オシロスコープ プローブとは
オシロスコープ プローブは、電子回路の信号をオシロスコープへ正確に伝送するための測定用アクセサリです。プローブの性能や使い方によって、測定結果の正確さや安全性が大きく左右されます。
主なプローブの種類
| 種類 | 特徴と用途 |
|---|---|
| パッシブプローブ | 最も一般的。扱いやすく、通常は標準で付属。比較的低周波の測定に適している。 |
| アクティブプローブ | 内部に増幅回路を持ち、高インピーダンスや高速信号の測定に対応。微小信号や高速回路向き。 |
| 差動プローブ | 2点間の電圧差を測定。高電位差・フローティング信号の測定に適する。 |
| 電流プローブ | 電流を非接触またはシャント抵抗を用いて測定。電源回路やモーター駆動回路で使用される。 |
| 光アイソレーションプローブ | 入力と出力を光で絶縁。高電圧環境や強いコモンモードノイズ環境下での安全測定に有効。 |
プローブの主要仕様と意味
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 帯域幅（Bandwidth） | 測定可能な最高周波数。オシロスコープ本体と同程度以上が望ましい。 |
| 減衰比（Attenuation Ratio） | 例：10:1、1:1など。高電圧測定時に信号を安全なレベルに変換。 |
| 入力インピーダンス | 一般的に10MΩ。高すぎると回路に負荷を与えるおそれがある。 |
| 最大入力電圧 | プローブが安全に扱える電圧範囲。絶対に超えてはならない。 |
プローブ使用時の注意点
-
グラウンド接続を短く保つ
グラウンドリードが長いと、ノイズやリンギングが発生しやすくなります。 -
プローブ補正（キャリブレーション）を行う
測定前には、オシロスコープのキャリブレーション端子を使ってプローブの補正を行いましょう。 -
測定対象と周波数帯に応じて適切なプローブを選定する
高周波信号、微小信号、差動信号などは、専用のプローブが必要になります。
よくある用途別プローブの選び方
| 用途 | 推奨プローブタイプ |
|---|---|
| 一般的な電子回路の測定 | パッシブプローブ |
| 高速デジタル信号の解析 | アクティブプローブ |
| インバータやモータ駆動信号の測定 | 差動プローブまたはアイソレーションプローブ |
| 電源回路の電流測定 | 電流プローブ |
| 高電圧環境下の安全な測定 | 光アイソレーションプローブ |
まとめ
オシロスコープの性能を最大限に引き出すには、測定対象や周波数帯に適したプローブを選定し、正しく使用することが不可欠です。特に高電圧や高周波の測定では、安全性と信頼性の高いプローブの活用が求められます。