माइक्रोएम्पियर को मापने के लिए किन परिदृश्यों में यह महत्वपूर्ण है?


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एक नई मल्टीमीटर खोजने की स्थिति के साथ, मैंने खुद को बाजार पर उपलब्ध उपकरणों की संख्या के लिए खो दिया। निश्चित रूप से, सबसे उपयुक्त डिवाइस को खोजने के लिए मुझे कुछ आवश्यकताओं को निर्धारित करना होगा। उनकी तुलना करते हुए, मैं निम्नलिखित बिंदु पर आया और इसके द्वारा अपने प्रश्न:

अधिकांश प्रो उपकरणों में 0.001 ए (1mA) के रिज़ॉल्यूशन के साथ केवल एम्पीयर रेंज होती है, जबकि सेमी / हॉबी डिवाइस में मिलीम्पियर और यहां तक ​​कि माइक्रो-एम्पीयर के लिए रेंज होती है। मैंने YouTube पर डिवाइस समीक्षाएं देखीं, जहां प्रस्तुतकर्ता ने लापता माइक्रो-एम्पीयर रेंज के बारे में शिकायत की थी। जबकि YouTube पर एक अन्य व्यक्ति ने दर्शकों को बताया कि मिलीपेयर रेंज पर्याप्त है। इसलिए, यहां विशेषज्ञों से मेरा सवाल है:

किस प्रकार के परिदृश्यों को माइक्रो-एम्पीयर की माप की आवश्यकता होती है?

उदाहरण के लिए: डेटा शीट को देखते हुए एक और गेट में "इनपुट लीकेज करंट" होता है और माइक्रो-एम्पीयर रेंज में करंट की आपूर्ति होती है, लेकिन इस छोटे करंट को मापना कब आवश्यक है?

सभी उपयोगी उत्तर के लिए धन्यवाद।


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क्या आपने कभी ऐसे उपकरणों के बारे में सुना है जो 2000mAh की बैटरी के साथ 80000 घंटे चलते हैं?
प्लाज़्मा एचएच

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इसका उत्तर नहीं है, लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि परीक्षण उपकरण कंपनी कीथली 10 एएए के रिज़ॉल्यूशन के साथ एमीटर बनाता है, और कीसाइट की बी 2980 ए श्रृंखला का रिज़ॉल्यूशन 0.01 एफए है, जो स्पष्ट रूप से काफी हास्यास्पद है।
अंगीठी

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@Felthry: मेरे हाथ उन उपकरणों पर थे जो इलेक्ट्रॉनों की गिनती करेंगे। और इसे बाद में
पुनर्गणना करनी पड़ी

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EEVblog से डेव जोन्स को भी यह समस्या थी और उन्होंने uCurrent का विकास किया ।
जेरोएन 3

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@ Jeroen3 वास्तव में uCurrent का विकास कम वर्तमान श्रेणियों की आवश्यकता से बहुत अधिक संचालित नहीं था, लेकिन कम वर्तमान सीमाओं में कम वोल्टेज के बोझ की आवश्यकता से (मेरा उत्तर देखें)। UCurrent के पास mA रेंज में एक सराहनीय 10uV / mA (10mohm) वोल्टेज का बोझ है (~ सामान्य हाथ से पकड़े समर्थक DMM से 100 गुना कम) और एक सम्मानजनक 10uV / uA (uA रेंज में 10ohm) (~ 10 गुना कम) सामान्य DMM)।
लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट.ऑक्ट

जवाबों:


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जिन उत्पादों के साथ मैंने काम किया और उनमें से एक के लिए डिज़ाइन किया गया था वह स्मार्ट पेफोन था; एक माइक्रो कि लगता संचालित जैसे कि यह एक payphone थे।

इन्हें एक साधारण टेलीफोन लूप पर काम करना पड़ता था, जिसमें 20mA की आपूर्ति होती थी (लेकिन अधिक होने की गारंटी नहीं होती); में ऑन-हुक हालत इकाई रिसाव वर्तमान के केवल कुछ microamps अनुमति दी गई थी के रूप में केंद्रीय कार्यालय अन्यथा एक लाइन गलती का पता लगाने जाएगा।

रिसाव पर टिप्पणी के जवाब में; कठोर वातावरण (बहुत गर्म, बहुत ठंड और उच्च आर्द्रता के बाहर) के कारण, पफोन हाउसिंग के भीतर के बोर्ड कंफर्मली कोटेड होते थे और नमी सील कनेक्टर का इस्तेमाल करते थे।

