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Q1 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 精密電流分流器的應用以Prodigit 7550A為例

博計7550A精密電流分流器內有五個非常穩定、精密的電阻(0.001、0.01、0.1、1及10 Ω),它是被用來測量從 0.02 A 到 220 A 的交直流電流。


交直流電流測量的原理是依據歐姆定律 I=V/R,流經電阻上的電流為電阻上的電壓除以電阻而得,由於 7550A 內採用極穩定且精確的電阻,因此可以獲得可靠及精確的電流。


在精密電阻上的電壓分別連接到輸出電壓(VOLTAGE OUTPUT)的連接器上及內部的四位半交直流電流錶上,7550A 面板上的檔位選擇器(RANGE SELECTOR)選取五個檔位中的一個電壓訊號到輸出電壓及四位半電錶上,交直流按鍵則表示四位半電錶為交流或直流電流。


若需要更高精確度或解析度的電流顯示時,可用五位半或更精密的電錶連接到輸出電壓連接器。

7550A精密電流分流器基本上是與數位多用電錶中的交直流電流表相同之功能,但提供更高的精確度小於 (0.01 %),更好的溫度係數(小於10 PPM/℃)以及更寬廣的範圍(高達220 A)。


應用下列場合:


1. 電流源之校正
2. 電流錶之校正
3. 電流檢知器之校正
4. 電源供應器輸出電流之校正
5. 電子負載電流之校正

 


1. 電流源之校正


由於7550A精密電流分流器能提供遠較電流源良好的電流穩定度及精確度,因此可用來校正直流或交流電流源。連接圖中顯示出待測之電流源與7550A之間的連接方式,每個電阻器係用來分別校驗 20 mA到 220 A範圍,如此可以得到最佳的精確度。

 

 

2. 電流錶之校正

 

在電流源非常穩定但不甚精確的情形下,將電流源、電流錶與7550A串聯起來,並以7550A電流分流器的讀值做為一標準讀值,並以下列之校正程序進行電流錶之校正。

2.1. 由選擇按鍵S1S5來選用適當的電流分流器的檔位。

2.2. 調整電流源的輸出直到7550A上電流錶的讀值為規定的測試電流。

2.3. 調整電流表(待校正)使其電流顯示值與7550A電流值相同。

2.4. 如有其它檔位需調整時,請重覆2.1.2.3.項的程序。

 

 

3. 電流檢知器的校正


在電流源非常穩定,但不夠精確的狀況下,將電流源、電流錶與7550A串聯起來;並以7550A電流分流器的讀值做為一標準值,並以下述的校正步驟來進行電流檢知器的校正。


3.1. 由選擇按鍵S1到S5來選用適當的電流分流器檔位。
3.2. 調整電流源的輸出直到7550A上電流錶的讀值為規定的測試電流。
3.3. 調整電流檢知器(待校正)使其輸出訊號的大小等於7550A上的顯示值。
3.4. 若有其它檔位需校調時,請重覆3.1.到3.3.項之步驟。

 

 

 

4. 電源供應器輸出電流之校正


在電源供應器之定電流輸出時,7550A可以用來驗証電源供應器輸出電流穩定度及用來校正其電流錶,測試步驟如下所示:


4.1. 選用適當的電流範圍檔位。
4.2. 調整電源供應器定電流輸出為規定的測試電流。
4.3. 驗証電源供應器輸出電流之穩定度,此項可由7550A上電流錶讀值的偏移率而得到。
4.4. 校正及調整電源供應器上的電流錶,使其讀值與7550A上電流之讀值相同。
4.5. 若還有其它檔位,則依步驟4.1.到4.4.進行。

 

 

 

