一、示波器测电流的原理

示波器本身只能直接测电压，不能直接测电流。因此，测电流通常是通过把电流转换为电压来实现的。常用方法有：

1. 串联小阻值电阻（分流电阻）法

• 电阻值要足够小，以减少对电路的影响，但又不能太小，否则电压信号过低，难以测量。

• 串联电阻功率要满足实际电流功率需求，避免烧毁。

• 原理：在电路中串联一个已知阻值的小电阻 $R_s$，通过欧姆定律 $I = V / R_s$ 将通过该电阻的电流转换为电压信号。

• 特点：操作简单，适用于低频和中频电流测量。

• 注意事项：

2. 电流探头（Current Probe）法

• 不同探头有最大电流额定值，超过容易损坏。

• 测量时需注意探头方向，通常探头上有电流方向箭头。

• 非接触式或接触式测量。

• 可测交流和脉冲电流，带宽高，适合高频测量。

• 原理：使用示波器专用电流探头，通过互感或霍尔效应将电流转换成比例电压输出给示波器。

• 特点：

• 注意事项：

3. 霍尔电流传感器法

• 精度受温度和磁场干扰影响。

• 需要选择合适量程的霍尔传感器。

• 测量直流电流和交流电流都可以。

• 安全性高，通常不直接接触高压电路。

• 原理：利用霍尔效应传感器检测导体周围磁场，将电流转换为电压信号。

• 特点：

• 注意事项：

二、示波器测电流的操作步骤（以分流电阻法为例）

1. 选择分流电阻

• 计算电流的最大值 $I_{max}$，选择一个电阻 $R_s$，确保：

  $$V = I_{max} \times R_s \le \text{示波器输入电压范围}$$

• 电阻功率 $P = I^2 R_s$ 要满足实际电流功率需求。

2. 串联接入电路

• 将分流电阻串联在待测支路中。

3. 示波器连接

• 示波器探头测量分流电阻两端电压。

• 若分流电阻很小，建议使用差分测量模式，减小接地环路干扰。

4. 计算电流

• 根据欧姆定律 $I(t) = V(t)/R_s$ 得到电流波形。

• 可在示波器上设置刻度，将电压波形换算为电流波形显示。

三、示波器测电流的操作步骤（以电流探头为例）

1. 连接电流探头

• 将探头夹在导线上，保证方向箭头与电流方向一致。

2. 设置示波器通道

• 通常电流探头会有比例系数（如 1 A/V），在示波器上设置正确的缩放系数。

3. 读取波形

• 示波器直接显示电流波形，无需额外换算。

四、测量注意事项

1. 信号带宽与探头带宽匹配

• 高频电流波形测量要选择高带宽探头，否则波形失真。

2. 安全问题

• 高压电路必须使用绝缘探头或霍尔传感器，避免触电。

3. 接地问题

• 避免直接接地引起短路或测量误差，必要时使用差分探头。

4. 电路影响

• 分流电阻法会改变电路阻抗，影响信号，尤其是高频信号。

五、总结