36 / 84
מדידה מדויקתשל נאנואמפרים
ע"י שימוש ברב-מודד דגם
Keithley DMM4020
באמצעות האלקטרוניקה העכשווית, מדידת
) או זרם דלף
Standby
Power
הספק המתנה (
) היא משימה נפוצה במהלך
Leakage
Current(
איתור תקלות ואימות תכנון. עם הביקוש הצרכני
הגובר לחיי סוללה ארוכים יותר ומוצרים צורכי
אנרגיה יעילים יותר, מהנדסי התכנון חייבים
לנהל בזהירות את האנרגיה שאובדת בשל זרם
הדלף, דבר המצריך מדידות מדויקות ביותר.
לעיתים, זרם הדלף/המתנה מתוכנן בכוונה
כפונקציה של המכשיר. זוהי תופעת לוואי של
מוצרים הכוללים יכולת של "הפעלה מיידית"
), מוצרי צריכה אלקטרוניים עם
Instant
-
on
(
תצוגת שעון קבועה, כמו גם התקני המרה אנרגיה
כגון מטענים לסוללות. בגלל שהאנרגיה הינה
הספק מוכפל בזמן, גם אם רמת הספק ההמתנה
נמוכה, כמות משמעותית של אנרגיה נצרכת על
פני תקופות זמן ארוכות, מבוזבז הספק מתח
רשת ו/או הספק אגור בסוללות.
מדידה מדויקת של זרמי דלף ברמה נמוכה,
, מהווה אתגר למרבית
Nanoampere
בתחום של
רבי-המודדים הספרתיים.
מדידותמדויקותשל מתחים והתנגדויות
נמוכיםמאוד באמצעותמיכשור מתקדם
של חברת
DMM4020
שימוש ברב-המודד
, המציע מעגל ייעודי למדידת זרמי דלף
Keithley
, מהווה פתרון לאתגר זה.
nA 1
עם הבחנה של
מדידת זרם דלף/המתנה
במבט ראשון, מדידת זרם ההמתנה נראית
משימה קלה. כל שעלינו לעשות הוא לחבר את
)
DMM
חוטי המדידה של רב-מודד איכותי (
אל ההדקים המתאימים של היחידה הנבדקת
. במציאות, המשימה
DC
ולמדוד את זרם ה-
היא לא כל כך פשוטה, כיוון שזרם הדלף
נמצא בתחום המיקרואמפר הנמוך ומדידות
המתבצעות עם רבי-מודדים מסורתיים
עלולות להיות לא מדויקות.
רבי-המודדים מודדים, בדרך כלל, זרם על ידי
חיבור התנגדות מיצד ידועה בחיבור טורי
במעגל הנבדק, המאפשרת לזרם לזרום דרך
המעגל. עם זרימת הזרם, רב-המודד מודד את
מפל המתח על פני הנגד ומשתמש בחוק אוהם
לחישוב הזרם. שיטת נגד-מיצד זאת יוצרת
מפל מתח, הנקרא מתח הנטל, על פני מיצד,
. מתח הנטל הופך למקור
1
כפי שמוצג באיור
שגיאה, משום שעל פי חוק המתח של
הוא מוחסר מהמתח
)KVL(
Kirchhoff
יוסי קרן, דן-אל טכנולוגיות, בע"מ
שמסופק למעגל. למעשה, יש לצפות לטעויות
או יותר.
50%
של
ניתן להפחית את רמת השגיאה, ע"י שימוש
בנגד מיצד בעל התנגדות נמוכה ואומנם רבי-
מודדים איכותיים מצעים מדידת זרם בכמה
תחומים, עם ערכי מיצד שונים, הניתנים
לבחירה ע"י המשתמש.
עם זאת, שימוש בערכים נמוכים של התנגדות
המיצד, יגדיל את הרגישות של מדידת המתח,
עד לנקודה שבה המדידה הופכת לא מדויקת
ולא יציבה.
ניתן להשיג דיוק רב יותר, באמצעות רב-מודד
המתפקד כמד זרם ביישומים של מדידות זרם
ברמות נמוכות, בטכניקת המרה מתח-לזרם,
ע"י שימוש במגבר-שרת, המחובר טורית
.2
למעגל הנבדק, כמתואר באיור
V
1.2
לדוגמה, במעגל עם מתח אספקת של
100
ויחידה נבדקת המהווה עומס של
DC
עם זאת,
.µA
12
, נוצר זרם מחושב של
kΩ
בשל ההתנגדות הטורית הנוספת של מעגל
), הזרם הנמדד דרך
kΩ
10(
הרב-מודד כמיצד
.
µA 10.909
היחידה הנבדקת ירד ל-
בכדי לשפר אתהרגישותשל מדידות זרם נמוך,
מהנדסי התכנון של מדי-הזרם עשויים להגדיל
New-Tech Military Magazine l 36