5. 電子負載電流錶之校正


一般而言,電流源在定電流輸出時,其輸出電壓不大,通常是在3 V以下,甚至有1 V以下的情形,這是受限於其輸出VA容量的緣故所造成。當校正電流錶、電流檢知器時不會有任何問題,這是由於它們有非常低的輸入阻抗所致。然而對於電子負載校正時,問題便浮現出來,這是由於一般電子負載的輸入阻抗較高且其一般工作電壓須在3 V以上。因此電流源便無法在此負載電壓下供應穩定的電流而產生跳機現象,下列的方法為提供上述狀況的解決方案,此時如下圖以電子負載與電源供應器串聯來取代電流源,並用7550A(亦為串聯)來驗証電子負載電流之穩定度(工作於定電流模式)及校正其電流錶。

測試步驟如下所述:


5.1. 選擇適當的電流範圍。
5.2. 設定電子負載為定電流模式及其電流為規定的測試電流,調整電源供應器的輸出電壓值,此電壓須高於待校驗電子負載的最低工作電壓(通常3 V以上)。
5.3. 由7550A上電流錶讀值的偏差率來驗証電子負載輸出電流之穩定度。
5.4. 校正並調整直到電子負載上電流錶的讀值與7550A上電流錶讀值相同為止。
5.5. 若有其它檔位則重覆5.1.到5.4.的步驟。

 

註:本文以7550A為例,固緯電子的精密分流器還有PCS-1000I及1000A,共計有三個型號,詳細的產品連結如右:精密分流器

 

Q2 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 微歐姆計GOM-804,GOM-805應用於生產線的合格/不合格判斷後的自動選別?

步驟1:進入Compare模式,設定允收上限與允收下限

步驟2:合格(Pass)/不合格(Fail)信號會自後面板選別機(Handler)介面輸出,腳位6(Pin 6)是合格,腳位4(Pin 4)是不合格

步驟3:將上述信號連接PLC,由PLC控制。如果要以信號直接驅動裝置(例如警告燈)須注意驅動能力,當驅動能力不足時須加外部驅動電路。外部驅動電路圖參考如下。

 GOM_PLC_Relay

圖一 PLC

GOM_PLC

圖二 PLC+Relay

產線自動化量測避免誤判及提升測試產能的建議請搜尋以下標題的FAQ

微歐姆計GPM-804/GOM-805產線自動化量測避免誤判及提升測試產能的建議

Q3 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 真均方根值(True RMS)! 難道均方根值還能造假嗎?

在掏寶上賣家為了證明產品不是假貨常常標榜著假一賠三,結果買家收到貨時收到四個產品(假一賠三=4),這個故事告訴我們賣假貨也有誠信的廠家,這個引言的故事與這則FAQ是有點關聯的,我們常看到三用電表廠家特別標註電表具有真均方根值(True RMS)量測設計,那反過來思考有假均方根值嗎?

要回答這個問題得從三用電表的設計起源說起,早期的電表是量測電壓信號的最大值,在利用正弦波的波峰因數(Crest Factor)來換算有效值。

註:波峰因數(CF)=最大值/有效值    波形因數(FF)=有效值/平均值

但是用換算方式的三用電表一旦量測的信號是非正弦波就會產生極大的量測誤差。

以同樣的最大值為例,方波的有效能量大於正弦波(量測值被低估),正弦波的有效能量大於三角波(量測值被高估)

電表業界為了解決這個換算的量測誤差,後來採用Thermal device(頻寬可達1MHz)或積分器,如此一來不管波形的樣貌如何都能正確地量測到有效值,為了說明解決了這個量測議題,所以特別使用了True RMS真均方根值這個名詞。

所以沒有這種量測設計的簡易型電表在量測非正弦波形時是會量到假均方根值的。 

 

Q4 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png GDM-9061(GDM-9060)指令相容設定,如何相容HP(Agilent)34401A,Keysight 34460A,34461A?

