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标题: 低功耗设备的电流测量问题，帮想想思路 [打印本页]

作者: 辣条 时间: 2018-2-24 16:01
标题: 低功耗设备的电流测量问题，帮想想思路
手头弄一块低功耗的板子，电流测量比较头疼

睡眠电流几个uA，不定期出现峰值电流2A+

想系统地测下功耗，类似于示波器监控电压一样监控电流然后形成数据

这个量程跨度有点大，而且响应速度必须跟上，没找到合适的电流表，琢磨着实在自己搞个专用的测量设备

目前情况，为了满足大电流测量，用低检流电阻，动态调节运放增益，但uA级电流或开路时有可能测不准或者飘的太远，
继电器硬切检流电阻，响应速度怕是跟不上，有可能会影响负载工作

大家有什么建议高招，能解决这个问题，感激不尽

作者: 霸气侧漏 时间: 2018-2-24 16:08
同求，同问

作者: wye11083 时间: 2018-2-24 16:09
100k的12位adc搭ui积分电路呗。

作者: JamesErik 时间: 2018-2-24 16:11
软件上处理一下，峰值电流出现之前给一个信号出来，切换取样电阻

恢复低功耗之后再给一个信号切换取样电阻

作者: 霸气侧漏 时间: 2018-2-24 16:11

JamesErik 发表于 2018-2-24 16:11
软件上处理一下，峰值电流出现之前给一个信号出来，切换取样电阻

恢复低功耗之后再给一个信号切换取样电阻 ...

有没有现成的设备

作者: 辣条 时间: 2018-2-24 16:18

JamesErik 发表于 2018-2-24 16:11
软件上处理一下，峰值电流出现之前给一个信号出来，切换取样电阻

恢复低功耗之后再给一个信号切换取样电阻 ...

单片机退出休眠状态估计都十几毫安了，这个跨度也不小
另外只要是涉及到继电器，就大大限制了响应速度啊

作者: JamesErik 时间: 2018-2-24 16:26

辣条发表于 2018-2-24 16:18
单片机退出休眠状态估计都十几毫安了，这个跨度也不小
另外只要是涉及到继电器，就大大限制了响应速度啊 ...

继电器只是一个思路，觉得慢就用mos

作者: erxun 时间: 2018-2-24 16:31
一路信号，分别输入到两个放大器电路，一个是放大、一个是衰减，同时测量；小电流的时候，一个通道正好；大电流的时候，一个通道超量程；

作者: huarana 时间: 2018-2-24 16:33
是德科技有专门的仪器干这活，一台大约10W

企业的话还是很值得拥有

作者: hall 时间: 2018-2-24 16:43
楼主要是找现成设备的话就参考9楼哥们推荐的，专门设备专门的活。要是自己想做出这么个装置出来，建议放弃。
说说我的想法：
自己曾经用过曲线救国的办法，概括的说就是找规律，然后一分为二的去测量。
比如说，休眠时候，休眠电流必然是一个定值，定值本身就是规律，用高精度电流表把这个值测量出来记录好，然后转成测量高电流值的设备测量和记录。这时候休眠电流基本测不出来，但是没关系，因为前面已经测好了，只要发现电流基本是0的时候，人工补上休眠电流就行了。

不知道你测这个是为了什么。如果是为了测电池寿命，这个办法够了。

作者: redroof 时间: 2018-2-24 16:43
安捷伦（是德）N6705B电源分析仪，你值得拥有。。。
它自己既是电源又是表，自己发出电流自己测，所以你的负载随时需要多少电流它都知道，这样就能把自己内部的电流表调到正确的量程。
对于不能合作的被测对象，没有比这更好的方法了。只要你不嫌￥贵就行

如果被测对象可以合作，那么你让被测对象自己控制一个MOS管切换采样电阻或者切换PGA都行

作者: hall 时间: 2018-2-24 16:45
要是测量范围没那么大，这个板子很适合你，可惜2A太大了：
https://www.amobbs.com/forum.php ... ;page=1#pid10023931

作者: Vmao 时间: 2018-2-24 17:11
我准备自己做一个
两种方案,一个是用超级电容,降压来测,一个是adc 采样积分来做

作者: 辣条 时间: 2018-2-24 17:15

erxun 发表于 2018-2-24 16:31
一路信号，分别输入到两个放大器电路，一个是放大、一个是衰减，同时测量；小电流的时候，一个通道正好；大 ...

