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TEKTRONIX THDP0100/0200 与 TMDP0200 系列高压差分探头
时间: 2025-11-20浏览次数：
TEKTRONIX THDP0100/0200 与 TMDP0200 系列高压差分探头
TEKTRONIX THDP0100/0200 与 TMDP0200 系列高压差分探头
合规信息与环境要求
1. EMC（电磁兼容）合规
核心指令：符合欧盟 2004/108/EC 指令要求。
关键标准：
发射标准：EN 61326-1:2006、EN 61326-2-1:2006、CISPR 11:2003（1 组 A 类，辐射与传导发射）；
抗扰度标准：IEC 61000-4 系列（静电放电、射频电磁场、电快速瞬变、电源浪涌、电压暂降等）；
电源标准：EN 61000-3-2:2006（谐波发射）、EN 61000-3-3:1995（电压波动与闪烁）。
特殊说明：
仅限非住宅区使用，住宅区使用可能产生电磁干扰；
连接被测物时可能超出标准发射限值，需使用高质量屏蔽接口电缆确保合规。
2. 安全合规标准
合规区域 核心标准 适用要求
欧盟 低电压指令 2006/95/EC、EN 61010-031/A1:2008 手持测量探头安全要求
加拿大 CAN/CSA-C22.2 No.61010-031-07/A1:2010 同 EN 61010-031/A1:2008 等效要求
国际通用 IEC 61010-031/A1:2008 测量、控制和实验室用电气设备安全规范
3. 环境相关要求
污染等级：评级为 2 级（正常环境下仅存在干燥非导电污染，偶尔可能因凝露产生临时导电性，典型办公 / 家庭环境，产品停运时可能出现凝露），仅限室内使用。
测量类别定义：
CAT I：非直接连接电网的电路测量；
CAT II：直接连接低压电网的电路测量；
CAT III：建筑物内配电系统测量；
CAT IV：低压电网源头测量（三款探头最高支持 CAT III，具体等级依型号与配件而定）。
环保合规：
符合欧盟 WEEE（2002/96/EC）与电池指令（2006/66/EC），需通过合规渠道回收处理；
归类为监控控制设备，豁免 RoHS（2002/95/EC）指令要求。
产品型号参数与核心特性
1. 三款探头核心参数对比表
参数类别 THDP0100 THDP0200 TMDP0200
带宽（-3dB） DC~≥100MHz 150V 档：DC~≥160MHz；1500V 档：DC~≥200MHz 75V 档：DC~≥160MHz；750V 档：DC~≥200MHz
峰值电压范围 低量程：600V（DC + 峰值 AC）；高量程：6000V（DC + 峰值 AC） 低量程：150V（DC + 峰值 AC）；高量程：1500V（DC + 峰值 AC） 低量程：75V（DC + 峰值 AC）；高量程：750V（DC + 峰值 AC）
衰减比 600V 档：100X；6000V 档：1000X 150V 档：50X；1500V 档：500X 75V 档：25X；750V 档：250X
上升时间（10%~90%，+20~30℃） ≤3.6ns（典型≤3.5ns），压摆率≥2500V/ns（6000V 档） 150V 档：≤2.4ns（典型≤2.2ns）；1500V 档：≤2.0ns（典型≤1.8ns），压摆率≥650V/ns（1500V 档） 75V 档：≤2.4ns（典型≤2.2ns）；750V 档：≤2.0ns（典型≤1.8ns），压摆率≥275V/ns（750V 档）
增益精度 ±2% ±2% ±2%
输入电阻 差分：40MΩ±2%；单端对地：10MΩ±2%/ 侧 差分：10MΩ±2%；单端对地：2.5MΩ±2%/ 侧 差分：5MΩ±2%；单端对地：1.25MΩ±2%/ 侧
输入电容 差分：<2.5pF；单端对地：<5.0pF / 侧 差分：<2.0pF；单端对地：<4.0pF / 侧 差分：<2.0pF；单端对地：<4.0pF / 侧
共模抑制比（CMRR） DC：>80dB；100kHz：>60dB；3.2MHz：>30dB；100MHz：>26dB 同 THDP0100 同 THDP0100
