PEM CWT罗氏线圈衰减比设置步骤详解

一、衰减比的核心概念与作用

CWT PEM 衰减比是指罗氏线圈输出信号与被测电流的幅值比例关系，直接决定测量精度与信号适配性。其本质是通过示波器等仪器的衰减设置，匹配线圈灵敏度特性 —— 例如 PK-CWT/15 探头灵敏度为 2mV/A 时，需将示波器衰减比设为 500X，才能实现电流信号的准确复现。

衰减比设置的核心价值体现在两方面：一是信号适配，将线圈输出的微弱电压信号转换为仪器可识别的标准范围；二是误差控制，不当的衰减比会导致信号过载失真或信噪比过低，尤其在高频瞬态电流测量中影响更为显著。

二、衰减比设置前置准备

1. 核心参数确认

探头灵敏度：从 CWT PEM 产品手册获取，如 “1mV/A”“2mV/A” 等关键指标，这是衰减比计算的基准。

仪器输入特性：确认示波器 / 测量仪的输入阻抗（需≥100kΩ，推荐 1MΩ）和最大输入电压，避免信号超量程。

测量场景参数：明确被测电流的频率范围（如高频脉冲或低频稳态）、幅值预估，结合 CWT 系列的带宽特性（如 Ultra mini 型号的高频响应）调整策略。

2. 设备连接规范

物理连接：将 CWT 罗氏线圈的输出端通过专用电缆连接至测量仪器，确保接口插到底部以避免信号不稳定。

环境排查：远离多圈线圈、MHz 级干扰源及变化速率＞100V/μs 的高压信号，可通过 “空测法”（探头环空置测量环境信号）评估干扰程度。

参考地设置：确保测量仪器接地可靠，减少共模干扰对衰减比校准的影响。

三、衰减比设置四步核心流程

第一步：基于灵敏度计算初始衰减比

衰减比的核心计算公式为：

衰减比 = 1 /（探头灵敏度 × 仪器单位转换系数）

以典型场景为例：

当 PK-CWT 探头灵敏度为 1mV/A 时，1A 电流对应 1mV 电压输出。若示波器以 “V” 为单位显示，需将 1mV 转换为标准读数，衰减比设为 1000X（即 1mV × 1000X = 1V/A 对应关系）。

若灵敏度为 2mV/A，则衰减比设为 500X，确保 2mV × 500X = 1V/A 的线性对应。

第二步：仪器参数配置

进入设置界面：在示波器菜单中找到 “衰减比”“探头比例” 或 “输入设置” 选项（不同品牌仪器名称略有差异）。

输入计算值：按第一步结果录入衰减比数值，如 “1000X”“500X”，部分仪器支持直接输入灵敏度数值自动换算。

阻抗匹配：确认仪器输入阻抗设为 1MΩ（或符合探头手册要求），与衰减比设置形成适配闭环。

第三步：信号验证与校准

标准源测试：使用已知幅值的标准电流源（如 1A 直流或 50Hz 正弦电流），将导线穿过 CWT 探头环中心（避开交界处误差区），记录仪器显示值。

误差修正：若显示值与标准值偏差＞±2%，需微调衰减比。例如标准 1A 显示 0.98A 时，可将 1000X 衰减比调整为 980X，直至误差符合要求。

频域特性验证：对高频信号（如上升时间＜1μs 的脉冲），需结合 CWT 系列的延迟特性（如 Tc 线圈延迟、Tb 积分器延迟），通过对比参考设备数据修正衰减比。

第四步：场景化微调与固化

高频场景：测量 MHz 级电流时，若时频图出现信号衰减，可适当降低衰减比（如从 1000X 降至 800X），同时牺牲部分量程以保证高频响应。

低频场景：对＜50Hz 的稳态电流，可提高衰减比以增强抗干扰能力，例如将 500X 调整为 1000X 提升信噪比。

参数固化：完成调试后保存设置方案，标注对应探头型号、灵敏度及测量场景，便于后续快速调用。

四、关键注意事项与常见问题

1. 操作禁忌

严禁在未断电时插拔探头接口，避免感应电压损坏仪器及影响衰减比校准精度。

被测导线必须穿过探头环中心，偏离中心会导致衰减比线性度下降，误差可增至 10% 以上。

2. 常见故障排查

3. 维护与校准周期

日常使用：每 3 个月通过标准电流源验证衰减比准确性。

长期存放后：首次使用前需重新执行全流程校准，重点检查高频响应下的衰减特性。

五、典型应用场景设置案例

1. 轴承故障诊断中的电流测量

使用 CWT mini 探头测量电机轴承故障电流（含高频冲击成分）：

探头参数：灵敏度 1mV/A，带宽 50kHz-1MHz

衰减比设置：1000X（基础值）→ 调试后 800X（增强高频捕捉）

验证标准：时频图中故障频率（如外圈故障频率 120Hz）清晰可辨，无幅值衰减。

2. 大功率开关电源测试

测量 IGBT 开关电流（上升时间 200ns）：

探头参数：灵敏度 2mV/A，延迟 Tc=15ns

衰减比设置：500X + 延迟补偿（减去 15ns 对应幅值修正）

验证标准：与高压探头同步测量的波形幅值偏差＜3%。

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