高压下的毫安级小电流测试方案

一、测试背景

      高压源通常用于驱动电视机、显示器、光纤通信设备、半导体生产设备，为放大器、激光器、闪光灯、雷达、高频发射器、X线设备、核磁共振设备、医用激光器、传输电子显微镜等提供高功率。高压源可以输出直流电压或交流电压，它的主要作用是将低电位转化为高电位，以满足高电压需求，其输出电压从数百伏到数千伏不等，输出电流从毫安级到千安级。对于毫安级电流测试来说，常规的电流探头无法在高压环境下测试，柔性电流探头无法分辨毫安级电流变化。

二、高分辨率示波器

      当高速ADC进行数据采集时，由于噪声和失真的影响，实际ADC的信噪失真比达不到其标称位数应达到的理想性能。一般情况下，示波器带宽越高，其内部噪声就越高。因为高频噪声会进入高带宽示波器内。由于ADC仅为示波器系统的一部分，不能独立使用，因此整个示波器系统的ENOB指标会更有意义。高分辨率示波器ENOB高达8.4-bit，而12-bit示波器高达8.3～8.6-bit，时间误差、频率杂散都比较小，同时宽带噪声也比较低，能够有效保证测量的准确度。

三、刚性罗氏线圈

      罗氏线圈以其高速的上升沿响应能力，积分电路的信号小缩能力，对高速大电路测试有着优越的能力。宽频刚性罗氏线圈适用于慢/快速变化测试信号，带宽可至MHz，可定制罗氏线圈倍率为1:1，测量毫安级电流信号；同时耐压值远高于传统的电流探头。

四、测试方法

      示波器垂直档位调为500uV每格，带宽限制为20MHz以内，也可以用滤波功能，去除高频噪声，通道设置为1V/A，单位选择A。被测线缆穿过罗氏线圈中间的孔，尽量不要直接接触。当测试信号高于40A时，应当使用高倍率的罗氏线圈型号，防止烧坏示波器。启动测试前，触发电平设置为800uV，然后启动被测物。

五、与接触式测试方案的区别

（1）耐高压。

（2）对被测物影响小。

（3）测试方便。

六、注意事项

（1）测试前需提供具体的电流值、带宽要求、电流上升时间或者下降时间、被测物线径，如果是内置到电源内部测试，需要考虑体积。

（2）需要长时间测试并且测试的信号变化幅度大，可以配一个限幅器，防止烧坏示波器。

（3）测试时，工程师应远离被测物、罗氏线圈，同时戴绝缘手套，保护自身安全。

（4）增加电源滤波器给示波器供电可以消除部分环境噪音。

（5）条件允许的话，用上位机软件控制示波器测量具体参数，更安全。