最大共模电压 / 对地电压 ±6000V（DC + 峰值 AC）；2300V CAT I；1000V CAT III ±1500V（DC + 峰值 AC）；1000V CAT II；600V CAT III ±750V（DC + 峰值 AC）；550V CAT I；300V CAT III
传播延迟 16ns 14ns 14ns
DC 偏移漂移（输出参考） 50μV/℃ 50μV/℃ 50μV/℃
输入过载恢复时间 600V 档：<30ns（5 倍过载后恢复至最终值 10%）；6000V 档：<30ns 150V 档：<20ns；1500V 档：<20ns 75V 档：<20ns；750V 档：<20ns
输入等效噪声（mV rms） 600V 档：<175mV；6000V 档：<400mV 150V 档：<50mV；1500V 档：<140mV 75V 档：<25mV；750V 档：<65mV
探头尺寸（长 × 宽 × 高） 探头主体：185mm×56mm×25mm；控制盒：76mm×31mm×41mm 同 THDP0100 同 THDP0100
线缆长度 输入线：25.4cm（10in）；输出线：1.5m（59in） 同 THDP0100 同 THDP0100
重量（仅探头） 340g（12.0oz） 309g（10.9oz） 309g（10.9oz）
2. 环境适应性参数
环境参数 要求范围
工作温度 0℃~40℃（32℉~104℉）
存储温度 -30℃~70℃（-22℉~158℉）
工作湿度 5%~85%RH（0℃~40℃）
存储湿度 5%~85%RH（≤40℃）；5%~45%RH（40℃~70℃）
工作海拔 3000m（9842ft）
存储海拔 15240m（50000ft）
操作指南：连接、控制与测量
1. 连接到测量仪器（示波器）
物理连接：将探头插入示波器输入通道，探头所有 LED 短暂全亮后恢复至上次使用设置；控制盒上的 Status LED 先呈琥珀色（自检中），短暂熄灭后变为绿色，表明探头就绪。
示波器设置：调整示波器输入的垂直偏移（位置），根据被测信号电压选择合适的探头量程（低量程分辨率更高、噪声更小，超量程时需切换高量程）。
安全检查：确认示波器输入阻抗为 1MΩ、带宽不低于探头带宽；电压＞60VDC 或 30VAC RMS 时，需再次检查配件连接是否牢固。
2. 连接到被测电路
连接线选择：使用探头自带的 integral 输入线（25.4cm）或延长线（1.5m，需成对使用以保证线长一致，减少噪声与电感影响）。
配件连接：根据被测点类型选择配件（钩尖、夹头等），先将配件连接到探头输入线，确保连接牢固后再接入被测电路；禁止在配件未接探头时直接连接电压源。
测量距离：延长线可使测量点间距达 3.5m，但频率＞10MHz 时测量精度会下降，建议搭配示波器 20MHz 及以下带宽滤波器使用。
3. 探头控件与指示灯详解
控件 / 指示灯 位置 功能说明
探头释放按钮 控制盒 按下解锁探头与示波器的连接，需先断开电路连接再拔出探头
Status LED 控制盒 琥珀色：自检中；绿色：正常就绪；琥珀色 / 红色：自检失败或故障
MENU 按钮 控制盒 调出示波器上的探头设置菜单，可操作 AutoZero、量程选择等功能
电压量程（RANGE）按钮及 LED 探头头部 切换低 / 高量程，LED 显示当前量程；超量程时 OVERRANGE LED 亮起
带宽限制（BANDWIDTH LIMIT）按钮及 LED 探头头部 切换全带宽 / 5MHz 限制；5MHz 档可滤除开关电源高频噪声与谐波，适配 SMPS 测试
超量程（OVERRANGE）指示灯 探头头部 红色亮起：差分信号超当前量程线性范围，输出信号不准确
声光超量程（AUDIBLE OVERRANGE）按钮及 LED 探头头部 切换超量程蜂鸣功能（默认开启）；ON/OFF LED 指示当前状态
4. 测量关键注意事项
超量程检测局限：OVERRANGE 仅检测 +/- 输入间的差分超量程，不检测共模电压或对地电压超量程，需通过单端测量（- 端接地，+ 端分别测各点对地电压）确认无超范围情况。
共模信号抑制：双绞线输入线可减少高 EMI 环境中的噪声耦合；频率越高共模抑制比越低，需根据测量频率评估信号准确性。
