
您的位置:首頁(yè) > 技術(shù)文獻(xiàn) > 分析方法 > 泰克DMM4020萬(wàn)用表準(zhǔn)確地測(cè)量納安培電流解決方案
在當(dāng)前電子器件中,測(cè)量待機(jī)功率或電流泄漏是設(shè)計(jì)驗(yàn)證和調(diào)試過(guò)程中的一項(xiàng)常見(jiàn)任務(wù)。由于消費(fèi)者需要電池工作時(shí)間更長(zhǎng)、能耗效率更高的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)工程師必須認(rèn)真管理電流泄漏中丟失的能量,這要求準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量。器件中通常會(huì)設(shè)計(jì)有待機(jī)電流泄漏,這是提供“即時(shí)開機(jī)”功能的產(chǎn)品、帶有一直啟動(dòng)的時(shí)鐘顯示器的消費(fèi)電子、以及充電器等功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的副作用。由于能量是功率乘時(shí)間,即使待機(jī)功率電平低,其在長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)也可能會(huì)消耗大量的能量,耗用AC電源電量,耗干電池。準(zhǔn)確測(cè)量納安級(jí)的低電平泄漏電流,是大多數(shù)數(shù)字萬(wàn)用表面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。泰克DMM4020 萬(wàn)用表提供了一塊專用電路,可以以1 nA的分辨率測(cè)量泄漏電流,解決了這一挑戰(zhàn)。
圖1. 分流萬(wàn)用表電路作為安培表使用 測(cè)量待機(jī)電流泄漏 測(cè)量待機(jī)電流看上去象是一份容易的任務(wù)。它只需把優(yōu)質(zhì)萬(wàn)用表(DMM)的引線連接到相應(yīng)端子上,直接測(cè)量電流安培數(shù)就可以了。但事實(shí)上,這一任務(wù)并不是這樣簡(jiǎn)單,因?yàn)殡娏餍孤┮话愫艿,只有幾納安,使用傳統(tǒng)DMM進(jìn)行測(cè)量可能會(huì)不準(zhǔn)確。DMM測(cè)量電流的方式通常是以與被測(cè)電路串聯(lián)的分流電阻形式應(yīng)用已知電阻,允許電流流過(guò)電路。在電流流動(dòng)時(shí),DMM會(huì)測(cè)量經(jīng)過(guò)分流電阻器的電壓下跌量,使用歐姆定律計(jì)算電流。這種分流電阻器方法在分流裝置中引入了下跌電壓,稱為負(fù)擔(dān)電壓,如圖1 所示。負(fù)擔(dān)電壓成為誤差來(lái)源,因?yàn)楦鶕?jù)基爾霍夫電壓定律(KVL),要從電路中提供的電壓中減去這個(gè)負(fù)擔(dān)電壓,可能會(huì)出現(xiàn)50% 以上的誤差。通過(guò)使用較低的分流電阻,可以減少錯(cuò)誤數(shù)量,高端DMM 則提供了可變分流值,允許選擇電流量程。但是,使用低分流電阻值會(huì)提高測(cè)得的電壓靈敏度,使測(cè)量變得不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。 圖2. 反饋DMM 中的電路作為低電流安培表使用。泰克DMM4020 萬(wàn)用表就是這樣一種工具。 中,運(yùn)算放大器在電路中引入低阻抗,把未知輸入電流轉(zhuǎn)換成電壓,而不需要低電阻分流裝置,從而消除了負(fù)擔(dān)電壓。結(jié)果,對(duì)指明量程的低電流測(cè)量,儀器提供了高達(dá)1 nA 的分辨率及0.03% 的準(zhǔn)確度,對(duì)測(cè)量負(fù)荷影響達(dá)到最小,F(xiàn)在,通過(guò)使用泰克DMM4020 臺(tái)式萬(wàn)用表,可以準(zhǔn)確地測(cè)量待機(jī)電流。 注意誤差來(lái)源 在進(jìn)行低電流測(cè)量時(shí),要了解可能的測(cè)量誤差來(lái)源及怎樣防止這些誤差來(lái)源影響測(cè)量。常見(jiàn)誤差點(diǎn)包括:外來(lái)的泄漏電流,如塵土、油脂、助焊劑等污染物導(dǎo)致的泄漏電流。不管是被測(cè)器件、測(cè)試儀器本身、還是測(cè)試電纜或連接器,污染物都可能會(huì)為電流提供其它的流動(dòng)路徑,從而在測(cè)量中引入誤差。在進(jìn)行低電流測(cè)試時(shí),應(yīng)使用酒精清潔所有可能被污染的表面。 任何類型的噪聲都可能會(huì)在低電流讀數(shù)中引入誤差:- AC 電源噪聲可能會(huì)壓倒靈敏的放大器,導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。濾波有一定幫助,使用同軸電纜或屏蔽雙絞線測(cè)試電纜可以減少錯(cuò)誤的讀數(shù)。- 任何類型的聲音噪聲都可能會(huì)給測(cè)量過(guò)程引入振動(dòng)。而振動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體相對(duì)于絕緣體運(yùn)動(dòng),在電路中產(chǎn)生噪聲,進(jìn)而引起誤差。- 在分流裝置或被測(cè)器件的熱能刺激電路中的電子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)和碰撞時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱噪聲。得到的電壓和電流與電路中的電阻的平方成比例(來(lái)自被測(cè)器件和測(cè)量電路)。使用電阻較低的分流裝置有一定幫助。
關(guān)鍵詞:
① 凡本網(wǎng)注明"來(lái)源:易推廣"的所有作品,版權(quán)均屬于易推廣,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。已獲本網(wǎng)授權(quán)的作品,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)
使用,并注明"來(lái)源:易推廣"。違者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。② 本信息由注冊(cè)會(huì)員:北京東方中科集成科技股份有限公司 發(fā)布并且負(fù)責(zé)版權(quán)等法律責(zé)任。
易推廣客服微信