探測技術對于高質量的示波器測量至關重要，而示波器探頭通常是示波器測量鏈中的第一環(huán)。如果探頭的性能不足，就會在示波器上看到失真信號或誤導信號。為您的應用選擇恰當?shù)奶筋^是進行可靠測量的第一步。如何使用探頭也會影響您進行精確測量的能力，以至于影響您獲得有用的測量結果。
如何提高示波器探測能力?
1.選擇無源探頭還是有源探頭?
對于中低頻(小于 600-MHz)測量來說，無源高阻抗探頭是很好的選擇。這些探頭堅固耐用且價格經(jīng)濟，具有寬動態(tài)范圍(大于 300 V)和高輸入阻抗，從而和示波器的輸入阻抗相匹配。不過，和低阻抗(z0)無源探頭或有源探頭相比，無源探頭具有更高的電容負載，而且?guī)捿^低。總之，對于絕大多數(shù)模擬或數(shù)字電路的通用調式和故障診斷來說，高阻抗無源探頭都是一個極好的選擇。
對于在寬頻范圍上(大于 600 MHz)需要進行精確測量的高頻應用來說，最好選用有源探頭。有源探頭比無源探頭價格較高，并且其輸入電壓有限，但是由于它們的電容負載顯著降低，因而能使您更精確地觀察快速信號。
2.使用雙探頭檢查探頭負載
探測電路之前，先將一個探針連接到電路上的一點，然后再將第二個探頭連接到同一點。在理想狀況下，您應看到信號無任何變化。如果信號產(chǎn)生變化，這個變化是由探頭負載引起的。
在理想狀況下，示波器采用無擾線(具有無限的輸入電阻、零電容和零電感)連接到被測電路，它能對被測信號進行精確復制。但在現(xiàn)實世界中，探頭是測量的一部分，它會向電路加載負載。
3.使用前的探頭補償
大多數(shù)探頭在設計時都和特定示波器型號的輸入相匹配。不過，各個示波器之間也是略有差別，甚至在同一示波器的不同輸入通道之間也有差別。所以在將探頭連接到示波器的輸入端之前，一定要確保首先檢查探頭補償，因為此探頭先前可能已經(jīng)過調整以便和不同的輸入相匹配。
4.低電流測量技巧
隨著當前電池供電設備和集成電路變得越來越注重環(huán)保和高能效，工程師迫切需要高靈敏度的低電平電流測量能力，以確保電流消耗處于可接受的范圍之內。需要精確測量功耗的主要應用是無線移動設備和消費類電子產(chǎn)品等使用電池供電的應用。為了盡量延長電池的使用時間，工程師需要最大限度降低產(chǎn)品在整個使用壽命中的功耗。功率定義為 P = V x I。降低設備功耗的主要方法是在電源電壓固定不變的情況下，減少設備的平均電流消耗。
5.使用差分探頭進行安全浮置測量
示波器用戶經(jīng)常需要進行浮置測量。在這種測量中，任何測量點都不能潛在接地。在進行標準示波器測量時，探頭連接到信號點，探針接地引線連接到電路接地，此時，示波器實際測量的是測試點和接地之間的信號差。大多數(shù)示波器都將其信號接地終端(或 BNC 接口的外殼)連接至防護接地系統(tǒng)。
6.檢查共模抑制
探測時最易產(chǎn)生誤解的問題之一是共模抑制可能會影響測量質量。無論是單端探頭還是差分探頭，將兩個探針均連接到被測件的接地，然后觀察屏幕上是否有任何信號顯示都是值得的。
7.檢查探頭耦合
在將探頭連接至信號時，用手抓住探頭電纜并繞圈移動。如果屏幕上的波形發(fā)生嚴重改變，那就說明能量就已耦合到探頭屏蔽，產(chǎn)生了這個改變。通過使用探頭電纜上的磁芯來降低電纜屏蔽的共模噪聲電流可能有助于提高探測精度。探頭電纜上的磁芯會生成一系列的阻抗與導體中的電阻并聯(lián)。增加探頭電纜的磁芯對信號幾乎沒什么影響，因為信號通過中心導體的核心并沿著屏蔽的核心返回，致使沒有凈信號電流經(jīng)過核心。
8.阻尼諧振
探頭性能受到探頭連接的高度影響。由于設計中信號速度的提升，您在連接示波器探頭時可能會發(fā)現(xiàn)更多過沖、振蕩和其他擾動。探頭會在與器件的連接位置形成一個諧振電路。如果諧振位于示波器探頭帶寬內，確定測量擾動源于電路或是探頭將變得十分困難。如果您必須在探針上添加電線以便在狹窄的環(huán)境中進行測量，可在探針上放置一個電阻器以阻尼添加電線的諧振。
