С помощью осциллографа измерить напряжение на резисторе

У меня есть плата, которая питается от блока питания 5V. Мне нужно было измерить ток, втекающий в процессор для вычислительной мощности. Так как на пути от источника питания к процессору не было резистора, который я мог найти, я нашел дроссель на пути к процессору от источника и измерил падение напряжения на дросселе (игнорируя индуктивность и учитывая только сопротивление индуктор) с помощью мультиметра. Теперь, поскольку энергопотребление может варьироваться в зависимости от продолжительности программы, я хотел измерить это с помощью осциллографа.

Для этого я соединил щуп и землю через индуктор (индуктор L18 на схеме, приведенной ниже) и измерил напряжение. Хотя напряжение холостого хода не совпадало с показаниями мультиметра, динамическое изменение напряжения при выполнении программы на процессоре совпадало со значением, выдаваемым мультиметром.

Схема SMPS

Но позже я прочитал во многих постах, что правильный способ измерения напряжения на резисторе — использовать два щупа и математическую функцию или использовать дифференциальный щуп. Позже я использовал дифференциальный пробник для измерения падения напряжения и здесь также обнаружил, что значение холостого хода отличается от показаний мультиметра, но динамическое изменение соответствует показаниям мультиметра.

  1. Какие ошибки есть в измерении, которое я сделал, соединив щуп осциллографа и землю через катушку индуктивности?
  2. Почему это не вызвало короткого замыкания и не привело к тому, что весь ток от источника питания ушел на землю осциллографа?
  3. Почему динамическое изменение напряжения совпало с показаниями мультиметра?
  4. Почему значения напряжения холостого хода различаются при измерении осциллографом (при использовании дифференциальных или пассивных пробников) и мультиметром?

Я использовал осциллограф смешанных сигналов Tektronix MS04104, а плата была панда.

Вы уверены, что ваш вход осциллографа не просто установлен в режим связи по переменному току?
Я использовал связь по постоянному току.
Я тоже предположил связь по переменному току. Заземление прицела может, вероятно, все испортить, но мне кажется, что ваше устройство питается от батареи, если оно не подключено к земле, вы в безопасности.
Как насчет реальных цифр? Катушки индуктивности представляют собой паршивый резистор для точных измерений - сопротивление медной обмотки будет увеличиваться примерно на +0,4% на каждый градус C повышения температуры, поэтому даже незначительное повышение может вызвать довольно большую ошибку.
Что вы делали с проводами заземления при измерении дифференциала двумя щупами?
@Ник, @Владимир, какая разница, если бы это была связь по переменному току?
@ Владимир, я использовал блок питания 5 В с заземляющим контактом.
@Spehro, спасибо за информацию об изменении измерения с температурой. Мультиметр: Холостой ход 0,5 мВ, Работа 11,5 мВ Дифференциальный датчик: Холостой ход 28–32 мВ, Работа 40–44 мВ Использование датчика и заземления: Холостой ход 5 мВ, Работа 16 мВ
@derstorm: я не использовал два отдельных датчика для измерения.
Если ваш прицел правильно заземлен, возможно, вы что-то повредили при измерении с настройкой щуп+земля. Может дроссель перегрелся, что увеличило его сопротивление? Это могло бы объяснить последние измерения, но мне кажется маловероятным. Вам нужно добавить некоторые детали или ответить довольно сложно.
@VladimirCravero, согласны ли вы с ответом Аарона, если плата не заземлена? Например, у него мог быть контакт заземления, но он не был подключен внутри.

Ответы (1)

  1. Наверное, нет. Осциллограф измеряет напряжение между щупом и заземляющим зажимом, которое у вас было в точном количестве, которое вы хотели измерить.
  2. Вероятно, потому что либо ваш прицел, либо ваша схема плавает/не заземлена. Оба должны быть заземлены, чтобы это было проблемой. Хорошие источники питания от сети переменного тока всегда изолируют цепь, на которую подается питание, и поэтому при желании потребуют повторного заземления.
  3. Возможно потому, что чувствительность инструментов одинакова, как и должно быть.
  4. Вероятно, из-за того, что счетчик, осциллограф или оба имеют неправильное смещение по постоянному току. «Прицелы известны тем, что улавливают быстрые сигналы, а не столько точностью по постоянному току, хотя обычно они довольно хороши. Если у вас есть измеритель низкого импеданса, это также может привести к искажению показаний, но, вероятно, это также повлияет на динамику, если это так.

Причина, по которой вы «должны» использовать два щупа и математическую функцию, заключается в том, чтобы обработать случай, когда и осциллограф, и цепь заземлены, и вы хотите измерить что-то, что не связано с землей.

Что касается меня, то я держу свое поле зрения необоснованным и слежу за тем, во что ввязываюсь. Все мои элементы управления пластиковые (но часто есть неиспользуемые разъемы BNC), и я всегда использую только один зажим заземления, если у меня нет действительно веской причины. Затем этот наземный клип становится моим эталоном для всего. Однако это работает только для относительно медленных устройств, потому что область петли между датчиками может стать РЧ-антенной.

С помощью осциллографа измерить напряжение на резисторе
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v