어떤 시나리오에서 마이크로 암페어를 측정하는 것이 중요합니까?

새로운 멀티 미터를 찾은 상황에서 나는 시장에서 사용 가능한 장치의 수를 잃어 버렸습니다. 가장 적합한 장치를 찾으려면 몇 가지 요구 사항을 설정해야합니다. 그것들을 비교하는 동안 나는 다음과 같은 질문에 이르렀습니다.

대부분의 프로 장치는 해상도가 0.001 A (1mA) 인 암페어 범위 만있는 반면 반 / 취미 장치는 밀리 암페어 및 마이크로 암페어 범위를 갖습니다. 발표자가 마이크로 암페어 범위가 누락되었다고 불평하는 YouTube에서 기기 리뷰를 보았습니다. YouTube의 다른 사람이 청중에게 밀리 암페어 범위이면 충분하다고 말했습니다. 그래서 여기 전문가들에게 내 질문 :

마이크로 암페어 측정이 필요한 시나리오는 무엇입니까?

예를 들어 : 데이터 시트를 보면 AND 게이트는 "입력 누설 전류"와 마이크로 암페어 범위의 전류를 공급하지만이 작은 전류를 언제 측정해야합니까?

유용한 답변에 감사드립니다.

내가 함께 작업하고 디자인 한 제품 중 하나는 스마트 공중 전화였습니다. 마치 마치 공중 전화처럼 작동 하는 마이크로 컨트롤러를 생각해보십시오 .

이것들은 20mA 공급을 보장하는 일반 전화 루프에서 작동해야했지만 더 높지는 않습니다. 에서 온 훅 본사는 달리 라인 오류를 감지하는 것처럼 조건 장치는 누설 전류의 몇 마이크로 암페어를 허용했다.

누출에 대한 의견에 응답하여; 열악한 환경, 매우 춥고 습도가 높은 외부 환경으로 인해 공중 전화 하우징 내부의 보드는 컨 포멀 코팅 처리되고 수분 밀봉 커넥터가 사용되었습니다.

이러한 장치는 온 후크와 오프 후크 전류 드로우의 차이가 다른 차수이므로 몇 마이크로 암페어 온 후크를 확인하는 것이 매우 중요했기 때문에 이러한 장치를 테스트해야했습니다.

다른 응용 프로그램은 새로운에 정말 저전력 마이크로 컨트롤러 (일반 부분 연결) 나는 다양한 동작 모드 및 해당 모드의 일부의 실제 전류 소모를 확인하고 싶을 어디 마이크로 암페어 범위에있는 (또는 이하).

가능한 많은 응용 프로그램, 이것은 단지 몇 가지입니다.

배터리로 작동하는 많은 장치는 전력 소비를 최적화해야하며 µA 전류 (종종 nA)도 자주 사용됩니다.

예를 들어, 무선 리모컨을 고려하십시오. 그들은 단지 3V, 200mAh 배터리를 가질 수 있습니다 . 이 리모컨을 배터리 교체없이 10 년 동안 작동 시키려면 20mAh / 년에 불과합니다. 또는 0.054mAh / 일 또는 0.0022mAh / 시간. 우리는 시간을 취소하고 2µA 이상의 연속적인 유휴 드레인입니다. 현대의 많은 마이크로 및 RTC가 이보다 훨씬 낫지 만 생산 실행을 측정하여 장치가 의도 한대로 작동하는지 확인해야합니다.

"리모컨의 작동 횟수에 따라 배터리 수명이 다를 수 있습니다 " 라고 말할 수 있습니다. 무선 송신기와 리모콘 내부의 MCU는 작동시 잠시 동안 10mA를 소비 할 수 있습니다. 1 초 미만으로 말하십시오. 따라서 10mA이지만 매우 짧은 기간 동안 배터리에서 소비되는 에너지는 매우 적습니다. 반면 하루 종일 2µA의 유휴 드레인 만 16 배 이상의 에너지를 필요로합니다 .

첫째, 전문 멀티 미터에 마이크로 암페어 스케일이 없다고 가정하면 잘못입니다. 예를 들어, Fluke 287은 행복하게 마이크로 암페어를 측정합니다. Fluke 116 에는 전류 측정을위한 마이크로 암페어 만 있습니다.

많은 전문 멀티 미터가 특정 사용 사례를 위해 설계되었습니다. 앞에서 언급 한 Fluke 116은 HVAC 시스템을 대상으로하며, 측정해야하는 유일한 전류는 불꽃 센서에서 나옵니다. 287과 같은 고급 모델은 모든 것을 할 수 있습니다. 플래시 메모리 프로세스 개발을 할 때 0-20 uA 범위에서 기준 전류를 측정하기 위해 하나를 사용했습니다. 배터리 구동 시스템의 경우 마이크로 앰프가 중요합니다. 그러나 대부분의 경우 마이크로 앰프 스케일이 필요하지 않으므로 추가 비용을 지불하지 않아도됩니다.

저전력 장치를 개발할 때 모든 nanoAmpere를 절약 할 가치가 있습니다. 예를 들어, CR2032 코인 배터리를 사용하면 용량이 약 200mAh입니다. 일단 그 배터리 중 하나에 의해 구동되는 장치를 개발하고 마이크로 컨트롤러가 대부분 휴면 모드 (0.6uA)가되었는지 확인해야했습니다. 또한 활성화시 전류 소비가 10uA 범위에 있는지 확인해야했습니다. 또한 PCB의 모든 구성 요소 (저전력 모드)의 합이 데이터 시트에 명시된 대기 전류의 합과 일치하는지 확인해야했습니다.

