Refuerce la precisión en sus mediciones de baja corriente: ¡porque la precisión importa!

Al desarrollar soluciones de hardware de bajo consumo, la medición precisa de la corriente es fundamental para optimizar la duración de la batería y el rendimiento general. Para poner esto en práctica, comparemos la precisión de dos dispositivos de Qoitech (Otii Ace Pro y Otii Arc Pro) con una herramienta de medición estándar que se usa habitualmente en los laboratorios.

El Otii Ace Pro ofrece una precisión de ±(0.05 % + 25 nA), el Otii Arc Pro ofrece ±(0.1 % + 50 nA) y los instrumentos típicos suelen ofrecer ±(1 % + 1 µA). La diferencia se hace evidente cuando se miden corrientes de reposo en el rango de microamperios.

Digamos que necesita medir una corriente de reposo de 1 uA. El uso de los tres instrumentos mencionados anteriormente da como resultado lo siguiente:

• Otii Ace Pro → 1 µA ± 25.5 nA (el 0.05 % de 1 µA es 0.5 nA, más 25 nA adicional) = 25.5 nA
• Otii Arc Pro → 1 µA ± 51 nA (el 0.1 % de 1 µA es 1 nA, más 50 nA adicional) = 51 nA
• Herramienta de medición estándar → 1 µA ± 1 µA (el 1 % de 1 µA es 10 nA, más 1 µA adicional) = 1010 nA

Estos resultados hacen que el último instrumento no sea muy útil para medir una corriente de reposo de 1 µA. Para una mejor comprensión, consulte la Figura 1 para ver los errores absolutos esperados al medir la corriente con los diferentes instrumentos con diferentes precisiones de medición de corriente baja.

Figura 1: Errores absolutos esperados al medir la corriente con Otii Ace Pro, Otii Arc Pro y un instrumento de medición tradicional, todos con diferentes precisiones de medición de corriente baja. (Fuente de la imagen: Qoitech)

Si analizamos todo el rango de medición, la precisión variará. Puede tratarse de una gran precisión para un rango pequeño de corrientes medidas, pero también de mediciones muy imprecisas para otros rangos. Veamos esto con errores de medición reales, basados en hojas de datos, en un rango más amplio de mediciones de corriente, para múltiples instrumentos del mercado (Figura 2).

Figura 2: Rangos de medición actuales y precisiones para varios instrumentos y tableros de medición disponibles en el mercado. (Fuente de la imagen: Qoitech)

¿Qué podemos concluir? Bueno, depende. Al seleccionar un instrumento de medición, es fundamental considerar las necesidades a corto y largo plazo revisando la precisión en todos los rangos de la hoja de datos para comprender su precisión. Es posible que necesite un instrumento de alta precisión, lo que significa pagar más por una característica sobresaliente (curva violeta). O puede aceptar un rendimiento menor por una opción más asequible (curva azul). Dependiendo de la aplicación, una precisión razonable en una amplia gama de mediciones, combinada con características que mejoran la optimización de la energía, es suficiente.

Muchos instrumentos utilizan el rango automático para medir en una amplia gama de corrientes (de nA a A). Pero, durante el cambio de rango, las mediciones pueden ser inexactas o no estar disponibles, lo que dificulta el monitoreo de cargas dinámicas donde las corrientes de reposo pueden estar en el rango de un solo dígito de µA y las corrientes operativas pueden alcanzar cientos de mA. El Otii Ace/Arc Pro reduce estos problemas al minimizar el cambio, realizándolo una sola vez. Esto se logra utilizando una medición paralela de rango superior con una segunda derivación y un convertidor analógico a digital, lo que permite un cambio de rango sin problemas y sin pérdida de datos y garantiza mediciones continuas y precisas.

Por lo tanto, la próxima vez que compre un instrumento de medición de corriente para su laboratorio, asegúrese de corroborar lo siguiente:

• Comprender las especificaciones de precisión: Preste mucha atención a las clasificaciones de precisión en la hoja de datos del instrumento, incluidos los errores de ganancia y compensación. Esto determina qué tan confiables serán sus mediciones.
• Conocer sus necesidades de medición: Defina claramente los rangos de corriente que necesita medir. Esto lo ayuda a seleccionar un instrumento que proporcione precisión para sus requisitos específicos, ya sea para estados de suspensión de bajo consumo u operaciones de alta corriente.
• Minimizar el cambio de rango: Los instrumentos que cambian con frecuencia entre rangos pueden causar interrupciones y datos inexactos. Opte por herramientas que reduzcan o eliminen el cambio de rango para garantizar mediciones continuas y confiables.