#物聯網IoT #量測 #元件電流波形分析儀

【節流，從細節著手】

電池供電的物聯網 (IoT) 裝置，為達到極致省電需求，休眠、待機模式的啟動與喚醒功耗亦是設計關鍵；可別小看這些微小電流，所謂積沙成塔，加總起來依然很可觀！以往用傳統示波器加上分流器 (shunt) 電阻來量測、換算電流，若示波器解析度不夠高、背景雜訊太大，呈現出的電流波形非常不容易判讀。於是，專用的「元件電流波形分析儀」便應蘊而生。

演示視頻：
《Keysight：使用元件電流波形分析儀精確測量物聯網功耗》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/1025/33821.html

#是德科技Keysight #CX3300

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#量測 #元件電流波形分析儀 #微控制器MCU

【省電高效，從檢測元件電流開始】

微控制器 (MCU) 是低功率元件的心臟，可提供各種省電模式因應長效電池需求。為此，工程師必須徹底研究低功率元件的特性，並進行複雜的除錯，以便實現元件應有的效能，同時達成省電目標。要解析元件的電流波形，使用電流探棒或加裝分流電阻器 (Shunt Resistors) 透過示波器量測或許可行，可惜得到的波形往往充斥雜訊，且頻寬十分有限；但我們需要的其實是乾淨的寬頻訊號。

反觀專業「元件電流波形分析儀」，具有寬幅動態範圍、低雜訊、大頻寬、分析能力等特性；只要將待測物與電流感測器接頭相連，便可清晰且準確呈現低位準電流波形，包括陽春設備無法量測或探測不到的波形。另一方面，當需要仔細檢測異常波形時，可隨時予以局部放大目標畫面、彷彿放大鏡在手；且能輕鬆拖曳圖標實現快速傅利葉轉換 (FFT)，加速分析量測資料，不需使用外部分析程式。

內建電流感測器以最大 1 GSa/s 採樣速率和 14 位元／16 位元寬幅動態範圍擷取訊號，意謂在不到 100 ns 的時間內就能量測到高速脈衝響應。綜觀現有元件電流量測有以下瓶頸：
◆動態範圍有限：大多數電池供電裝置都有低功率的休眠模式，在此模式下，元件消耗的電流會降到最低，例如 1 µA，而運作模式所消耗的電流通常都超過 10 mA。要在單次量測中涵蓋如此寬的電流動態範圍有一定困難。
◆量測雜訊大：鉤鉗式電流探棒易有背景雜訊過大的問題，無法量測低於 1 mA 的低位準電流；而使用分流電阻器和示波器進行低位準電流量測，也會受到背景雜訊和電阻器兩端壓降影響，令最小可量測電流有所限制。
◆頻寬有限：高解析度和較寬的頻寬通常無法兼顧，必須有所取捨；萬用電錶或電流錶常被用來進行高解析度量測，但因頻寬較低，並不適用於寬頻電流量測。
◆需使用多部儀器：工程師通常使用萬用電錶來量測平均的休眠模式電流，搭配示波器擷取運作模式電流，再據以手動估算總功率和電流消耗；但這些資料並不可靠，還需花費可觀的時間進行驗證。

演示視頻：
《New Keysight CX3300 series measures wideband & low-level current waveforms》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0627/32344.html

#是德科技Keysight #CX3300

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改進低值分流電阻的焊盤佈局,優化高電流檢測精度
電流檢測電阻有多種形狀和尺寸可供選擇,用於測量諸多汽車、功率控制和工業系統中的電流。使用極低值電阻(幾mΩ或以下)時,焊料的電阻將在檢測元件電阻中佔據很大比例,結果大幅增加測量誤差…
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