2000A大量程电流钳测小电流效果

汽车诊断

2000A大量程电流钳测小电流效果

作者：Steve Smith

电流钳毫无疑问是目前汽车检测和维修诊断最强大的工具之一，不用切割、断开或剥离电线就可以检测电源和接地线路的完整性，侵入性程度极低。新款虹科Pico电流钳采用的是BNC+接头，不再内置电池而是由示波器给它供电。同时取消了调零按钮和量程挡位，一旦连接到示波器，软件会自动对电流钳进行识别、设置和调零。

两款Pico BNC+电流钳（60A和2000A）都设计有出色的噪音屏蔽，由于不再内置电池，读数漂移也更小了。60A电流钳TA473用于测量10mA至60A范围的电流，涵盖了所有小电流的测试。2000A电流钳TA388可以测量高达2000安培的电流，200A以下的测试分辨率为±100mA，200A-2000A范围内的测试分辨率为±500mA，我们还可以使用软件的缩放和过滤功能更好地观察电流波形。也正是由于2000A电流钳具有高分辨率，很多用户会问到，是否可以将它应用在一些小电流测试中呢？

下面我将进行5项小电流测试，每项测试都将60A电流钳和2000A电流钳夹在同一条线缆上，对比看看2000A大量程电流钳测小电流的效果如何！

图1 柴油机电磁喷油嘴测试

图1中蓝色和红色波形分别是60A电流钳和2000A电流钳测得的，显然2000A电流钳的高性能使得它依旧可以清晰地捕获到喷油嘴电流涌入、针阀抬升维持电流以及电磁阀逐渐断电整个动态变化。但是由图1也可以看到，在0V电压附近，60A电流钳（蓝色波形）表现得更为稳定，2000A电流钳（红色波形）纹波更明显。而且60A电流钳测得最大电流值为13.94A，精度更高。

图2 独立点火初级电流测试

从图2我们可以看到，两种电流钳采集到的初级点火电流波形差别很小，最大电流的测量结果也非常接近。我们对两个通道都应用了400kHz的低通过滤，使得初级电路电流上升阶段波形的分辨率有所提高。在电流上升阶段可以清楚地看到，2000A电流钳测得的波形（绿色）比60A电流钳测得的波形（红色）振荡幅度更大。

图3 氧传感器加热器的电流测试

接着我们对氧传感器加热元件的电流进行测试，它是一个脉冲宽度调制（PWM）或占空比方波。由图3可知，2000A电流钳所测波形（深红色）明显比60A电流钳所测波形（蓝色）噪音干扰更大，毛刺更多。我们对2000A电流钳所测波形使用了1kHz低通滤波后，波形（浅红色）分辨率得以改善。

图4 喷油嘴（汽油机）多点喷射电流

在测试多点喷射喷油嘴电流时我们同样发现，2000A电流钳所测波形（红色）出现了很多毛刺和噪音干扰。令人惊喜的是，我们通过软件对2000A电流钳所测波形进行了低通滤波和放大，还是可以在电流波形中（浅红色）捕获到拐点，在该拐点针阀抬升喷油嘴打开。请注意，连接2000A电流钳到示波器进行测试时，PicoScope软件可选择的最小量程为±5A。我们对低通滤波后的波形进行测量，显示最大电流为883.3mA，这与60A电流钳测得的最大电流非常接近了。

图5 寄生漏电电流测试

最后我们要测的是寄生漏电电流，在该测试中2000A电流钳表现出的优异的抗干扰性出乎我们的意料。因为发动机的关闭和软件的低通滤波功能，噪音降低了很多。但是2000A电流钳测寄生漏电电流的结果并不总是可靠的，从图5所测的最大电流可以做出这个判断。如果该车规定漏电电流不能超过70mA，我们用60A电流钳测得最大值为60.49mA，根据该数据可以判断该车正常。但是用2000A电流钳测得最大值为104.5mA，我们就会因为测试设备选择不当误以为该车漏电。

我们回顾一下第四项汽油机多点喷射喷油嘴电流测试，其实这项测试对2000A电流钳要求很高。2000A电流钳TA388本身的钳口直径为32mm，而喷油嘴信号线直径可能只有1-2mm，这对电流钳捕获电磁感应的灵敏度是一个很大的挑战。并且图4中喷油嘴电流小于1A，而软件量程最小也只能选择±5A，周围还存在电磁干扰。

尽管存在上述种种高要求，尽管第一项测试中2000A电流钳采集到了纹波、几项测试中电流数值比60A电流钳更高噪音更多，但是从上述测试结果来看，2000A电流钳在测小电流时依旧表现出了优异的性能。软件的过滤和缩放功能可以帮助我们改善波形，这就使得我们需要测小电流时又多了2000A电流钳这个可选择的强大工具！