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如何利用示波器测量uA级电流和uV级电压?

发布时间:2018-02-02视频时长:03:37我要评论(0)
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主题视频: 示波器

视频简介

Roc(朱华朋)

当前最火的一个行业当属物联网,而物联网产品设计所面临的挑战是如何最大限度延长其超小体积电池的供电时间。这些智能设备,包括智能家电和工业传感器节点,充电一次要能够工作很长的时间,有很多智能可穿戴设备目前也是受限于电池供电时间而无法真正普及。为了延长这些智能设备的待机时长,除了等待更高能量密度的电池外,工程师要做的就是降低每一个元器件的工作电流特别是待机时刻下的电流,但是,使用常规的电流探头,我们测出来的信号是这样的:

巧妇难为无米之炊,电流测出来还没噪声大,您该怎么办?

小明举手说:这么小的电流,为啥不用高精度万用表测捏?

其实一般智能设备电流信号的动态范围都非常宽,并且通常需要在活动状态( 峰值电流非常高而且消耗得非常快) 与空闲或待机电流模式( 只消耗极少直流和交流电流) 之间来回切换。因此需要测试设备具有一定的采样率和带宽,这也是物联网小电流测试的最大挑战。

针对这一行业难题,是德科技提供 N2820A 系列高灵敏度电流探头可以同时满足宽动态范围和高灵敏度电流测量需求。同时只需极小的空间便能与被测器件(DUT) 建立物理连接。该交直流电流探头具有示波器电流探头中业界最高的灵敏度,可覆盖最低 500 nA、最高 5 A 电流范围的测试。

是德科技 N2820A 2 通道高灵敏度电流探头内置两个并联的差分放大器并对它们应用了不同的增益设置,低增益端使您可以查看波形的全貌( 或“缩小”视图),而高增益放大器则提供“放大”视图,使您可以查看极其微小的电流波动,例如智能产品的待机电流。

N2820A/21A 电流探头经过优化,可以测量被测器件中的电流流动以表征子电路,从而使用户除了能够查看大信号之外,还能查看快速和大幅变化的电流波形的详细细节。

在捕获到电流波形之后,为了更好的评估电池功耗或者充电情况,是德科技示波器在曲线测量结果下获得了一个区域,您可以通过积分运算轻松计算随时间变化的电流消耗,结果用安时(Ah,即安培 x 小时) 表示。见上图
同物联网行业面临的小电流测试挑战外,生物科学或者医疗设备往往需求小电压测试,市面上电压探头一般只能测试mV级别以上的电压,而生物电(心电图,脑电图,神经刺激等)一般都需要uV级别的测试能力。

擅长测量及其微弱的信号的N2820A除了作为电流探头能够进行500nA以上电流的测试外,还可以作为电压探头测试小至3uV的电压信号,

▲ 应用实例 – 心电图测量

作为物联网行业测试的领导者,除了有N2820A探头在uA与uV级别强大的测试方案外,是德科技还提供低至150pA的高带宽测试方案——电流波形分析仪,以及fA级电流测试设备,请下载低功耗物联网小电流测试方案全书以了解详情

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