디지털 멀티 미터를 사용한 저전류 측정 | 키사이트 Keysight

DMM은 전류를 측정합니다. 전류 측정은 디지털 멀티미터(DMM)의 기본 기능 중 하나입니다. 이러한 DMM은 전류 또는 전압을 측정해야 할 경우 대부분의 엔지니어와 기술자들에게 필수 장비입니다. 전류 측정 범위를 확장한 새로운 세대의 DMM은 측정 분해능이 우수해 저전류를 정확하게 측정할 수 있습니다.

DMM 전류 측정

보통 6½ 디지트 DMM은 DC 측정 시 1 mA의 낮은 전류 범위로 제한됩니다. 1 mA의 전류 범위는 1 nA에 대해 최상의 분해능을 제공합니다. 다른 DMM들은 범위가 100-μA 또는 200-μA이며 분해능이 100-pA입니다.

새로운 세대의 DMM은 확장된 전류 측정 범위을 제공합니다. 측정 가능한 가장 낮은 범위인 1 μA 부터 수 암페어인 10 A 까지 넓은 범위의 측정이 가능합니다.

매우 작은 전류 측정 시에는 측정을 하기 전에 판독값을 null 값으로 만들어야 합니다. 이렇게 하면 시스템 관련 오프셋이 제거되어 정확한 측정이 가능해집니다.

부담 전압

낮은 전류 측정 시에는 부담 전압을 고려해야 합니다. 부담 전압은 DMM의 션트 저항기를 통해 전류가 흐를 때 나타나는 전압 강하에 의한 전위 변화입니다. 일반적으로는 부담 전류에 관심을 갖지 않지만 매우 민감한 컴포넌트 측정시에는 전압을 꼭 파악해야 합니다. DMM이 직렬로 놓인 경우에는 특히 중요합니다. 전원 공급기의 저전압 보다 작은 전압을 추가하면 디바이스가 설계 기준을 초과할 수 있습니다.

DMM을 직렬로 전원 공급기의 (+)극쪽으로 옮기는 것을 고려해 보십시오. 부담 전압을 수용하기 위해 전압을 늘릴 수 있다면 디바이스에 올바른 전압을 공급하고 전류를 측정할 수 있습니다.

부담 전압이 상당히 커지면 디바이스에 따라서 반환 경로의 오프셋 전압이 문제를 일으킬 수 있습니다.

동적 전류 측정

동적 전류 측정은 측정 중인 전류 수준을 기반으로 한 DMM 범위 변화로 인해 꽤 복잡합니다. 범위 문제없이 전력과 전압, 전류를 디지털화 할 수 있는 소싱 및 측정 장치(SMU)와 같은 전문 계측기를 고려해볼 수 있습니다. 이러한 계측기는 전류 특성화를 위한 탁월한 솔루션일 수 있지만 이것은 DMM을 사용하는 것보다 약간 더 많은 비용이 소요됩니다. 예산이나 유연성이 관심사인 경우, 여러 가지 동일한 측정을 수행할 수 있는 DMM 솔루션을 사용할 수 있습니다.

LED의 역방향 및 순방향 바이어스 전류를 측정하든, 배터리 구동 디바이스의 절전/작동 모드 전류를 측정하든 관계없이, 두 가지 작동 모드 간에 매우 큰 차이가 있습니다.

하나의 DMM을 사용하여 배터리 구동 디바이스의 전력 드레인을 효과적으로 모니터링하여 전압을 확인하고, 또 다른 DMM은 전류를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. DMM에서 10-A 입력은 저전류 입력과는 별개입니다. 아래의 시스템에서는 저전류 입력을 사용합니다.

DMM을 사용하여 두 범위 모두에 대한 판독값을 정확히 얻기 위해서는 다른 범위의 스위프를 여러 번 판독해야 합니다. 전류 프로파일을 캡처하는 한 가지 방법은 테스트 중인 디바이스(DUT)를 여러 차례 실행하여 절전 및 대기 모드를 개별적으로 캡처한 후 작동 모드 전류를 캡처하는 것입니다.

첫 번째 캡처에서는 DMM을 100-mA 범위와 0.001 PLC(샘플당 20 μs)로 설정합니다. 이 설정은 30 ~ 40 mA 사이 활성 모드 값을 포함하여 전체 전류 신호를 캡처하지만, 저전류 측정에서는 분해능이 떨어집니다.

분해능 손실 때문에 더 낮은 전류는 매우 일정해 보인다는 점에 주목하십시오. 낮은 전류 값을 측정하려면, 더 낮은 전류 범위에서 또 다른 측정을 해야 합니다. 판독값을 캡처하고 나면 데이터를 메모리에 저장하고 PC에서 분석할 수 있습니다.

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