标签: 电源，电流测量

在产品开发过程中，被测件及模块的工作电流测试和表征，是验证产品是否符合设计要求的关键指标。测试电流的方法也有多种，最常见的是使用 万用表、分流器或电源中的内置测量功能 ， 都能够精确地测量被测件的电流。 但实际工作中，也需要根据的情况，选择一种最为恰当的测量方法。利用电源本身精确而可靠的电流测量能力，具有其它方法难以替代的优势， 可以帮助您解决不少测试难题。   数字万用表电流的直接测量 常见的电流测量方法是使用台式数字万用表的电流测量功能。尽管很多6位半的数字万用表，例如Agilent 34401A具有很高的精度，但您必须要断开电路， 以将万用表串联在测量回路中。而且，数字万用表的最高电流测量能力很有限，一般不超过10 安培。万用表测量电流的一个缺陷，就是其内部的分流器会造成回路上的电压损耗，从而减小被测件的电压。   外部分流器 + 数字万用表测量分流器的压降 您还可以使用分流器执行电流测量。这需要根据电流范围选择最恰当的分流电阻。测量精度取决于数字万用表的电压测量精度和分流器的精度。虽然这种方法可使您获得非常精确的测量结果，但一些误差也会对您的测量产生不利影响。您必须要留意常被忽视的潜在问题： 1.    热电动势 – 不同 种类金属会使热电偶的电压增大 2.    分流器校准 – 需要对分流器的电阻进行经常性的校准 ， 以获得精确的读数 3.    自热效应 – 电流会导致分流器的温度升高，并引起电阻变化， 长时间测量会出现漂移。 除了这些问题以外 ， 安装分流器时 ， 首先要断开电路连接，以便将其串联至电路， 这会造成电压损耗。在系统中机架安装分流器，可能还需要用到继电器和开关， 增加了系统连接的复杂性。   电源内置的电流回读能力 借助电源的内置电流回读能力 ， 您能够避免连接分流器的麻烦。电流回读采用内置分流器，内部的补偿功能可以消除由于分流器内阻造成的压降。您也不必断开被测件连接， 或与数字万用表建立连接。   根据电源的输出范围和性能的不同，其电流的测量精度也不同。 电源测量的精度指标， 不会受到外部分流器的误差影响。因此，电源回读电流的精度非常高，足以应对大多数的电流测量应用，特别是在电源额定输出电流的 10% 至 100% 范围内的电流。但也要特别注意的是，当电源的输出小于其额定功率的10%之后，其测量精度下降非常快。因此，在我们选用电源的时候，一定要选用功率合适的性能，仅可能多地利用其输出功能，这样，高性能电源的各种优势才能最大化。，如测量精度、效率、速度、安全保护等性能。 但有些电源与万用表一样，具备多个量程，以确保输出功率在不同情况下，电流和电压的测量精度。例如Agilent N6781A 电源模块，20W/20V/3A的SMU源表模块，其电压和电流都有多个量程。如表2所示。 在低量程情况下，精度可以达到8nA。 （表2）N6781A SMU源表模块的电流测试精度       如前所述，万用表测试电流通常不会超过10A，但如果要进行几十甚至上百安培的大电流精确测量，通常另工程师非常头疼的事情。 安捷伦最新的 APS N7900 系列电源，内置的电流测量高达 18bit ，且精度高达 0.04% ，如下图所示， 12.5A 的电流时，可以精确显示出 100uA 的电流值。 下表为 N7900A APS 系列各种型号电流输出和测试范围，精度指标   总结一下，选择内置电流回读能力 ， 即可获得以下优势 ：   1.    减少连接设备数量， 不必使用继电器、开关和额外的布线； 2.    容易使用； 3.    电源直接显示电流读数； 4.    具有更大电流范围的测量； 5.    无需断开电路； 6.    可确保的精度：精度值已将内部分流器误差考虑在内； 7.    同步测量 ：能够用与电源相关的事件，触发 回读测量的开始。   APS精确测量马达启动阶段电流视频：