[uCurrent Gold] Μέτρηση ρευμάτων στην κλίμακα pA με πολύμετρο

Printable View

Εμφάνιση 40 μηνυμάτων αυτού του θέματος σε μία σελίδα

17-02-16, 18:11
The_Control_Theory

6 Συνημμένο(α)

[uCurrent Gold] Μέτρηση ρευμάτων στην κλίμακα pA με πολύμετρο
Γιατί?

Επειδή το πολύμετρό μου είναι μούφα και κινέζικο και δεν μετρούσε χαμηλότερα από mA αναγκάστηκα να φτιάξω το uCurrent Gold του Dave Jones από το EEVBlog.
Αυτό το χρειαζόμουν για να μετράω την κατανάλωση των μικροελεγκτών μου σε κατάσταση sleep χωρίς να δημιουργώ πτώση τάσης όταν μετράω στην γραμμή τροφοδοσίας.
Για κάποιον που έχει είτε ακριβό πολύμετρο είτε φθηνό αυτό έρχεται να λύσει το uCurrent.

Τι είναι?

http://www.hlektronika.gr/forum/atta...id=62726&stc=1

Η συσκευή είναι ένα adapter πολυμέτρου το οποίο μας δίνει την δυνατότητα με φθηνό πολύμετρο να μετράμε μικρορεύματα από mA εώς και pA!!! :w00t: χωρίς να δημιουργούμε πτώση τάσης στο κύκλωμα υπό μέτρηση.
Δεν είχα ποτέ Fluke πολύμετρο αλλά ισχυρίζεται ο Dave αλλά και άλλοι στο ίντερνετ πως όλα τα πολύμετρα, ακόμη και τα Fluke έχουν μεγάλη πτώση τάσης στα άκρα τους στης κλίμακα μικρορευμάτων αφού η shunt αντίσταση είναι περίπου 100 Ohm.

Το εμπορεύεται αλλά εμείς μπορούμε να το κατασκευάσουμε μόνοι μας αφού είναι open hardware. Το πρόβλημα είναι πως στα gerber που δίνει έχει 4 vias πολύ μικρά για τρυπανάκι χειρός κι έτσι αυτό είναι δύσκολο για κάποιον να το κατασκευάσει. Αυτό το έλυσα αφού τροποποίησα λίγο το πρωτότυπο σχέδιο και βρήκα χώρο να τις κάνω μεγαλύτερες.:001_cool:

Τροφοδοτείται από μιά μπαταρία λιθίου CR2032 και έχει λαμπάκι που αν δεν ανάβει σημαίνει πως η μέτρηση δεν είναι σωστή και η μπαταρία θέλει αλλαγή.

Προδιαγραφές

Οι προδιαγραφές από τον σχεδιαστή είναι copy-paste εδώ:
- 3 Current ranges:
  - +/- 0-1250mA (20uV / mA burden voltage typical) * switch contact resistance plays a role here. 10uV due to the shunt resistor.
  - +/- 0-1250uA (10uV / uA burden voltage)
  - +/- 0-1250nA (10uV / nA burden voltage)
  - NOTE: Higher currents are available by increasing the battery voltage, to a maximum of 5.5V, which would give +/-2250mA/2250uA/2250nA maximum)
- Output Voltage Units:
  - 1mV/mA
  - 1mV/uA
  - 1mV/nA
  - NOTE: You simply read your mV multimeter range as if it were mA/uA/nA
- Resolution (nA range): 100pA (3.5digit meter), 10pA (4.5 digit meter), 1pA (5.5 digit meter)
- Accuracy (typical): <+/-0.05% on uA and nA ranges, <+/-0.1% on mA range.
- Output Offset Voltage: <50uV (essentially insignificant on 4.5 digit meter)
- Bandwidth: >300KHz (-3dB)
- Temperature Drift: <10ppm / degC (uA/nA), <15ppm / degC (mA)
- Noise: < -90dBV
- THD: < -60dB
- Battery: CR2032 Lithium coin cell (optional 3 x AAA’s)
- Battery Life: >50 hours (battery good LED ensures accurate measurement when LED is on). 2.65V cutout voltage.
Σχέδια
1. Σχηματικό
2. BOM
3. Αυθεντικά σχέδια πλακέτας(Altium Designer) και gerbers
4. :laugh:Τροποποιημένο σχέδιο με μεγαλύτερα vias( όλα τα άλλα ίδια ) ---> Συνημμένο Αρχείο 62725 (sorry δεν έχει τρύπες στο κέντρο των vias :saad:)
Συνημμένο Αρχείο 62727 Συνημμένο Αρχείο 62728 Συνημμένο Αρχείο 62729 Συνημμένο Αρχείο 62730
17-02-16, 18:27
The_Control_Theory