इन इकाइयों को स्पष्ट रूप से परीक्षण करने की आवश्यकता है क्योंकि ऑन-हुक और ऑफ-हुक वर्तमान ड्रॉ के बीच का अंतर परिमाण का क्रम है, इसलिए केवल कुछ माइक्रो-ऑन-हुक की पुष्टि करना काफी महत्वपूर्ण था।

एक और अनुप्रयोग नए, वास्तव में कम पावर माइक्रोकंट्रोलर्स (विशिष्ट भाग से जुड़ा हुआ) में है जहां मैं ऑपरेशन के विभिन्न तरीकों में वास्तविक वर्तमान ड्रॉ की पुष्टि करना चाहता हूं और उनमें से कुछ मोड माइक्रोएम्प रेंज (या कम) में हैं।

संभव अनुप्रयोगों के बहुत सारे, यह सिर्फ एक युगल है।


टेलीफोन उदाहरण बहुत आश्चर्य की बात है। 50V में, यहां तक ​​कि 5 megohms वर्तमान में "कुछ" (इस मामले में 10) माइक्रोएम्प्स का उत्पादन करेंगे। मुझे आश्चर्य होगा कि जोड़ों के आसपास नमी उस प्रभाव का उत्पादन नहीं करती थी, या केबल इन्सुलेशन के 10 किमी भी।
abligh

टेलीफोन लूप ~ 48VAC है। यकीन नहीं होता कि बैक-ऑफ-द-लिफ़ाफ़े का रिसाव

@Peter Smith: यह आपके उत्तर के लिए सामुदायिक वोटों की तरह दिखता है। उन उदाहरणों को देने और कम बिजली वाले माइक्रोकंट्रोलर को लिंक साझा करने के लिए धन्यवाद। यह --A को मापने के लिए एक अच्छा प्रभाव देता है ...
टोबी एन।

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@jdv - फोन की आपूर्ति है -48v डीसी नहीं एसी
जिम मैक

मैं इसे अंतिम उत्तर के रूप में चिह्नित करूंगा, क्योंकि इसमें सबसे अधिक वोट हैं। इसका मतलब यह नहीं है कि अन्य सभी उत्तर गलत हैं। जवाब और टिप्पणियों के लिए सभी को धन्यवाद!
टॉबी एन।

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बहुत से बैटरी चालित उपकरणों को बिजली की खपत के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है, और entsA धाराएं अक्सर शामिल होती हैं (कभी-कभी एनए भी)।

एक उदाहरण देने के लिए, वायरलेस रिमोट पर विचार करें। उनके पास सिर्फ 3V, 200mAh की बैटरी हो सकती है । यदि आप चाहते हैं कि यह रिमोट बैटरी परिवर्तन की आवश्यकता के बिना 10 साल काम करे, तो यह सिर्फ 20 mAh / वर्ष है। या 0.054 एमएएच / दिन, या 0.0022 एमएएच / घंटा। हम घंटों को रद्द करते हैं और यह 2 continuousA निरंतर बेकार नाली से अधिक शर्मीली है। समकालीन माइक्रो और आरटीसी के बहुत से तरीके इस से बेहतर हैं, लेकिन आपको उपकरण के काम को सत्यापित करने के लिए अपने उत्पादन को मापने की आवश्यकता है।

आप कहेंगे "बैटरी जीवनकाल रिमोट के संचालन की संख्या पर निर्भर नहीं है" - ठीक है, यह हो सकता है, लेकिन निष्क्रिय खपत अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है। वायरलेस ट्रांसमीटर और रिमोट के अंदर MCU का संचालन होने पर संक्षिप्त अवधि के लिए 10mA का उपभोग कर सकते हैं। एक सेकंड से भी कम बोलो। तो यह 10mA है लेकिन बहुत कम समय के लिए, इसलिए बैटरी से प्राप्त ऊर्जा काफी कम है। इसके विपरीत, पूरे दिन के लिए बस 2µA निष्क्रिय नाली को 16 गुना अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है ।


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सबसे पहले, आपकी धारणा है कि पेशेवर मल्टीमीटर में माइक्रोएम्प स्केल गलत नहीं है। उदाहरण के लिए, एक फ्लूक 287, खुशी से सूक्ष्मदर्शी को मापेगा। फ्लूक 116 में केवल वर्तमान माप के लिए एक माइक्रोएम्प स्केल है।