요약하면, 전원을 최대한 활용하고 하드웨어 / 소프트웨어를 처리하고 있는지 확인하려면 구성 요소의 저전력 성능을 측정해야하며 일반적으로이 속도는 uA 또는 nA로 제공됩니다.

귀하의 질문에 대한 답변에 트위스트를 추가하겠습니다. 부담 전압 , 일명 전압 부담 .

DMM의 전류 범위의 전압 부담은 측정을 수행하는 동안 DMM에 걸쳐 떨어지는 전압입니다. 그것은 다음과 같이 표현된다 V / A 또는 MV / mA 또는 유사한 장치. 이 장치는 옴 과 동일 하며 DMM이 해당 특정 범위의 회로에 제공하는 내부 저항을 표현하는 표준 방법입니다.

일부 응용 분야에서는 DMM이 uA 범위에서 측정 할 수 있지만 충분히 낮은 전압 부담 으로 측정 할 수 있다는 것을 아는 것이 중요하지 않습니다 .

이는 저전압 전력 레일에서 마이크로 암페어의 전류가 소비되는 저전력 또는 마이크로 파워 애플리케이션에서 매우 중요합니다.

실제로 100 uV / uA의 부하를 가진 600uA 범위의 DMM (내 Fluke 87V와 같은)을 상상해보십시오. 10V 레일에서 100uA를 측정하는 경우 레일에서 10mV 드롭 만 발생하면 무시할 수 있습니다. 그러나 100mV 신호를 전달하는 라인에서 동일한 전류를 측정하면 해당 신호가 10 % 변경되어 회로 작동이 중지 될 수도 있습니다.

다른 POV에서 볼 때 저 전류 응용 분야에서 측정을 수행하는 데 중요한 전류 범위뿐만 아니라 전류계를 삽입 할 회로의 임피던스도 있습니다. 전류계의 내부 저항이 너무 높으면 (고전압 부하) 측정중인 테스트의 회로 또는 작동이 크게 변경됩니다.

따라서 DMM을 선택하고 현재 사양을 검사하는 동안 전압 부담도 매개 변수로 고려해야합니다.

반도체 장치의 특성화 및 모델링을 수행 할 때 누설 전류 (유용하고 정확한 모델을 생성하는 데 중요한)는 마이크로 암페어 범위에 속합니다. 일반적으로 이러한 측정은 정밀 소스 측정 장치 (SMU)로 수행됩니다. 이러한 측정은 또한 주어진 반도체 프로세스의 기본 성능을 평가하기 위해 기술 개발에 일반적으로 사용됩니다.

전자 현미경을 작동시킬 때, 몇 피코 앰프의 해상도에 대한 빔 전류를 아는 것이 종종 바람직하다. 전자 현미경의 목표는 빔이 작은 피처와 상호 작용하도록 좁은 전자 (전자) 빔을 샘플에 집중시키는 것이므로 빔 전류는 작습니다.

이것은 전기적으로 분리 된 샘플 스테이지와 현미경 접지 사이에 전류계를 연결함으로써 달성됩니다. 물론 이러한 전류계는 계측기에서 사용하는 전류 범위에서 측정 할 수 있어야합니다.

고전압 물리학 실험에는 종종 마이크로 암페어 또는 나노 암페어 범위의 전류가 포함됩니다. 예를 들어 많은 광전자 증 배관 튜브는 1-10 uA 범위의 포화 전류를 가지고 있습니다. 응답 곡선이있는 방법 ( 이 Hamamatsu 정보 핸드북에서) :

일반적으로 전류에 비례하는 유용한 전압 (~ 1 ~ 10V)을 얻기 위해 고 임피던스 앰프에서 읽지 만, PMT 중 어떤 것이 고장 났는지 알아 내고 멀티 미터를 연결하려는 경우를 상상할 수 있습니다. 튜브 위로 손을 흔들어 빛을 차단하고 전류 강하를 확인하십시오.

이와 유사하게, 무언가 (예를 들어 진공 상태의 전극)에서 고전압 (몇 kV) 바이어스를 유지하려고하는 곳에서는 전압을 안정적으로 유지하기 위해 공급되어야하는 누설 전류가 있습니다. 이는 일반적으로 마이크로 암페어에서 나노 암페어 범위입니다. 게다가. 다시 말하지만 이것은 핸드 헬드 DMM으로 안전하게 측정 할 수없는 위치에 있습니다.

"프로"장치?

나는 "프로"에 의해 그들은 실제로 "전기공"미터를 생각합니다. 누군가가 집에서 120V 배선 작업을하거나 자동차 작업을 할 때 대개 암페어 또는 mA를 다루고 있습니다. 마이크로 앰프는 전자 제품에서 중요하지만 전문적인 "전기"작업에서는 그다지 중요하지 않습니다.

그러나 엔지니어와 과학자 (실제 전문가)에게는 마이크로 암페어 미터 스케일이 매우 중요합니다. 애호가 나 트랜지스터 회로를 사용하는 사람도 마찬가지입니다. 여기에있는 답변의 모든 예를 참조하십시오. 트랜지스터베이스 전류, 광 검출기, 연산 증폭기 및 10,000 ohms 이상의 저항과 관련된 모든 것 ...