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I-Prober 520 Stromsonde ohne Klemme

Isolierte und nicht-invasive Stromsonde

50 MHz HF-Stromsonde ohne Klemme

Der Powertek I-Prober 520 ist eine berührungslose Stromsonde ohne Klemme, die eine schnelle und einfache Messung von Wechsel- und Gleichströmen in Leiterplattenspuren und Kabeln ermöglicht. Es funktioniert, indem die isolierte Spitze der Sonde auf eine Leiterplattenbahn gelegt wird. Der in der Bahn fließende Strom kann beobachtet und gemessen werden.

Die I-Prober 520 Sonde ist anders als jedes andere Strommessgerät auf dem Markt. Für eine kalibrierte Strommessung muss der Strom normalerweise durch eine geschlossene Magnetschleife geleitet werden. Normalerweise geschieht dies mithilfe einer Art geteilter Klemmvorrichtung. Während dies für einzelne Drähte geeignet sein mag, ist es für die Strommessung in Leiterplattenbahnen – häufig in Leiterplatten mit hoher Dichte – nur begrenzt geeignet.

Die Stromsonden I-Prober 520 kann mit allen Oszilloskopen verwendet werden.

Merkmale:
  • Beobachten und Messen des Stroms in einer Leiterplattenspur
  • Durchführen von Messungen mit berührungsloser Sondierung
  • Geeignet zur Beobachtung und Messung des Stroms in Bauteilleitungen und Leiterplattenspuren
  • Großer Dynamikbereich von 10 mA bis 20 A Spitze-Spitze
  • Große Bandbreite von DC bis 5 MHz
  • Geringes Rauschen, entspricht < 6 mA rms bei voller Bandbreite
  • Minimale Störung der Schaltungsbedingungen, sehr geringe Einfügungsimpedanz und Streukapazität
  • Sicherheitsklassifizierung: 300 V Kat. II (600 V Kat. I)
  • Geeignet für den Anschluss an jedes Oszilloskop
  • Hochpräzise H-Feld-Sonde für allgemeine Zwecke
  • Wandelt sich in eine Standard-Stromsonde mit „geschlossenem Magnetkreis“ um

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Spezifikationen für die Stromsonde I-Prober 520
Ausgangssignal
Maximale Leistung:
10V
Oszilloskop-Eingänge:
Geeignet für eine Eingangsimpedanz von 1MΩ parallel mit < 30pF
Spurposition:
Weitbereichs-DC-Offset-Steuerung im Signalaufbereiter
Sicherheit
Max. Stromkreisspannung:
300 V Kat. II (auf Wechselstromleitungskreisen). 600 V Kat. 1 (auf nicht kategorisierten Stromkreisen innerhalb von Geräten)
Max. Spitzentemperatur:
150°C maximal zulässige Temperatur an der Sondenspitze
Konformität:
Entspricht EN61010-1 und EN61010-031
Bandbreitensteuerung
Schalterposition:
Vollständiger
500kHz
2Hz
Nominale Bandbreite:
DC bis 5MHz
Gleichstrom bis 500 kHz
DC bis 2 Hz
Anstiegszeit:
<70ns
700ns
175ns
Aberrationen:
<± 5%
<± 1%
<± 1%

*Dies ist der Geräuschpegel bei Strommessung mit dem Toroid-Aufsatz. Bei der PCB-Leiterbahnmessung hängt das entsprechende Geräusch von der Leiterbahnbreite und der Verstärkungseinstellung ab, ist aber ähnlich dem Toroid-Messwert bei einer Leiterbahnbreite von 0.5 mm.

HF-Leistung
Ausbreitungsverzögerung:
60 ns typisch (bis 10 %)
Bandbreite:
DC bis 5 MHz (kleines Signal)
Anstiegsgeschwindigkeit:
15 A/us (Äquivalent)
Überlastanzeige
Indikatorschwelle:
Die Anzeige-LED im Signalaufbereiter leuchtet, wenn die Ausgangsspannung +/- 10 V überschreitet oder wenn große Magnetfelder eine Sättigung des Systems verursachen.
Power Source
Energieversorgung:
5.2 V bei bis zu 5 Watt vom AC-Netzadapter (mitgeliefert)
Mechanisch
Abmessungen der Sonde:
155 mm x 38 mm x 28 mm max.; 2.8 mm x 1.8 mm an der Spitze
Kabellänge:
2 m von der Sondenspitze zum BNC-Ausgang
Schirmungsmaß
Konformität:
Entspricht EN61326
Magnetfeldmessung (Modus = Feld)
Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor:
250 uT (oder 200 A/m) pro Volt.
Genauigkeit und Linearität:
± 3%
Maximales Feld:
±2.5 mT (2000 A/m).
Strommessung mit Toroid (Modus = Draht)
Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor:
1 Ampere pro Volt.
Genauigkeit und Linearität:
± 5%
Strombereich:
±10 mA bis +/-10 A (DC + Spitze)
Max. Drahtdurchmesser:
3.5 mm (ungebrochen) oder 6 mm (Endzufuhr)
Strommessung in Leiterbahnen (Modus = Leiterbahn)
Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor:
Einstellbar auf 1 Ampere pro Volt für Spurbreiten von 0.2 mm bis 3.5 mm (0.007" bis 0.14") und 2 Ampere pro Volt für Spurbreiten von 3 mm bis 6.5 mm (0.125" bis 0.25") mittels Kalibrator und Kompensationsdiagramm.
Sensorabstand:
0.7 mm Abstand vom Sensor zur Leiterplattenspur durch Sondendesign festgelegt.
Kalibrator:
Eingebauter Kalibrator im Signalaufbereiter, der einen AC- oder DC-Kalibrierungsstrom über eine 0.5-mm-Leitung bereitstellt
Verwendung der berührungslosen Stromsonde I-Prober 520
Was ist im Lieferumfang enthalten?