बहुत सारे पेशेवर मल्टीमीटर विशिष्ट उपयोग के मामलों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उपर्युक्त फ्लूक 116 को एचवीएसी सिस्टम पर लक्षित किया गया है, जहां (जाहिरा तौर पर) केवल धाराओं को मापने की आवश्यकता होती है जो लौ सेंसर से होती हैं। 287 की तरह एक उच्च अंत मॉडल सब कुछ कर सकता है। जब मैं फ्लैश मेमोरी प्रोसेस डेवलपमेंट पर काम कर रहा था तब मैंने 0-20 यूए रेंज में संदर्भ धाराओं को मापने के लिए एक का उपयोग किया। बैटरी से चलने वाले सिस्टम के लिए, माइक्रोएम्प्स महत्वपूर्ण हैं। लेकिन अधिकांश उपयोग के मामलों के लिए, आपको माइक्रोएम्प स्केल की आवश्यकता नहीं है, इसलिए आप एक के लिए अतिरिक्त भुगतान नहीं करते हैं।


तुम सही हो। अधिक शोध के बाद, मुझे एहसास हुआ कि फ्लूक में मल्टीमीटर का उपयोग मामले के लिए विशिष्ट है। जैसा कि आपने कहा, फ्लूक 116 केवल ukeA रेंज के साथ। यह मुझे भ्रमित कर रहा था, कि कुछ मल्टीमीटर (उदाहरण के लिए UNI-T) बस डिफ़ॉल्ट रूप से usingA के साथ आते हैं और पेशेवर क्षेत्र में, यह रेंज हर डिवाइस पर उपलब्ध नहीं है।
टॉबी एन।

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यूएनआई-टी फ्लूक की तुलना में सस्ता परिमाण का एक आदेश है। चश्मा शायद बहुत खराब हैं, और गुणवत्ता नियंत्रण भी होगा। शौक़ीन लोग उस सामान के बारे में बहुत अधिक पसंद नहीं करते हैं, लेकिन यदि आप लाइन में लाखों डॉलर के साथ एक कंपनी हैं, तो आप गुणवत्ता की गारंटी के लिए भुगतान करने को तैयार हैं।
एडम हॉन

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"" आप गुणवत्ता की गारंटी के लिए भुगतान करने के लिए तैयार हैं "और विश्वसनीय कैट रेटिंग्स के रूप में गारंटी सुरक्षा स्तर के लिए। ताकि आपके कर्मचारियों को कुछ बुरा औद्योगिक चीज़ पर माप करते समय मरना न पड़े, क्योंकि एक बिजली लाइन स्पाइक के कारण उनके DMM आर्क्स-ओवर!
लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .2

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जब आप कम-शक्ति वाले उपकरणों को विकसित कर रहे हैं, तो प्रत्येक नैनोएम्पेयर को सहेजने लायक है। उदाहरण के लिए, एक CR2032 सिक्का बैटरी का उपयोग करते समय आपके पास लगभग 200mAh की क्षमता होती है। एक बार जब मैंने उनमें से एक बैटरी द्वारा संचालित एक उपकरण विकसित किया और मुझे जांचना पड़ा कि माइक्रोकंट्रोलर ज्यादातर समय स्लीप मोड (0.6uA) में चला गया। मुझे यह भी जांचने की जरूरत है कि सक्रिय होने पर, वर्तमान खपत 10uA की सीमा में थी। इसके अलावा, मुझे यह जांचना था कि पीसीबी में प्रत्येक घटक का योग (उनके कम पावर मोड में) उनके डेटाशीट द्वारा बताए गए वर्तमान प्रवाह की राशि से मेल खाता है।

संक्षेप में, यदि आप अपने अधिकांश शक्ति स्रोत को प्राप्त करना चाहते हैं, और सुनिश्चित करें कि आप अपने हार्डवेयर / सॉफ़्टवेयर को संभाल रहे हैं, तो आपको अपने घटकों के कम-शक्ति प्रदर्शन को मापना होगा, और आमतौर पर यह दर यूए या एनए में दी जाती है।


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इस उत्तर के लिए धन्यवाद, यह एक अच्छा उदाहरण देता है और इसे समझना आसान है। मुझे यहाँ अन्य सभी उत्तरों के साथ यह पसंद है।
तोबी एन।

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मैं आपके प्रश्न के उत्तर में एक मोड़ जोड़ दूंगा। बोझ वोल्टेज , उर्फ वोल्टेज बोझ