相容模式設定方式,指令可相容是德Keysight(HP,Agilent) 34401A,34460A,34461A)

設定步驟:

步驟1. 按menu按鍵

步驟2. 按下一頁(Next Page)按鍵兩次到介面(接口/Interface)頁面

步驟3. 按下一頁(Next Page)按鍵或選擇旋鈕,直到SCPI ID “識別”

步驟4. 按確認(旋鈕)鍵選擇SCPI ID為User

步驟5. 按確認鍵選擇完成

Q5 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 應用精密分流器執行電流校正

電流的量測方法有兩種,第一種是採用感應式的CT(交流電流)或具備霍爾元件(感應直流電流);第二種是採用分流器(Current Shunt)。

由於感應式的電流傳感器的準確度不高,所以在電流的校正上會採取第二種方法,且必須是精密的分流器。精密的分流器其實就是精密電阻,因為電阻會有溫度效應,為確保準確度需採用低溫度飄移係數的元件。

固緯電子與博計電子是目前精密分流器的領導廠商。

固緯電子PCS-1000I(電流範圍300A)還內建6 1/2電表的量測能力,可以簡化接線並降低因額外接線導致的負載效應。

博計電子

7550A 電流範圍:1uA~250A

1000A 電流範圍:1uA~1000A (另有1000A-R由後面板輸入)

2000A 電流範圍:1uA~2000A (另有2000A-R由後面板輸入)

以上的電流分流器亦可應用在電動車電池組的電流量測。

 

Q6 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 微歐姆計GPM-804/GOM-805產線自動化量測避免誤判及提升測試產能的建議

建議1:使用外部觸發。如果使用預設的內部觸發,在產品未接或與測試治具未連接成功前,會有許多測試不合格的數據產生,透過外部觸發可避免此問題。

建議2:使用固定檔位。避免自動換檔造成的時間浪費。

建議3:避免測試治具的誤差。治具盡量短,抗干擾能力強。治具歸零。

建議4:如使用繼電器(Relay)進行測試點的切換,繼電器應盡量靠近待測物(DUT)

 

Q7 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 掌上型電表Analog Bar(模擬指針三用電表擺動幅度)的用途

量測振幅的儀器(三用電表或示波器)都必須滿刻度量測以達到最佳的準確度。

在學習指針三用電表時,通常是先放在最高電壓檔位,例如1000V,這是為了保護電表的輸入,此時的指針擺動幅度小(準確度與解析度不佳),接下來換到小檔位並取得接近滿刻度的最佳量測檔位後讀取讀值。

但是到了數位電表的時代,通常具備Auto Range(自動調整檔位)功能,但是因為無法像指針式電表可以觀察目前在範圍中的解析度,所以模擬指針三用電表擺動幅度(Analog Bar)的功能可以讓使用者得知目前的解析度狀況,自動調整檔位後,如果Analog Bar僅有一半或更低,就應手動調整檔位以達到滿刻度量測。

固緯具備模擬指針三用電表擺動幅度(Analog Bar)功能的電表包含GDM-541及GDM-533

 

Q8 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 請問GOM微歐姆計的溫度探棒PT-100(白金電阻)溫度與電阻的轉換關係為何?

PT-100 溫度與電阻的轉換表如下:

  PT100
Alpha=0.00385
 
T R dR/dT
–200 18.52 0.43
–180 27.10 0.43
–160 35.54 0.42
–140 43.88 0.41
–120 52.11 0.41
–100 60.26 0.41
–80 68.33 0.40
–60 76.33 0.40
–40 84.27 0.40
–20 92.16 0.39
0 100.00 0.39
20 107.79 0.39
40 115.54 0.39
60 123.24 0.38
80 130.90 0.38
100 138.51 0.38
120 146.07 0.38
140 153.58 0.37
160 161.05 0.37
180 168.48 0.37
200 175.86 0.37
220 183.19 0.37
240 190.47 0.36
260 197.71 0.36
280 204.90 0.36
300 212.05 0.36
320 219.15 0.35
340 226.21 0.35
360 233.21 0.35
380 240.18 0.35
400 247.09 0.34
420 253.96 0.34
440 260.78 0.34
460 267.56 0.34
480 274.29 0.34
500 280.98 0.33

 

 

Q9 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 微歐姆計GOM-804,GOM-805韌體升級步驟及更新時的注意事項

