Warum sind Stromsonden so teuer?

Ich stelle fest, dass Strommesser vom Zangentyp zwischen ein paar Dutzend Dollar und ein paar Hundert Dollar kosten, aber die Strommesser für Oszilloskope kosten deutlich mehr, mit vielen nahe 1000 Dollar und einigen weit über 4000 Dollar. Warum sind die Oszilloskop-Stromsonden so teuer? Werden sie von Prinzen gebaut? Enthalten sie Spulen aus massivem Golddraht?

Ich verstehe, dass es sich um relativ kleinvolumige Objekte handelt und dass sie kalibriert werden müssen und wahrscheinlich eine Schaltung haben, die verschiedene Fehler ausgleicht, aber gilt das nicht auch für aktuelle Messgeräte? Haben die Sonden etwas Besonderes oder wirken nur die Kräfte des Marktes?

Ich glaube, hier spielen zwei Komponenten eine Rolle:

1 - Strommesser vom Zangentyp sind viel einfachere Geräte, da sie nur die Amplitude eines Wechselstroms bei bestimmten niedrigen Frequenzen messen müssen (einige messen Gleichstrom, sind aber teurer). Gegenwärtige Sonden (insbesondere solche mit der Fähigkeit zur Gleichstrommessung) sind viel ausgefeilter, müssen über einen anständigen Frequenzbereich ein flaches Ansprechverhalten bieten und sind viel anfälliger für alle Arten von Kalibrierungsproblemen und -driften.

2 - Der Markt für Stromzangen ist viel größer als der Markt für Stromzangen, da diese von Elektrikern genutzt werden. Dies ist ein viel größeres Universum als das, das von Elektronikern und Technikern vertreten wird.

Hey ... vielleicht gibt es hier eine Marktchance. Wer eine günstigere Stromsonde entwickelt, findet unter Hobbyisten und Kleinunternehmen einen guten Markt.

Nun, zuallererst sind DC-fähige Sonden etwas teurer, da sie Hall-Effekt-Sensoren verwenden und mit kleinen Offset-Spannungen umgehen müssen. Davon abgesehen gibt es drei Gründe:

1. Bandbreite
2. Bandbreite
3. Bandbreite

AC-DC-Sonden mit hoher Bandbreite arbeiten, indem sie einen Hall-Effekt-Sensor in einen Magnetkern einbetten. Wenn Sie eine Bandbreite von 20 MHz wünschen, müssen Sie einen Hall-Effekt-Sensor mit einer Bandbreite von 20 MHz finden, oder Sie müssen eine ausgefallene Mischung aus induktiver Kopplung bei hohen Frequenzen und Hall-Effekt bei niedrigen Frequenzen vornehmen und eine genaue Reaktion über das gesamte Spektrum aufrechterhalten Angebot.

Eine kostengünstige Nur-Wechselstrom-Sonde mit begrenzter Bandbreite kann nur ein Stromwandler sein.

Begriffe wie obere / untere Frequenz, Peak-A-Bereich, Empfindlichkeit und Linearität können bei Hall-Effekt-Sensoren sehr günstig sein , und Operationsverstärker mit hoher BW-Verstärkung sind günstig .

• Wir wissen, dass die Kosten stark ansteigen, um eine Gleichstromantwort in einer Klemme mit sehr hoher Empfindlichkeit zu erhalten.
• Wir wissen, dass es einige Kompromisse bei Dynamik, Kalibrierung, Sättigung, Linearität und Remenance gibt.
• Warum / wie sind Ferritsonden besser? und warum teurer?
• Wie schwierig ist der Ferritluftspalt für hochpermeable Ferritkerne zur Strommessung

• $(gain\cdot BW\cdot Amps)/(sensitivity\cdot accuracy)$

  Betrachten wir einige der führenden Keysight-Stromsonden in diesem $ -Bereich als Maß für die Empfindlichkeit gegenüber diesen Parametern für den Marktpreis. Organisieren Sie zunächst eine Liste von Parametern.

  KEYSIGHT CURRENT PROBES, US $ für die Ausgabe an 1 MΩ BNC

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  N7042A Rogowski AC    $ 1,881  9.2 Hz ~ 30 MHz   20 mV/A   300 Apk        
  N7041A Rogowski AC    $ 1,881 12   Hz ~ 30 MHz   10 mV/A   600 Apk     
  N7040A Rogowski AC    $ 1,881  3   Hz ~ 23 MHz    2 mV/A  3000 Apk     
  N7026A AC/DC clamp    $ 5,016          150 MHz 1000 mV/A    40 Apk    30 Arms
  1146B                 $   685          0.1 MHz  100 mV/A   100 mA ~ 10 Apk          
                                                10 mV/A   1A     ~100 Apk    
  N2893A  AC/DC         $ 3,999          100 MHz  100 mV/A    30 Apk   15 A    
  1147B   AC/DC         $ 2,526           50 MHz  100 mV/A   30 Apk 15 A    
  N2821A  AC/DC         $ 3,226            3 MHz     1 V/A  50 uA - 5 A        
  N2820A  AC/DC 2-ch    $ 4,302            3 MHz     1 V/A  50 uA - 5 A     
  N2783B  AC/DC         $ 3,221          100 MHz   0.1 V/A  50 Apk      30 Arms
  N2782B  AC/DC         $ 2,840           50 MHz   0.1 V/A  50 Apk      30 Arms
  N2781B  AC/DC         $ 4,333           10 MHz   10 mV/A  300 Apk     150 Arms
  N2780B  AC/DC         $ 5,358        2 MHz   10 mV/A  700 Apk     500 Arms
  

  (Diese Antwort ist noch in Bearbeitung. Dieser Text wird nach Fertigstellung gelöscht.)

• In der Zwischenzeit werden einige vielleicht überdenken, dass BW der einzige Treiber ist.

• warum ist das teuerste nur auf 2MHz begrenzt?
• noch eine weniger teure Rogowski-Spule gut bis 30MHz

Ref: https://www.keysight.com/de/pc-1659326/oscilloscope-probes?pm=SC&nid=-32553.0&cc=US&lc=eng

Billige Stromzangen können nur quasi konstanten Strom mit Abweichungen messen, die sich auf einer menschlichen Zeitskala (Sekunden oder einstellige Hertz) bemerkbar machen. Gegenwärtige Sonden haben Frequenzantworten, die bei Hunderten von kHz beginnen und bei den teuren bis zu Hunderten von MHz reichen. Das ist ein Unterschied von 3 bis 6 Größenordnungen.