Der I-Prober 520 besteht aus der Stromsonde, die über ein 1.25 Meter langes Kabel mit ihrem Signalaufbereiter verbunden ist. Von dort endet ein weiteres 0.5 Meter langes Kabel in einem BNC-Stecker für die Verwendung mit jedem normalen Oszilloskop.

Die Sonde wird über den Signalaufbereiter mit einem kleinen Wechselstromadapter mit Universalspannung mit Strom versorgt.

Außerdem ist eine Ringkern-Ansteckvorrichtung vorhanden, die die Sonde in eine herkömmliche Stromsonde mit geschlossenem Magnetkreis zur Messung des Stroms in einem Draht umwandelt.

Der Signalaufbereiter

Der Signalaufbereiter bietet die Wahl zwischen drei Betriebsarten sowie Bandbreitenfilter, eine Offset-Steuerung und eine Überlastungsanzeige.

Es enthält außerdem den Kalibrator, der für die Messung von Leiterplattenspuren unterschiedlicher Breite erforderlich ist.

Messung des Leiterbahnstroms auf Leiterplatten

Die einzigartige Funktion des I-Prober 520 besteht in seiner Fähigkeit, in Leiterplattenspuren fließende Ströme zu beobachten und zu messen, indem er als berührungslose Stromsonde fungiert.

Die Stärke des Signals hängt entscheidend von seiner Position im Verhältnis zum Leiter ab. Daher muss die Sondenspitze sorgfältig positioniert werden. Auch die Größe des Leiters (z. B. die Breite einer Leiterplattenspur) hat einen erheblichen Einfluss.

Dies bedeutet, dass die Empfindlichkeit des I-Probers an die Spurbreite angepasst werden muss, wenn quantitative Messungen erforderlich sind. Ein Kalibrator im Signalaufbereiter ermöglicht die Empfindlichkeitseinstellung in Verbindung mit einer Kalibrierungskurve.

Das Messergebnis berücksichtigt auch andere Feldeffekte an der Spitze der Sonde und nicht nur die, die vom Strom durch den Leiter herrühren. Dazu können auch Gleichstromeffekte von benachbarten magnetisierten Komponenten und vom Erdmagnetfeld sowie Wechselstromeffekte von Transformatoren und anderen Feldstrahlungsquellen gehören.

Strom in benachbarten Leiterbahnen oder Leiterbahnen auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte beeinflusst ebenfalls die Messung.

Für diese Probleme gibt es mögliche Lösungen. Der unerwünschte Gleichstrom kann durch Beobachten der Messung ohne Stromversorgung des Schaltkreises auf Null gesetzt werden, während Wechselstromstörungen durch Bandbreitenfilter gedämpft werden können. Der I-Prober-Signalaufbereiter umfasst eine DC-Offset-Steuerung mit großem Bereich und umschaltbare Filter.

Die Verwendung des I-prober 520 erfordert jedoch eine Interpretation, die auf einem guten Verständnis von Schaltkreisen und Systemen basiert. Es handelt sich um ein Werkzeug für professionelle Ingenieure und nicht für den Einsatz durch jedermann geeignet.

Strommessung im geschlossenen Regelkreis (in einem Kabel)

Während der Hauptzweck des I-Prober 520 darin besteht, einen Positionsstromfühler zu verwenden, gibt es viele Umstände, unter denen Strommessungen auch auf herkömmliche Weise durch Umschließen des Leiters durchgeführt werden können.

Um seinen Gesamtnutzen zu erhöhen, wird der I-Prober 520 mit einer aufsteckbaren Toroid-Baugruppe geliefert, die ihn in eine Sonde mit geschlossenem Magnetkreis zum Messen des Stroms in einem Draht umwandelt.

Bis zum Anbringen der Sonde ist der Toroid geöffnet, so dass das Einführen des Kabels ohne Trennung möglich ist.

Die große Bandbreite, der Dynamikbereich und das geringe Rauschen der Sonde bleiben erhalten, es wird jedoch eine höhere Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Unterdrückung unerwünschter Felder erreicht.

Wenn der Modusschalter des Signalaufbereiters auf „Draht“ eingestellt ist, sind die Sonde und die Toroid-Baugruppe korrekt für eine Ausgabe von 1 Volt/Ampere kalibriert.

Messung des elektromagnetischen Felds

Aufgrund der sehr geringen Größe des Feldsensors im I-prober 520 verfügt dieser über einzigartige Fähigkeiten bei der Messung magnetischer Felder.

Die ortsabhängige Variation des Felds lässt sich präzise bestimmen, sodass die genaue Quelle der Felder lokalisiert und ihre Variation im Raum gemessen werden kann.

Wenn der Modusschalter des Signalaufbereiters auf „Feld“ eingestellt ist, wird die Ausgangsspannung neu skaliert und in Tesla oder Ampere pro Meter gemessen.