问题是，检流电阻太小了uA电流测不出来，太大了影响负载

作者: jlhgold 时间: 2018-2-24 17:43

辣条发表于 2018-2-24 17:15
问题是，检流电阻太小了uA电流测不出来，太大了影响负载

貌似可以测，目前想到了一个方法，我们也是uA nA的，峰值会有几十或者更高mA。

作者: liufabing 时间: 2018-2-24 17:46
分开状态测量就好了,大电流是多少,小电流是多少,然后根据工作时间去算平均电流

作者: winfuture 时间: 2018-2-24 18:05
楼主看看我自己做的这个怎么样？最小电流精确到1uA，最大3A以上，量程自动切换

作者: 霸气侧漏 时间: 2018-2-24 19:34

winfuture 发表于 2018-2-24 18:05
楼主看看我自己做的这个怎么样？最小电流精确到1uA，最大3A以上，量程自动切换 ...

厉害用的是什么方案

作者: 辣条 时间: 2018-2-24 19:35

winfuture 发表于 2018-2-24 18:05
楼主看看我自己做的这个怎么样？最小电流精确到1uA，最大3A以上，量程自动切换 ...

这个看起来不错，指标刚刚的，除了纹波有点大
MOS切电阻？瞬态响应速度如何？

作者: qd118118 时间: 2018-2-24 19:47
应该不叫测电流吧，是查找为何会出现2A的故障才是

作者: StoneSun 时间: 2018-2-24 19:54

redroof 发表于 2018-2-24 16:43
安捷伦（是德）N6705B电源分析仪，你值得拥有。。。
它自己既是电源又是表，自己发出电流自己测，所以你的 ...

我们就在用这电源主机。老JB稳定了。最早的一套快十年了。基本是不断电的还在用呢。

作者: mubei 时间: 2018-2-24 20:02
公司不差钱就参考9楼，11楼，找专业的设备，肯定是好用精准

作者: lcw_swust 时间: 2018-2-24 20:30
这样如何：
用个大电容供电，电压低于一定值时给电容恒流充电，且充电时间固定；
通过充电次数来计算电量。

作者: redroof 时间: 2018-2-24 20:31

StoneSun 发表于 2018-2-24 19:54
我们就在用这电源主机。老JB稳定了。最早的一套快十年了。基本是不断电的还在用呢。 ...

你用它做什么啊？正常来说这种东西主要的用途就是测低功耗，不太可能10年不断电运行啊，大部分人只是在有需要的时候才用它一下而已。
就算放在生产线上做批量测试也很少见到10年不断电的～
难道你把它当个普通电源来用了？

作者: 立创商城-技术 时间: 2018-2-24 21:13
CX3300 系列，你值得拥有~ 不用换挡，超宽测量范围

[attach]402709[/attach]

作者: wy2000 时间: 2018-2-24 22:33
25楼的才是正解。实际上需要的是高速的高精度AD。
不过我一般用示波器+数字万用表测（必须用到6位半以上，不换档测量）。示波器看瞬态电流时间和大致大小万用表看平均低功耗电流。

作者: mcu5i51 时间: 2018-2-25 09:45
可以用电量芯片，一般电量表也是双输入的；测试一段时间的电量，计算对应的电流。

作者: hzpyl 时间: 2018-2-25 10:07
25楼的值得拥有。
我们现在，只能用用示波器。

作者: winfuture 时间: 2018-2-25 10:30

霸气侧漏发表于 2018-2-24 19:34
厉害用的是什么方案

18位ADC+8PGA（MCP3421），相当于21位ADC。MOS切换采样电阻，ADC采样速度较低，3.75sps。我做这个也是用于低功耗设备功耗测量，不知道是否满足楼主要求。

作者: winfuture 时间: 2018-2-25 10:46
因为采样速度较低，为了防止在低电流情况下电流突然变大，采样电阻分压过大而导致负载电压降低过大，加入大电流突变电压保护（运放加MOS），这样如果平时电流uA级，突然变到A级，运放会打开MOS，使MOS和采样电阻2.2R并联，不会导致在大电阻采样情况下电流变大而导致负载电压降低过大。

作者: redroof 时间: 2018-2-25 11:11

winfuture 发表于 2018-2-25 10:30
18位ADC+8PGA（MCP3421），相当于21位ADC。MOS切换采样电阻，ADC采样速度较低，3.75sps。我做这个也是用 ...

用个快一点的AD吧，比如ADS1256这种档次的，这样在K级别的采样率下还能得到很好的精度。
要知道低功耗的东西基本上都是要求高功耗时间越短越好的。每次从休眠醒过来，最好能在毫秒级别完成任务然后赶紧继续休眠～
3421实在太慢了，每秒钟才能测3次多，根本见不到这种瞬间唤醒状态...
真要做低功耗测试就不要省这个AD的成本，几十块钱一个的AD根本就不值钱的。。。

作者: redroof 时间: 2018-2-25 11:20
本帖最后由 redroof 于 2018-2-25 11:26 编辑

hzpyl 发表于 2018-2-25 10:07
25楼的值得拥有。
我们现在，只能用用示波器。

安捷伦的成品N6705C系统，官方淘宝店报价13万多呢（而且只是最小的配置，只有1路电源测量模块。满配可以到4路，算算要多少￥）
[attach]402773[/attach]

