在工程師實際使用示波器的時候，很多人會為一個問題所困擾——示波器接上探頭還沒有開始測信號，屏幕中就顯示了波形：

一個像正弦波，但是又有很多噪聲的波形。

這是怎么回事呢？

為了探究原因，當這樣的波形出現時，我們對它進行測量。打開示波器的測量功能，可以看到信號的頻率約為50Hz。

這個時候，如果把探頭靠近示波器或其他用電器再去觀察，可以明顯地觀察到信號變得更加清晰，噪聲也減小了。

如果我們再用手與探頭的信號端接觸，會發現示波器此時出現了一個更大的信號，調整垂直檔位后會發現，此時的信號頻率同為50Hz，但是信號的幅度變大，噪聲變小了，波形也清晰起來。

01 工頻干擾

上述帶噪聲的信號是如何產生的？有人認為是示波器的問題，也有人認為是探頭出了問題。

其實，這是50Hz的工頻干擾，是電力系統中普遍存在的一種現象。

我們的電網供電是220V/50Hz，而室內通常存在很多電纜或用電器，就會產生一些50Hz的電場。

示波器導致工頻干擾的原因一般有兩種：

·經輸電電纜傳導進入示波器

·通過空間輻射由探頭引入示波器

由此可見，以上所說的干擾就是通過空間輻射產生。

示波器的探頭由阻容結構組成。

探頭暴露在空氣中時相當于一個天線，所以將探頭靠近一些容易產生輻射源的設備（如示波器或者其他用電器）時，就會有明顯的干擾信號引入。此外，人體也是導體，是一種電阻很大的導體，就像是一個能夠接收周圍電磁輻射的大天線，所以才會有工頻干擾引入示波器。

這種現象會對我們的測試產生很大的影響，所以我們在測試中應該盡量減少或者避免工頻干擾。

02 如何避免工頻干擾

在我們示波器測量的時候，首先要保證示波器要有良好的接地。

接地不單單可以保證我們的電氣安全，減少觸電風險，也能夠使示波器和被測信號共地，屏蔽部分噪聲信號。

以上述比較有代表性的人體天線為例，我們同樣以手來接觸探頭的信號端，之后再把另一只手觸到探頭的地線上，這個時候可以看到信號的幅度明顯減小。

另外，我們在測試信號的時候，探頭的探針和地線本身也會組成一個環路，這又相當于一個小天線。

為了減少這樣的天線效應，可以把探頭的地線取下來，再用探頭標配的一個接地彈簧進行測量，減少地線的長度來減少信號干擾。

如果嘗試過以上的方法后效果依然不明顯，或者所測的信號需要較長的地線接地才能夠測量，所以我們無法使用接地彈簧時，可以想辦法減少一些電磁輻射。

此時可以關掉旁邊的一些用電器或換一個電器比較少的房間進行測試。不同的房間或者不同的地理位置，它的電磁環境可能相距甚遠，測量的結果自然也會有所不同。

如果對測試的結果要求比較高，或者以上的方式效果都不好，那還有最后一種方法可以嘗試：

使用濾波器對50Hz的工頻信號進行過濾，以得到更為純凈的測試信號。

03 總結

工頻干擾是工程師在實際操作中經常面臨的問題，輸電電纜傳導和空間輻射是兩種常見的原因。為了減少或避免干擾，可采取接地、減少地線長度、減少電磁輻射等方法，或者使用濾波器對信號進行過濾。