探头负载影响：探头会向被测电路引入电阻、电容和电感，频率＞1kHz 时输入阻抗下降，低阻抗、低频率信号的负载影响可忽略。
配件系统：标准配置与可选配件
1. 标准配件（分型号）
（1）THDP0100 标准配件
配件名称 规格参数 数量 重订型号
延长线 长度 1.5m，香蕉插头，1000V CAT III、600V CAT IV 1 对 196-3523-xx
测试探头（TATP） 6-32 螺纹头，带手指防护，2300V CAT I、1000V CAT II 1 对 含于 020-3070-xx 套件
小钩尖（TASH） 适配 TATP，用于小型导体，2300V CAT I、1000V CAT II 1 对 含于 020-3070-xx 套件
大钩尖（TALH） 适配 TATP，用于螺栓端子、母线，2300V CAT I、1000V CAT II 1 对 含于 020-3070-xx 套件
（2）THDP0200 & TMDP0200 标准配件
配件名称 规格参数 数量 重订型号
延长线 长度 1.5m，香蕉插头，2300V CAT I、1000V CAT III 1 对 196-3523-xx
手持探头（TP175-FL） 螺纹头，可伸缩绝缘护套，1000V CAT II/III、10A 1 对 TP175-FL
弹簧针 tip 适配器及 tip 适配 TP175-FL，含锥形尖与锯齿尖，150V CAT II、0.1A 2 套 020-3107-xx
加长测试探头适配器 适配 TP175-FL，用于密集电路，300V CAT II、3A 1 对 012-1724-xx
钩夹（AC280-FL） 香蕉接口，1000V CAT III、3A 1 对 AC280-FL
钳夹（AC283-FL） 适配 recessed 测试点，1000V CAT III、1A 1 对 AC283-FL
鳄鱼夹（AC285-FL） 大尺寸绝缘夹，1000V CAT III、10A 1 对 AC285-FL
鳄鱼夹（344-0670-xx） 双绝缘，适配大型螺栓 / 母线，1000V CAT III、10A 1 对 344-0670-xx
探头支架（TPH1000） 支持手持探头免提测量，需配橡胶脚 1 个 TPH1000
THV-Browser 调节两探头间距（最大 2.54cm），支持单手浏览或免提测量 1 个 THV-Browser
2. 可选配件
配件名称 功能用途 重订型号
TekVPI 校准夹具 提供探头电源，路由输出信号至 SMA 接口，用于性能验证与增益调整 067-1701-xx
替换标签（安全件） 覆盖探头背部维修调整孔，维修后需更换以保证安全 335-2913-xx
3. 配件使用限制
THDP0100 的测试探头与钩尖禁止用于 CAT III/IV 电路；搭配 THDP0200/TMDP0200 使用时，禁止用于＞1000V 电路。
弹簧针 tip 适配器与加长测试探头适配器会降低探头电压等级，需严格遵守其额定电压（150V CAT II/300V CAT II）。
使用 TP175-FL 在 CAT III 电路测量时，探头 tip 需处于缩回状态（裸露金属约 3.7mm），防止电弧闪络。
功能检查与校准流程
1. 功能检查（快速验证探头可用性）
（1）检查准备
设备：示波器、AC 电源、探头标准配件。
前提：配件完全接合，电压源＞42Vpk 时需确认连接牢固。
（2）检查步骤与判断标准
输入 1（+/-） 输入 2（-/+） 测量模式 量程设置 检查标准
火线 地线 / 零线 差分 高量程（6000V/1500V/750V） 示波器显示线电压，无明显失真
火线 地线 / 零线 差分 低量程（600V/150V/75V） 示波器显示线电压，输入超量程约 20% 时 OVERRANGE 灯亮起
火线 火线（同一连接点） 共模 高 / 低量程 示波器无信号显示（存在 DC 偏移时需用 AutoZero 抵消）
2. 校准操作（含 AutoZero 与偏移调整）
（1）AutoZero（抵消 DC 偏移）
预热：探头与示波器通电 20 分钟。
短接输入：用钩尖将探头 +/- 输入短接。
启动校准：按探头 MENU 按钮，在示波器 “Probe Setup” 菜单中选择 “AutoZero”，等待校准完成。