微歐姆計GOM-804,GOM-805韌體分為Master(主韌體檔案)版本及Slave(附屬韌體檔案)版本。

韌體更新注意事項:

1.請先燒錄Slave(附屬韌體檔案)版本。

2.主韌體版本(Master)3.06版(含以後)需搭配附屬韌體版本(Slave)3.04版(含以後)

3.韌體更新期間儀器不可斷電,這類的中斷會造成更新失敗,儀器將無法正常開機。

韌體升級前準備事項:

準備1:請下載TI(德州儀器) LM Flash Programmer

https://www.ti.com/tool/LMFLASHPROGRAMMER

https://www.dropbox.com/s/pbnxhx3qzl25pbp/LMFlashProgrammer.rar?dl=0

準備2:下載DFU driver(驅動程式)

https://www.dropbox.com/s/36zdsi10oqe0gdq/DFU%20Driver%20Setup.7z?dl=0

準備3:加入固緯會員,下載GOM-804,GOM-805最新韌體,包含Master及Slave.

韌體升級步驟:

燒錄Slave的步驟

步驟1:電腦透過USB接線與儀器連接

步驟2:同時按儀器的ESC及RANGE鍵不放再按下POWER鍵開機

步驟3:螢幕出現 BootLoader Mode Slave update 文字後即可放開ESC及RANGE鍵

步驟4:在電腦開啟TI LM Flash Programmer程式,進行規劃(Configuration),Interface(介面)選USB DFU

步驟5:點選TI LM Flash Programmer程式的Program(燒錄),Select .bin file 的Browse(瀏覽)選擇Slave BIN file所在文件夾並點選下載後的最新版本

步驟6:確認燒錄檔後,點擊Program(燒錄)按鈕開始燒錄

步驟7:燒錄完畢後,移除電腦與儀器連線,關閉儀器並重新開機,確認系統韌體版本,如已更新至更新的版本,代表更新成功。

燒錄Master的步驟

步驟1:電腦透過USB接線與儀器連接

步驟2:同時按儀器的ESC及DRIVE鍵不放再按下POWER鍵開機

步驟3:螢幕出現 BootLoader Mode Master update 文字後即可放開ESC及DRIVE鍵

步驟4:在電腦開啟TI LM Flash Programmer程式,進行規劃(Configuration),Interface(介面)選USB DFU

步驟5:點選TI LM Flash Programmer程式的Program(燒錄),Select .bin file 的Browse(瀏覽)選擇Master BIN file所在文件夾並點選下載後的最新版本

步驟6:確認燒錄檔後,點擊Program(燒錄)按鈕開始燒錄

步驟7:燒錄完畢後,移除電腦與儀器連線,關閉儀器並重新開機,確認系統韌體版本,如已更新至更新的版本,代表更新成功。

 

Q10 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 微歐姆計GOM-804,GOM-805兩種開機設定的用途

微歐姆計GOM-804,GOM-805具備兩種開機設定

設定1:可選擇開機時使用上次關機前的設定

適用於儀器使用者為專用,且量測專案沒有變動的情境

設定2:可選擇開機時使用出廠預設的設定

適用於多使用者共用儀器,每個使用者的量測專案與設定有極大差異的使用情境

變更開機設定的方法:

步驟1:System menu icon 系統選單選擇System系統

步驟2:用上、下、左、右鍵選擇 Power ON Status Setup 開機狀態設定

步驟3:選擇 Recall Previous Settings 呼叫之前設定 , Load Default 載入預設值

Q11 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 安裝GDM-8261A DMM-View 軟體時,出現Error 1311. Source file not found " Date1.cab",該如何解決?

GDM-8261A DMM-Viewer為早期VB開發之程式,因微軟作業系統不斷更新(Win10/Win11),造成DMM-Viewer陸續產生問題。

 

目前固緯官網已將軟體下架(不再維護)。請改用Excel Add-in來進行軟體操作。

 

請點選下方連結下載:

www.gwinstek.com/zh-TW/download/downloadFile/9037

 

註:下載此軟體,需先註冊成為會員,才能執行操作。