探测技术是实现高质量示波器测量的关键因素。作为测量链路的第一环节，探头的性能直接影响测量结果的准确性。若探头性能不佳，可能导致信号失真或误判。因此，正确选择并合理使用探头，是确保测量可靠与精确的首要步骤。
本文将介绍八项重要技巧，协助工程师选择合适的探头，提升示波器探测能力，并有效避免常见探测误区。
技巧一：选择无源探头或有源探头
对于中低频测量（通常低于600
MHz），高阻抗无源探头是理想选择。这类探头结构坚固、价格经济，具备超过300V的宽动态范围和高输入阻抗，能够良好匹配示波器的输入特性。然而，相较于低阻抗无源探头或有源探头，其电容负载较高，带宽有限。总体而言，高阻抗无源探头适用于大多数模拟或数字电路的通用调试与故障诊断。
对于需要精确测量、频率范围超过600 MHz的高频应用，推荐使用有源探头。尽管有源探头价格较高且输入电压范围有限，但其电容负载显著降低，能够更准确地捕捉快速信号。
技巧二：使用双探头检测探头负载
在探测电路之前，可先将一个探头连接至测试点，再将第二个同类探头连接至同一点。理想情况下，信号应无变化。若信号发生变化，则说明探头负载对电路产生了影响。理论上，示波器应通过理想导线连接至被测电路，以无扰动方式复制信号；然而实际中，探头本身即为测量系统的一部分，会引入负载效应。
为检测探头负载，可将探头连接至待测电路或已知阶跃信号，并在示波器上观察并保存波形。随后连接第二个同类型探头至同一点，比较两次波形差异。若存在显著变化，可能需要调整探测方式或选用负载更低的探头。
技巧三：使用前进行探头补偿
多数探头设计用于匹配特定示波器型号的输入特性，但不同示波器或同一设备的不同通道间仍可能存在差异。因此，在连接探头前应检查其补偿状态，避免因先前使用中的调整导致失配。
大多数无源探头内置可调RC分压网络，用于补偿其频率响应。若示波器支持自动补偿功能，建议使用该功能；否则，可通过手动调整探头的可变电容实现补偿。通常，示波器前面板提供方波参考信号，用于探头校准。
技巧四：低电流测量要点
随着电池供电设备和集成电路对能效要求的提高，工程师需具备高精度的低电平电流测量能力，以准确评估设备的功耗。尤其在无线移动设备及消费类电子产品中，精确测量功耗对延长电池寿命至关重要。功率公式为
P = V × I，在电源电压固定的情况下，降低平均电流消耗是减少设备功耗的关键方法。
测量电池供电设备的电流时，主要挑战在于电流信号的动态范围极宽，设备常在活动模式与待机模式间切换。传统钳形电流探头因动态范围与灵敏度有限（通常仅数毫安），难以准确测量从微安级至安培级的快速变化电流。此外，为保障测量精度，需定期对探头进行消磁处理，以消除铁芯残余磁性，并补偿其直流偏置。
技巧五：使用差分探头进行安全浮地测量
在进行浮地测量时，测试点均不接地。常规示波器测量中，探头接地引线连接至电路接地点，此时示波器测量的是信号与地之间的电位差。大多数示波器的信号接地端与保护接地系统相连，使所有测量均基于共同接地点。
若将接地引线连接至浮地点，可能导致该点接地，引发信号尖峰或电路故障。目前，一种常见但不推荐的浮地测量方法是“A-B”技术，即使用两个单端探头结合示波器的运算功能进行测量。更安全可靠的方式是采用差分探头。
技巧六：检查共模抑制比（CMRR）
共模抑制能力不足是影响测量质量的常见因素之一。无论是单端还是差分探头，均可将两个探针均连接至被测设备的地，观察屏幕上是否出现信号。若出现信号，则表明存在共模干扰。
共模噪声可能源于设备内部或外部，如电源线噪声、电磁干扰（EMI）或静电放电（ESD）。单端探头的长接地引线易加剧该问题。相比之下，差分有源探头通常具备更高的共模抑制比（通常可达80 dB，即10,000:1），能有效抑制共模干扰。
技巧七：检查探头耦合干扰
连接探头后，可用于握住电缆并移动，观察波形是否发生变化。若波形显著改变，说明存在能量耦合至探头屏蔽层。此时，可在探头电缆上加装磁环，以抑制屏蔽层中的共模噪声电流。
磁环会与导体电阻并联形成阻抗，但其对信号传输影响甚微，因为信号电流沿中心导体传播，并经由屏蔽层返回，净信号电流不流经磁环。磁环的安装位置影响其效果：安装在示波器端更便于操作，而靠近探头端的安装效果通常较差。缩短单端探头的接地引线长度也有助于改善干扰，而改用差分探头是最有效的解决方案。需注意，高频测量中电缆环境的改变可能影响测量可重复性。
技巧八：抑制谐振现象
探头连接方式会显著影响其性能。随着电路信号速度的提高，探头与元件的连接处可能形成谐振电路。若该谐振频率位于探头带宽范围内，将难以区分测量中的扰动是源于电路还是探头本身。合理选择连接点与探测方法，有助于识别并抑制谐振，确保测量准确性。
注意：正确选择与使用探头，是保证示波器测量精确性与重复性的基础。建议工程师在实际操作中结合具体应用场景，灵活运用上述技巧。