逆變器的DC-DC升壓電路測量。電池管理系統（BMS）的電壓均衡監測。

（5）科研與高頻實驗：寬禁帶器件的動態特性測試。高壓脈沖信號（如激光驅動、等離子體研究）。

四、實際使用中的注意事項

（1）探頭選型匹配：確保探頭的最大共模電壓和差分電壓范圍覆蓋被測信號。探頭的帶寬需滿足測量要求。額外還需要注意阻抗匹配，高輸入阻抗（≥1MΩ）減少負載效應，低輸入電容（<5pF）避免高頻衰減。

（2）安全操作：確保探頭絕緣等級高于被測電壓。避免觸碰高壓端，使用絕緣手套和護目鏡。

（3）校準與補償：使用前進行偏置校準，消除零漂誤差。高頻測量時，用探頭配套的補償夾具調整容抗匹配。

（4）接地與干擾抑制：盡量縮短探頭接地線長度，減少環路電感引起的振鈴。若噪聲過大，可啟用示波器的帶寬限制（20MHz）或平均采樣模式。

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