（2）DC 偏移零位调整（手动）
示波器设置：将探头通道的垂直偏移设为 0V。
短接输入：用钩尖短接探头 +/- 输入。
进入调整模式：长按探头 BANDWIDTH LIMIT 与 RANGE 按钮约 2 秒，直至 OVERRANGE LED 闪烁后松开。
调整零位：通过 BANDWIDTH LIMIT（降低偏移）与 RANGE（增加偏移）按钮，将示波器显示的偏移电压调至 0V。
存储设置：按 AUDIBLE OVERRANGE 按钮，OVERRANGE LED 停止闪烁，设置生效。
重复：切换至另一量程，重复步骤 3-5。
（3）DC 偏移零位重置（恢复默认）
短接输入：用钩尖短接探头 +/- 输入。
进入重置模式：长按 BANDWIDTH LIMIT 与 RANGE 按钮约 4 秒，直至 OVERRANGE LED 常亮后松开。
存储默认值：按 AUDIBLE OVERRANGE 按钮，OVERRANGE LED 熄灭，默认偏移值恢复。
重复：切换至另一量程，重复步骤 2-3，之后需重新执行 DC 偏移零位调整。
3. 性能验证（官方推荐 1 年校准间隔）
（1）所需设备
设备名称 最低要求 示例型号
示波器 带宽≥500MHz Tektronix MSO/DSO4000
信号发生器 ±100V 可调幅度，100Hz 方波，已校准 Fluke 9100
脉冲发生器 输出≥50V，脉冲宽度≥200ns，上升时间≤500ps，1kHz Avtech AVR-E2-B-W-P
校准夹具 TekVPI 输入接口 Tektronix 067-1701-xx
数字万用表（DMM） 支持 100mV/1V 真有效值 AC 量程，精度＜±0.3% Tektronix DMM4040/4050
线缆与适配器 50Ω BNC 同轴电缆（36in）、BNC-SMA 转接器、BNC - 双香蕉转接器等 Tektronix 012-0482-xx、015-1018-xx 等
终端负载 50Ω BNC 穿通终端 Tektronix 011-0049-xx
衰减器 50Ω BNC，2X 衰减 Tektronix 011-0069-xx
（2）增益精度验证
设备连接：
示波器通道接校准夹具→探头输出接校准夹具，探头输入通过适配器接信号发生器；
校准夹具 SMA 接口通过同轴电缆接 DMM，DMM 设为 AC 电压档。
参数设置与测量（按型号调整）
| 探头型号 | 量程 | 发生器设置（100Hz 方波） | 预期 DMM 读数（rms） | 合格范围 |
| THDP0100 | 600V | 75V rms | 750mV | 735mV~765mV（±2%） |
| THDP0100 | 6000V | 75V rms | 75mV | 73.5mV~76.5mV（±2%） |
| THDP0200 | 150V | 25V rms | 500mV | 490mV~510mV（±2%） |
| THDP0200 | 1500V | 75V rms | 150mV | 147mV~153mV（±2%） |
| TMDP0200 | 75V | 20V rms | 800mV | 784mV~816mV（±2%） |
| TMDP0200 | 750V | 60V rms | 240mV | 235.2mV~244.8mV（±2%） |
操作步骤：
关闭发生器输出→设置探头量程与发生器参数→开启发生器→记录 DMM 读数→关闭发生器→切换量程重复测量。
（3）上升时间验证
设备连接：
脉冲发生器输出→2X 衰减器→50Ω 终端→BNC - 双香蕉转接器→探头输入（+/-）；
探头接示波器，输入线保持平直平行。
参数设置：
脉冲发生器：50V 输出、1kHz 频率、200ns 脉冲宽度（探头输入实际 25V，因 2X 衰减）；
示波器：5V/div、10ns/div、全带宽、平均 16 次采样；
探头：全带宽、对应量程。
测量与合格标准：
开启发生器，用示波器自动测量上升时间→记录数值→切换量程重复测量；
合格标准：THDP0100 各量程≤3.6ns；THDP0200 150V 档≤2.4ns、1500V 档≤2.0ns；TMDP0200 75V 档≤2.4ns、750V 档≤2.0ns。
4. 内部调整（仅限序列号 C020000 及以上探头）
