【#科科小知識 聊聊 #單位 這件事】讓我們來認識最新科學團體 SI7!
團體成員有:公尺君、公斤君、秒大叔、安培君、克耳文君、燭光君,以及莫耳醬。
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國際單位制(簡稱 SI),以 7 個基本單位為基礎,建立起一系列可以相互換算、關係明確的標準度量系統。
然而,基本單位若以實際物體作為標準,...
【#科科小知識 聊聊 #單位 這件事】讓我們來認識最新科學團體 SI7!
團體成員有:公尺君、公斤君、秒大叔、安培君、克耳文君、燭光君,以及莫耳醬。
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國際單位制(簡稱 SI),以 7 個基本單位為基礎,建立起一系列可以相互換算、關係明確的標準度量系統。
然而,基本單位若以實際物體作為標準,很可能因為物體受環境影響而產生變化。SI 為了追求長期穩定,決定重新定義,目前人造物們已全數退休。
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公尺 (m) 是長度單位。光一秒大概繞行地球七圈半,換算下來 1 公尺就等於光在真空中跑了 1/299,792,458 秒的距離。
公斤 (kg) 是質量單位。原本的 1 公斤等於國際千克原器 (IPK) 的質量,而這也是最後一個退休的單位原器。新定義使用「普朗克常數」重新制定。
秒 (s) 是時間單位。特定情境下,用頻率 9192631770 Hz 的電磁波照射銫 133 原子,能改變它的狀態。而頻率代表一秒振動的次數,也就是說,頻率 9192631770 Hz 的電磁波振動 9192631770 次的時間就等於 1 秒。
安培 (A) 是電流單位。運用單位以庫倫 (C) 表示的基本電荷 e,重新進行定義。
克耳文 (K) 是溫度單位。新定義以波茲曼常數作為基準。不過無論單位怎麼變,我們手上的溫度計還是可以照常使用!
燭光 (cd) 是發光強度的單位。「燭光」這個單位的亮度,幾乎等同於一根蠟燭的亮度。
莫耳 (mol) 是物量(物質的量)的單位。過去使用亞佛加厥數進行定義時,並沒有清楚寫明其數值,簡單來說就是個大概的數。現在不再使用這個「大概」,改以精準數值來定義莫耳。
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本則圖文改編自 @cw_parenting 親子天下所出版的新書《公尺君與他的單位小夥伴》
📝小補充:SI7 其實是本書獨創,國際上並沒有 SI7 的用法XD
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安培換算 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文
#電源設計 #電源管理晶片PMIC #物聯網IoT #奈米電流 #無線醫療裝置
#量測T&M #直流電源分析儀 #電池模擬器 #電源供應器 #電源量測單元SMU #電源管理單元PMU #分流器Shunt #資料擷取DAQ
【IoT 連網裝置電流變動大,如何捕獲一閃而過的致命缺失?】
在額定電壓下,物聯網 (IoT) 裝置的模組間工作電流往往得錙銖必較,以「奈米」尺度做計算,才能符合低雜訊、低功耗需求 (P=I x V,功率為電流、電壓乘積);這意謂裝置在設計上除了減少電流消耗,也要顧及實際應用細節。以無線醫療裝置為例,因電池供電有限,又需透過藍芽與智慧手機配對連結,電量掌握與數值讀取格外重要;確保使用者能如常追蹤生理資訊,供醫師作為診療參考或在數據出現異常時自動上傳。同時,了解電力消耗情況和剩餘電量,知道何時該充電。
電池供電的裝置多會採用電源管理方案來節能,而等待逾時 (wait for timeout) 和休眠、待機的時間點拿捏、裝置的靈活使用效率與電池續航力息息相關。對開發人員來說,利用示波器長時間記錄電流變化,累積時間與電流資料做積分、模擬耗電情境,找出電流波動的峰值極限 (Peak limit) 是關鍵。若運作中的電流超出可輸出的容量太多,裝置的電力很快就會耗盡;而如何分析電流在實際情境下的脈衝、減少超標峰值出現機率、降低充放循環等,都有賴精確量測儀器做輔助。
一般分流器 (Shunt) 搭配資料擷取 (DAQ) 設備是最常見的簡易量測方式,但使用分流器做電流轉換的峰值電壓容易出界,即使是一般直流電源,待測物的暫態電壓亦可能超出範圍;須花費很多心力去選用不同的分流器、長時間記錄,並做編程和數據誤差修正——傳統測試設備大都有固定偏移誤差,會限制電池的電流量測抽載訊號的表現。偏偏 IoT 連網裝置的動態範圍很大,連網瞬間的電流會急升至安培 (A) 等級,休眠時又回落至奈米安培 (nA)……
一般示波器偵測到 100 微安培 (μA) 已是極限,且縱軸電流解析度只有 8~10 位元;加上選擇適當分流以量測到極低電流,並在高電流下耐受負擔電壓幾乎不可能,記錄時間又不夠長,根本不足以應對!於是,直流電源分析儀、電池模擬器、元件電流波形分析儀等改良式量測工具相繼出籠;另為補強電源量測單元 (SMU) 僅能模擬靜態狀況、無法捕捉曇花一現的瞬間波動之憾,可借助「電源供應器」(Power Supply) 動態模擬電池行為,再經由電流—電壓對照表換算電量。
延伸閱讀:
《Keysight:電路設計、工作模式與電池充放循環影響甚鉅》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34041.html
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