एक DMM की एक वर्तमान श्रेणी का वोल्टेज भार वह वोल्टेज है जिसे माप करते समय DMM के पार गिरा दिया जाता है। इसे V / A या mV / mA या समान इकाइयों के रूप में व्यक्त किया जाता है । ध्यान दें कि यह इकाइयाँ ओम के समतुल्य हैं और आंतरिक प्रतिरोध को व्यक्त करने का मानक तरीका है जो DMM उस विशिष्ट श्रेणी में सर्किट को प्रस्तुत करता है।

कुछ एप्लिकेशन में यह जानना इतना महत्वपूर्ण नहीं है कि आपका DMM यूए रेंज में मापने में सक्षम है, लेकिन यह कम वोल्टेज के बोझ के साथ ऐसा करने में सक्षम है ।

यह कम-शक्ति या माइक्रोप्रोवर अनुप्रयोगों में बेहद महत्वपूर्ण है, जहां कम वोल्टेज बिजली की रेल से वर्तमान के माइक्रोएम्प्स बनाए जाते हैं।

वास्तव में एक DMM की कल्पना करें कि 100 uV / uA बोझ के साथ 600uA रेंज (जैसे मेरा Fluke 87V): यदि आप 10V रेल से खींचे गए 100uA को मापते हैं, तो आप बस रेल में 10mV ड्रॉप का परिचय देते हैं, जो नगण्य है। हालाँकि, यदि आप 100 मीटर के सिग्नल को ले जाने वाली लाइन पर समान करंट को मापते हैं, तो आपने उस सिग्नल को 10% तक बदल दिया है, और इससे आपका सर्किट काम करना भी बंद कर सकता है।

एक और पीओवी से देखा गया, यह न केवल वर्तमान सीमा है जो कम-वर्तमान अनुप्रयोग में माप करने के लिए मायने रखती है, बल्कि सर्किट का प्रतिबाधा भी है जिसमें आप अपना एमीटर डालने जा रहे हैं। यदि एमीटर में बहुत अधिक आंतरिक प्रतिरोध (उच्च वोल्टेज का बोझ) है तो यह माप या परीक्षण के तहत सर्किट के काम में काफी बदलाव करेगा।

तो एक डीएमएम का चयन करते समय और इसके मौजूदा चश्मे की जांच करते समय, आपको एक पैरामीटर के रूप में वोल्टेज के बोझ को भी ध्यान में रखना चाहिए।


आप मेरा दिमाग पढ़ सकते हैं: डीएमएम की डेटा शीट के माध्यम से खुदाई करते समय, निश्चित रूप से मुझे वोल्टेज का बोझ मिला । और अगर यह µA माप की बात आती है, तो इस बोझ पर विचार करना होगा। इनपुट और संकेत के लिए धन्यवाद, मुझे यकीन है कि यह दूसरों को भी मदद करेगा।
टॉबी एन।

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वाह, मैंने आज कुछ सीखा और मैं इसे जोड़ना चाहता हूं: eevblog.com/projects/ucurrent - इस "एडेप्टर" में 20 .V का वोल्टेज बोझ है।
टॉबी एन।

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@TobyN। बोझ वोल्टेज क्या है यह समझने के लिए सावधान रहें: 20uV नहीं है , लेकिन 20uV / mA, यानी 20mohms, और वह mA श्रेणी पर है। इसके यूए रेंज पर यह सिर्फ 10uV / uA है, यानी 10ohms। यह कहने के लिए नहीं कि वे अच्छे मूल्य नहीं हैं, वे अधिकांश पेशेवर हाथ से पकड़े हुए डीएमएम को हराते हैं, लेकिन यह एसओ बेहतर नहीं है जैसा कि आप को लगता है। और ध्यान रखें कि uCurrent एक DMM के रूप में संरक्षित इनपुट नहीं है, इसलिए यदि आप सावधान नहीं हैं तो आप इस चीज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .2

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अक्सर अर्धचालक उपकरणों के लक्षण वर्णन और मॉडलिंग करते समय, रिसाव धाराओं (जो एक उपयोगी और सटीक मॉडल बनाने के लिए महत्वपूर्ण हैं) माइक्रो-एम्पीयर रेंज में गिर जाएगी। आमतौर पर इन मापों को एक सटीक स्रोत-माप इकाई (लघु के लिए SMU) के साथ किया जाएगा। दी गई अर्धचालक प्रक्रिया के मूलभूत प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए प्रौद्योगिकी विकास में इस तरह के मापों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।


