淺談4款低功耗電流測試“神器”

agitek2008

隨著物聯網時代的到來，各種IOT設備正以驚人的速度爆發式地增長。由于應用場地限制，很大一部分的IOT設備只能使用電池進行供電，于是需要長時間網絡連接的IOT設備，對應的超低功耗電流測試數據成為研發工程師評估設備壽命的一個極其關鍵的參數。對于靜態、動態的休眠電流，不同的測試手法得到的數據差異可能大相徑庭，特別是設備在搜網、組網的時候，會有各種電流尖峰、動態波動，此時測量儀器電流采樣的精度、捕捉速率直接決定了測試數據的準確度。這么準確的“神器”就讓安泰測試給大家總結一下吧！

數字萬用表

一臺Fluke的17B+簡直可以讓你獨步基礎測量江湖，雖然A檔、mA檔、uA檔仍需手動切換，甚至使用mA檔或uA檔在測量動態電流時可能還會由于幅值較大的沖擊電流而燒壞表內的保險絲（筆者曾因設備啟動時電機轉動帶來的>1A的啟動電流而燒壞了好些保險絲），但精簡的集成化比起你要使用好幾臺不同量程的指針電流表進行組合切換的方式要好用太多，而且相比指針式電流表，數字萬用表測量精度更高、更穩定（uA檔可做到1uA的分辨率精度）。當然，由于數字萬用表是以平均電流的方式輸出結果，因此在應對動態電流測試時，會將測量到的動態值進行平均計算，這將導致你無法了解到動態電流瞬時值。

KSC-4000A低功耗測試系統

KSC-4000A是泰克與吉時利公司推出的一套低功耗測試系統，其電流測量精度最高可以達100pA，分辨率為1pA，而且采樣率可達100WHz。這樣的測量精度完全可以滿足低功耗模式下各種電流脈沖信號的測量，而且配合上位機軟件，可以直觀地查看電流波形。這樣一套系統價格大概3W RMB，筆者曾試用過這套系統，對于低功耗電流測量很精確直觀，不足就是對于不同電流量程的測試，儀器內部是通過繼電器進行自動切換，機械式的切換方式會直接導致在頻繁的突發電流測量場景中，容易丟失電流驟變過程中的數據。比如WiFi設備，休眠時可調節至幾百uA級別，但從休眠切換至喚醒狀態進行搜網，會突然驟變至幾百mA級別的尖峰電流。驟變過程切換速度慢，導致監控過程中數據容易丟失在精準測量中是一個硬傷。

N6705C直流電源分析儀

N6705C是Keysight（是德科技，原安捷倫）推出的直流電源分析儀。這臺儀器可讓用戶挑選不同的功能模塊進行組合，最多可將電源、數字萬用表、示波器、任意波形發生器、數據記錄的特性融為一體，低功耗電流測量僅僅只是其中的功能之一。N6705C電流測量精度為8nA，這樣的分辨率雖然比不上前文提到的KSC-4000A，但N6705C在測量過程中可做到無縫切換，因此對于驟變的電流波動可進行精準捕捉。在價格層面上，筆者最常使用的N6705C直流分析儀配套N6781A電源模塊，價格大概為11W，如果需要在電腦端配備上位機軟件界面，軟件授權費用大概為1W。雖然這樣的價格快趕上一部低配版的卡羅拉，但不得不說，這臺儀器是我用過的低功耗電流測試儀中，用起來最為得心應手的！

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