Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromverbrauch richtig messen


von Timmy (Gast)


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Hallo,

es ist ja nicht ganz einfach, den Stromverbrauch von digitalen 
Schaltungen zu messen. Bei verschiedenen Randbedingungen zeigt das 
Messgerät andere Werte an. Stichwort Crest Factor.

Konkretes Beispiel: Der Stromverbrauch eines tiny13A ist ohne Stützkerko 
70uA, mit Stützkerko 100uA. Welcher Wert stimmt jetzt? Kann ein 
Multimeter auch zu viel Strom anzeigen, oder nur zu wenig? Falls es nur 
zu wenig anzeigen kann, wäre das praktisch. Man könnte dann nämlich sich 
darauf verlassen, dass der 100uA Wert korrekt ist.

von Karl M. (Gast)


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Hallo,

kennst Du das Sprichwort "wer misst misst mist ?".

Nein, man muss um vergleiche und insbesondere Frage zu beantworten zu 
können,
ganz genau den Messaufbau, alle Messgeräte und Schlußfolgerungen sehr 
genau beschreiben.
Erst dann kann jemand anderes selbst die Erkenntnisse und Fragen 
erarbeiten.

Beispiel:
Wie kommst Du zu dieser Annahme ?

"Der Stromverbrauch eines tiny13A ist ohne Stützkerko 70uA, mit 
Stützkerko 100uA."

Was ist ein Stützkerko ? google liefert hier keine Ergebnisse!

By the way: ich denke zu wissen, was Du mit "Stützkerko" meinen 
könntest.
Aber was ist das für eine Kondensator, aus welchem Material besteht er 
usw.?
Auch Kondensator können einen Leckstrom haben !

von Karl M. (Gast)


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Also ich würde mit eine Schaltung "µCurrent™ GOLD" nachbauen,
die dieser entspricht:

https://www.eevblog.com/projects/ucurrent/

als erstes ein Oszilloskop verwenden, um das dynamische verhalten meiner 
Schaltung zu "sehen".
Für die weitere Analyse, dann einen "schnellen" mit ADC-Wandler mit 
Protokollfunktion und anschließender graphischer Auswertung einsetzen.

"Schnell" kann bedeuten, dass alle 1 ms (1000 Hz) eine Messergebnis 
ausreicht oder auch ein anderes Messintervall sinnvoll sein kann.

So kann man dann anschließend über die Messwerte einen Minimum, Maximum 
Ableiten und statischtische Verfahren anwenden.

von Gerd E. (robberknight)


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Timmy schrieb:
> Konkretes Beispiel: Der Stromverbrauch eines tiny13A ist ohne Stützkerko
> 70uA, mit Stützkerko 100uA. Welcher Wert stimmt jetzt?

Schau Dir mal CMOS an und überlege wann und wo da Strom fließt. Dann 
überlege Dir was ein Kondensator macht.

Dann kommst Du vermutlich darauf wo der Unterschied herkommt.

von HildeK (Gast)


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Karl M. schrieb:
> Aber was ist das für eine Kondensator, aus welchem Material besteht er
> usw.?

Kerko = Keramikkondensator.
Stützkerko = Keramikkondensator zum Entkoppeln. Typisch die 100n 
zwischen VCC und GND am Baustein.

Oder habe ich deine versteckten Ironie-Tags übersehen?

von Thomas L. (ics1702)


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Du könntest einen großen Elko auf die maximale Betriebsspannung der 
Schaltung aufladen und dann die Schaltung nur über den Elko als 
Versorgung betreiben bis die minimale Betriebsspannung erreicht ist und 
diese Zeitspanne messen. Wenn dir nun noch die genaue Kapazität des 
Elkos bekannt ist, dann kannst du damit die mittlere Stromaufnahme der 
Schaltung berechnen.

von Timmy (Gast)


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Die Frage war klar und konkret gestellt. "Kann ein
Multimeter auch zu viel Strom anzeigen, oder nur zu wenig?"

von HildeK (Gast)


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Timmy schrieb:
> Die Frage war klar und konkret gestellt. "Kann ein
> Multimeter auch zu viel Strom anzeigen, oder nur zu wenig?"

Das nicht nur einen Typ Multimeter mit nur einem einzigen Messverfahren 
gibt, sage ich mal ja!

von Wolfgang (Gast)


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Timmy schrieb:
> es ist ja nicht ganz einfach, den Stromverbrauch von digitalen
> Schaltungen zu messen.
> ...
> Welcher Wert stimmt jetzt?

Nimm einen kleinen Widerstand mit einen INA240 dran und miss mit dem DSO 
nach.

von Jakob (Gast)


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Jaja:
der INA240 hat schon mal 90 µA max Offsetstrom,
klingt nicht so erfolgversprechend, wenn man wenige µA im
Sleepmode erfassen will.

Die "Stützkerko"-Sülzerei sollte wohl auch nur Nichtwissen
überbrücken. Kein gutes Deutsch, aber leicht nachvollziehbar...

Tatsache ist leider, dass die Reaktion preisgünstiger (und auch
etlicher namhafter und teurer) Multimeter bei diesem Messproblem
mit pulsförmigen Stromänderungen im µA-Bereich nur schwer
vorhersagbar ist. Fehler in der Größenordnung des Messwerts sind
da keine Seltenheit.

Bisher habe ich es auch nur mit kleinsten Li-Knopfzellen (halbwegs)
bekannter Kapazität über wochenlange Versuche ermittelt.
Damit konnte ich die Aussage treffen, dass eine Li-Batterie mit
20-facher Kapazität wohl statt 3 Wochen vielleicht ein Jahr
halten sollte.

von Wolfgang (Gast)


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Jakob schrieb:
> der INA240 hat schon mal 90 µA max Offsetstrom,
> klingt nicht so erfolgversprechend, wenn man wenige µA im
> Sleepmode erfassen will.

Klemm einfach mal vor deiner Messung die Leitung ab und messe den Offset 
- nennt sich Kalibrierung.

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