（1）调整前提
需移除探头背部安全标签（维修后必须更换），使用绝缘调整工具。
调整前完成 20 分钟预热，严格遵守高压操作规范（电压＞30VAC RMS 需专业人员操作）。
（2）可调整项目与流程
调整项目 核心步骤 参考标准
增益精度 1. 连接校准夹具、发生器与 DMM；2. 按增益精度验证参数设置；3. 用绝缘工具调整对应量程的 DC 增益电位器，使 DMM 读数在合格范围 同增益精度验证合格标准（±2%）
DC CMRR 1. 探头两输入接发生器 + 端，按表设置发生器参数；2. 示波器设 10ms/div、5MHz 带宽；3. 调整 DC CMRR 电位器，最小化示波器显示的信号幅度 信号幅度最小化，无明显波动
LF 补偿 1. 探头输入接发生器快速上升沿输出（10kHz、50Vp-p）；2. 示波器设 4μs/div、平均 16 次；3. 按 “长 + LF→长 + LF*→短 + LF” 顺序调整（TMDP0200 无 + LF*）；4. 反转输入线，按 “长 - LF→长 - LF*→短 - LF” 调整 方波响应优化，无过冲或衰减
AC CMRR 1. 探头两输入接发生器 + 端，设置发生器 297Vp-p（105Vrms）、100kHz；2. 示波器设 10μs/div，探头全带宽；3. 微调 + LF 电位器（短 + LF→长 + LF→长 + LF*），最小化信号幅度 信号幅度最小化，CMRR 符合典型值
（3）DC CMRR 发生器参数设置
探头型号 量程 发生器电压（rms） 发生器电压（p-p） 频率
THDP0100 600V 353.53V 1000V 40Hz
THDP0200 150V 200V 566V 40Hz
TMDP0200 75V 353.53V 1000V 40Hz
故障排除与维护保养
1. 常见故障与解决方案
故障现象 可能原因 排查步骤
探头 LED 不常亮 探头与示波器接口故障、示波器通道故障 1. 断开并重新连接探头；2. 更换示波器通道；3. 重启示波器后重新连接；4. 更换示波器测试（故障跟随探头则需返厂）
示波器无信号显示 配件未完全接合、探头与电路连接松动、探头故障 1. 检查配件连接是否牢固（香蕉插头、夹头需完全插入）；2. 重新连接探头与被测电路，确认接触良好；3. 执行功能检查，验证探头是否正常；4. 检查示波器通道设置（如耦合方式、量程）
OVERRANGE 灯异常亮起 差分信号超量程、共模电压 / 对地电压超量程 1. 切换至更高量程，观察灯是否熄灭；2. 若已为最高量程，停止测量并检查被测信号；3. 执行单端测量，确认共模电压与对地电压未超探头额定值
测量信号失真 探头带宽不足、输入线未双绞线、负载影响 1. 确认探头带宽≥被测信号频率；2. 将输入线扭绞，减少噪声耦合；3. 评估探头负载对被测电路的影响，必要时更换高输入阻抗探头
增益精度超差 探头未校准、环境温湿度超标 1. 执行 AutoZero 校准；2. 按性能验证流程重新校准增益；3. 确认测量环境在 0℃~40℃、5%~85% RH 范围内
2. 固件升级
若示波器未显示全部探头控件 / 指示灯，或频繁出现故障，可能需升级示波器固件。
3. 维护保养规范
（1）清洁要求
清洁工具：干燥 lint-free 布、软毛刷；顽固污渍用 75% 异丙醇 dampened 的布 / 棉签擦拭。
禁止事项：禁止使用喷雾、液体溶剂、研磨剂；禁止水分进入探头内部；禁止清洗探头内部组件。
（2）维修限制
无用户可维修部件，序列号 C019999 及以下探头仅可执行 AutoZero 与 DC 偏移调整，其他故障需返厂。
维修申请：联系泰克服务代表或授权维修中心，按指引返还产品维修。
关键使用风险与规避建议
高压触电风险：严格遵守连接 / 断开顺序，使用指定配件，电压＞60VDC/30VAC RMS 时佩戴绝缘防护装备，禁止触摸裸露电路。
探头损坏风险：禁止超量程、超环境条件使用；禁止非授权拆装；禁止使用磨损或非认证配件。
测量误差风险：测量前执行 AutoZero 校准；高频测量时注意共模抑制比下降；延长线使用时搭配低带宽滤波器；定期（1 年）进行性能验证。
环境安全风险：禁止在潮湿、爆炸、粉尘多的环境使用；确保探头散热良好，避免长时间高温工作。