SMU के साथ अच्छी बात है। शौक इलेक्ट्रॉनिक के लिए (यहां तक ​​कि कम वर्तमान उपकरणों से निपटने के लिए) यह लागत के दृष्टिकोण से सही माप उपकरण नहीं हो सकता है। तो आपकी व्यक्तिगत राय में: क्या मल्टीमीटर एक अच्छा विकल्प है या आपको लगता है कि एमए रेंज पर्याप्त है? एडम हुन और पीटर स्मिथ के जवाब को भी देखें - कम वर्तमान पर ध्यान देने के साथ दिलचस्प सामान।
टॉबी एन।

μ

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इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का संचालन करते समय, बीम को कुछ पिकोैम्प के रिज़ॉल्यूशन में जानना अक्सर वांछनीय होता है। बीम की धाराएँ छोटी होती हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का लक्ष्य नमूना पर इलेक्ट्रॉनों के एक संकीर्ण (और इस तरह कम वर्तमान) बीम को केंद्रित करना होता है, ताकि बीम को छोटी विशेषताओं के साथ इंटरैक्ट किया जा सके।

यह एक विद्युत पृथक नमूना चरण और माइक्रोस्कोप ग्राउंड के बीच एक एमीटर को जोड़कर पूरा किया जाता है। इस तरह के एक एमीटर को निश्चित रूप से, साधन द्वारा उपयोग की जाने वाली धाराओं की सीमा में मापने में सक्षम होना चाहिए।


2

यह संभवतः आपके द्वारा रुचि रखने वाले किसी आला मामले से अधिक है, लेकिन पूर्णता के लिए: उच्च-वोल्टेज भौतिकी प्रयोगों में अक्सर माइक्रोएम्प या नैनोएम्प रेंज में धाराएं शामिल होती हैं, उदाहरण के लिए कई फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों में 1-10 यूए रेंज में संतृप्ति धाराएं होती हैं। प्रतिक्रिया वक्रों के साथ ऐसा ( इस हमामात्सू जानकारी पुस्तिका से):

Photomultiplier प्रतिक्रिया वक्र

आम तौर पर इन्हें उच्च-प्रतिबाधा एम्पलीफायरों द्वारा वर्तमान में एक उपयोगी वोल्टेज (~ 1-10V) आनुपातिक प्राप्त करने के लिए पढ़ा जाता है, लेकिन मैं उन मामलों की कल्पना कर सकता हूं जहां आप यह जानना चाहते हैं कि आपके कौन से पीएमटी टूटे हुए हैं और बस एक मल्टीमीटर और संदेश कनेक्ट करना चाहते हैं प्रकाश को अवरुद्ध करने और वर्तमान बूंद को देखने के लिए ट्यूब पर अपना हाथ डालें।

इसी तरह, कहीं भी है कि आप किसी चीज़ पर उच्च वोल्टेज (कुछ केवी) पूर्वाग्रह बनाए रखने की कोशिश करते हैं (जैसे वैक्यूम में एक इलेक्ट्रोड) तो आपके पास एक लीकेज करंट होगा जो वोल्टेज को स्थिर रखने के लिए आपूर्ति की जानी चाहिए, यह आमतौर पर माइक्रोएम्प में नैनो रेंज में होता है भी। फिर से यह एक ऐसी चीज है जिसकी आप किसी स्थिति में होने की संभावना नहीं रखते हैं, एक सुरक्षित डीएमएम के साथ।


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"समर्थक" डिवाइस?

मुझे लगता है कि "समर्थक" वे वास्तव में "इलेक्ट्रीशियन" मीटर हैं। जब कोई घर पर 120V वायरिंग पर काम कर रहा होता है, या कार पर काम कर रहा होता है, तो आमतौर पर वे एम्पीयर में काम करते हैं, या कभी-कभी एम.ए. इलेक्ट्रॉनिक्स में सूक्ष्मदर्शी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन पेशेवर "विद्युत" काम में इतना नहीं है।

लेकिन इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए (हेह असली पेशेवरों), माइक्रोएम्प मीटर तराजू अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण हैं। हॉबीस्ट्स, या ट्रांजिस्टर सर्किट के साथ काम करने वाले किसी के लिए भी यही सच है। उत्तर में सभी उदाहरण देखें। ट्रांजिस्टर बेस धाराओं, फोटोडेटेक्टर्स, ऑप-एम्प्स, और 10,000 ओम से अधिक प्रतिरोधों को शामिल करने वाले कुछ भी, आदि ...

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