Εδώ ένα βίντεο που εξηγεί πως δουλεύουν τα πολύμετρα και την πτώση τάσης που υπάρχει στην μέτρηση ρεύματος.
Επίσης εξηγεί τι διαφορές έχουν σε σχέση με το uCurrent.

https://www.youtube.com/watch?v=fRP98k3Rh1E
17-02-16, 18:34
SeAfasia

μπράβο Τedi,
δοκιμές περιμένω οκ;:biggrin:
17-02-16, 18:42
The_Control_Theory

Παράθεση:

Αρχικό μήνυμα από SeAfasia

μπράβο Τedi,
δοκιμές περιμένω οκ;:biggrin:

Να κάνω ακόμη και τώρα. Μπροστά μου το έχω αλλά πως θα συγκρίνω το αποτέλεσμα?
Πχ μετράω τον μικροελεγκτή Atmega328P που τροφοδοτείται με 3V σε κατάσταση ύπνου και λέει 40~50nA!!!

Θέλω να το σιγουρέψω πως δουλεύει αλλά δεν έχω άλλα εργαλεία-όργανα εκτός από το μούφα-κινέζικο πολύμετρο μου.
17-02-16, 18:46
SeAfasia

Παράθεση:

Αρχικό μήνυμα από The_Control_Theory

Να κάνω ακόμη και τώρα. Μπροστά μου το έχω αλλά πως θα συγκρίνω το αποτέλεσμα?
Πχ μετράω τον μικροελεγκτή Atmega328P που τροφοδοτείται με 3V σε κατάσταση ύπνου και λέει 40~50nA!!!

Θέλω να το σιγουρέψω πως δουλεύει αλλά δεν έχω άλλα εργαλεία-όργανα εκτός από το μούφα-κινέζικο πολύμετρο μου.

και εγώ δεν έχω ακριβά όργανα μετρήσων.....:biggrin:
17-02-16, 18:48
The_Control_Theory

Παράθεση:

Αρχικό μήνυμα από SeAfasia

και εγώ δεν έχω ακριβά όργανα μετρήσων.....:biggrin:

Στην κλίμακα mA δείχνει διαφορετική τιμή από το πολύμετρο πάλι.. Αλλά μάλλον είναι λόγω της πτώσης τάσης στο πολύμετρο. Δηλαδή το πολύμετρο δείχνει και λάθος μάλλον.
Όχι μεγάλη διαφορά. 5mA περίπου σε δοκιμή που έκανα μόλις.

Αφού αλλάζει τιμή όταν έχω συνδεδεμένο το κινέζικο πολύμετρο και ξανααλλάζει όταν το ξεσυνδέω. (σε σειρά πάντα )
17-02-16, 18:51
Fire Doger

Ωραίος, και εγώ αυτό σκεφτόμουν να κάνω προχθές!:biggrin:
Αντιστάσεις 0.05% που μπορούμε να βρούμε Ελλάδα?
17-02-16, 18:58
The_Control_Theory

Όλα τα υλικά τα πήρα από Mouser εκτός από 2-3 που τα είχα πάρει πιό παλιά από TME για άλλα project. Για ελλάδα δεν ξέρω..

Το μοναδικό άστοχο υλικό μιά αντίσταση συγκεκριμένη και μοναδική ( R9 = 10R 0.05% ) την οποία δεν την έβρισκα πουθενά σε 0.05% και έτσι έβαλα 0.1% αναγκαστικά.
17-02-16, 19:05
The_Control_Theory

Το καλό είναι πως αν είχα παλμογράφο και έβαζα τον μικροελεγκτή να κοιμηθεί αλλά και να ξυπνάει θα έβλεπα το ρεύμα σε κυματομορφή.
Από το εμβαδό θα έβγαζα την κατανάλωση με μεγάλη ακρίβεια.

Θέλω καλό παλμογράφο..... αλλά no money.
18-02-16, 09:18
kostas_dh

Παράθεση:

Αρχικό μήνυμα από The_Control_Theory

..... αλλά no money.

no honey :001_rolleyes:

Πολύ καλό.
Το συνολικό κόστος ποιο είναι?

Εμφάνιση 40 μηνυμάτων αυτού του θέματος σε μία σελίδα