至于25楼的CX3300，我没查到价钱

看起来CX3300的速度跟示波器一个档次，但精度并不好，而N6705精度好得多但是速度慢，也不知道这俩哪个更贵。。。
[attach]402774[/attach]

下面是N6705配套的电源测量模块的参数。
测量精度0.025%，编程精度0.03%，速度200K
[attach]402775[/attach]

作者: luadandan的爸爸 时间: 2018-2-25 11:51
简单测量用两个电阻接示波器器，小电流采样电阻上并联二极管，大电流采样电阻用小阻值，只适合粗略估算。

作者: gqxing 时间: 2018-2-26 09:48

redroof 发表于 2018-2-25 11:20
安捷伦的成品N6705C系统，官方淘宝店报价13万多呢（而且只是最小的配置，只有1路电源测量模块。满配可以 ...

CX3300比N6705贵

作者: redroof 时间: 2018-2-26 10:14

gqxing 发表于 2018-2-26 09:48
CX3300比N6705贵

也就是对你们来说，“高速低精度”比“低速高精度”还要更难做一些

其实我感觉常规的示波器加上电流探头是不是也可以代替CX3300的作用了？只是好的电流探头也很贵。。。

作者: gqxing 时间: 2018-2-26 15:00

redroof 发表于 2018-2-26 10:14
也就是对你们来说，“高速低精度”比“低速高精度”还要更难做一些
其实我感觉常规的示波器加 ...

只要满足测量条件，示波器加探头也可以，是刀都能杀鸡，但用牛刀杀鸡或玩具刀杀鸡就比较费力麻烦

，专用的设备有其独特的分析功能

作者: mcu005 时间: 2018-2-26 20:43
曾经买过一台，还行

作者: ronic 时间: 2018-8-18 15:18

winfuture 发表于 2018-2-24 18:05
楼主看看我自己做的这个怎么样？最小电流精确到1uA，最大3A以上，量程自动切换 ...

你出产品了吗

作者: tuowai 时间: 2018-9-25 21:12

winfuture 发表于 2018-2-25 10:46
因为采样速度较低，为了防止在低电流情况下电流突然变大，采样电阻分压过大而导致负载电压降低过大，加入大 ...

感觉换个高速点的 AD，带个通讯功能的话，这个东西应该市场可以的哇

作者: 雨雪随行 时间: 2018-9-25 22:14
高精度高速度ad配合合适的采样电阻

作者: yp19820523 时间: 2018-9-26 09:50
N6705模块，还要买一台主机

作者: sunplus 时间: 2018-9-29 18:06

huarana 发表于 2018-2-24 16:33
是德科技有专门的仪器干这活，一台大约10W

企业的话还是很值得拥有 ...

正解

作者: lovepig200 时间: 2018-9-30 07:58
都好贵啊。。。。。

作者: zyw19987 时间: 2018-10-3 07:11

winfuture 发表于 2018-2-25 10:46
因为采样速度较低，为了防止在低电流情况下电流突然变大，采样电阻分压过大而导致负载电压降低过大，加入大 ...

大神的自制设备能拿来出售用吗？
省去工装制作了

，求勾搭方式。

作者: lhj200304 时间: 2019-4-23 14:13

winfuture 发表于 2018-2-24 18:05
楼主看看我自己做的这个怎么样？最小电流精确到1uA，最大3A以上，量程自动切换 ...

大侠，你做的这个有卖吗？

作者: moouse 时间: 2019-4-23 15:56
也想要一台这样的设备

作者: ycii 时间: 2019-5-15 17:01
好东西正在设计10A/ma/uA 功能表很快就会面世

作者: Chau 时间: 2019-6-25 22:03
正好需要

作者: hameyou 时间: 2020-5-28 15:25

winfuture 发表于 2018-2-25 10:46
因为采样速度较低，为了防止在低电流情况下电流突然变大，采样电阻分压过大而导致负载电压降低过大，加入大 ...

1uA-3A 自动量程，这个电路不错，就是采样慢了点

作者: DivineTest 时间: 2020-6-1 10:20
大电流和小电流的测量精度都是可以保证的，只是继电器切换时间都在mS级别不太理想，从小档位切换至大档位的过程，设备可能重启或关机。尝试用可编程增益仪表放大器，试试看，或许管用。

作者: zhugean 时间: 2020-6-1 14:59
不知道LZ找到没有，我有方案不用切换，既可以到3A又可以分辨到uV

作者: zxykklt 时间: 2022-2-20 12:45

zhugean 发表于 2020-6-1 14:59
不知道LZ找到没有，我有方案不用切换，既可以到3A又可以分辨到uV
(引用自51楼)

请问是啥方案？

作者: zxykklt 时间: 2022-2-20 12:45
楼主请问你的这个方案做好了吗？

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