选择柔性电流探头(如英国PEM的柔性探头)时,需根据具体应用场景、测量需求和环境条件综合评估。以下是详细的选型指南,帮助用户快速匹配最适合的型号:
一、选型核心参数
1. 电流特性
电流类型:
交流(AC):罗氏线圈探头(如PEM CWT系列)适合高频交流测量。
直流(DC)或低频交流:需选择集成霍尔传感器的混合探头(如PEM CWT DC系列)。
电流范围:
小电流(mA~A级):选择高灵敏度探头(如CWT Mini,量程±1A至±600A)。
大电流(kA级):选大孔径探头(如CWT Ultra,量程±30kA峰值)。
频率范围:
电力电子开关频率(kHz~MHz):需带宽≥5MHz(如CWT 60MHz系列)。
工频(50/60Hz):基础型号即可满足(如CWT Standard)。
2. 物理安装条件
导体尺寸:
小导体(PCB走线、细电缆):线圈内径需≤10mm(如CWT Mini,内径4.5mm)。
大导体(母排、粗电缆):选内径≥50mm的探头(如CWT LF系列,内径150mm)。
空间限制:
狭窄空间:柔性线圈可弯曲缠绕,优先选超薄轻量化设计(如CWT UltraFlex)。
3. 环境要求
温度范围:
工业高温环境:选耐温-40°C至+125°C的型号(如CWT HT系列)。
实验室常温:标准型号(-25°C至+85°C)。
抗干扰能力:
高电磁噪声环境(如电机驱动):需双层屏蔽设计(如CWT Pro系列)。
4. 输出与兼容性
接口类型:
直接连接示波器:选BNC接口(标配)。
连接功率分析仪:需D-sub或LEMO接口(需定制)。
供电方式:
无源探头:依赖外部积分器供电(如CWT Standard)。
有源探头:内置电池或外接电源(如CWT Ultra)。
二、选型步骤
步骤1:明确测量需求
被测对象:电机控制器、光伏逆变器、半导体器件等。
关键参数:峰值电流、频率、波形类型(连续/脉冲)。
步骤2:匹配探头性能
参数优先级 选型建议
大电流(>1kA) CWT Ultra系列
高频(>1MHz) CWT 60MHz系列
极小导体(<5mm) CWT Mini/B系列
高压隔离需求 CWT HV(隔离电压6kV)
步骤3:验证安装可行性
线圈长度:长线圈(如3m)适合环绕大型母排,短线圈(0.5m)适合紧凑空间。
弯曲半径:超柔性型号(如UltraFlex)可弯曲至半径15mm。
步骤4:确认认证与标准
汽车电子:选AEC-Q200认证型号(如CWT Auto)。
医疗设备:需符合IEC 60601标准(需定制)。
三、常见型号对比(以PEM为例)
型号 CWT Mini CWT Ultra CWT 60MHz CWT LF
量程 ±1A~±600A ±30kA峰值 ±6kA峰值 ±10kA
带宽 DC-10MHz DC-1MHz DC-60MHz DC-500kHz
内径 4.5mm 80mm 25mm 150mm
典型应用 PCB电流检测 电动汽车电机 SiC器件开关测试 风电变流器
四、注意事项
避免磁饱和:
罗氏线圈无磁芯,但需确保被测电流峰值不超过探头标称量程。
积分器选择:
低频测量(<1kHz)需高精度积分器(如PEM CWT-INT300)。
校准维护:
定期校准(建议每年一次),尤其用于功率效率测试等高精度场景。
定制需求:
特殊环境(辐射、真空)需联系厂商定制防护外壳。
五、典型案例
案例1:电动汽车电机测试
需求:测量400A峰值、20kHz PWM电流,安装空间狭窄。
选型:CWT Ultra(量程±30kA,带宽1MHz,线圈内径80mm,可弯曲安装)。
案例2:光伏逆变器谐波分析
需求:测量100A、150kHz开关频率,高温户外环境。
选型:CWT 60MHz(耐温125°C,带宽60MHz,双层屏蔽)。
总结
选型公式:
适用型号 = 电流量程 × 频率带宽 × 安装尺寸 × 环境适应性
通过明确测量目标、量化参数需求,并参考厂商提供的选型手册或在线工具(如PEM官网的探头选择器),可快速锁定最优型号。对于复杂场景,建议联系供应商提供定制化方案。