本文導(dǎo)讀

在家電、LED等行業(yè)，待機(jī)功耗測試看似簡單——選擇一臺高精度設(shè)備即可。但實(shí)際上，許多工程師都在無意中踩中測試“陷阱”：插排上的小紅燈、接線方式的選擇、量程檔位的設(shè)定...這些細(xì)節(jié)影響著你的測試結(jié)果是否真實(shí)可信。

測試前提

要保證測試設(shè)備的精度，需從以下三個方面考慮：

1、分辨率：測量的“放大鏡”

分辨率決定了設(shè)備對模擬信號的“分辨能力”，我們用它來量化刻度。在14bit分辨率下，刻度數(shù)量為21?即16384個，最小測量刻度為當(dāng)前量程的1/16384。分辨率可以設(shè)置得很高，但基于實(shí)際需求與生產(chǎn)環(huán)境綜合考慮，選擇合適的值才是妥當(dāng)?shù)?。分辨率是高精度的必要條件，但不是充分條件——它是高精度的要素，但無法決定精度。

2、測量準(zhǔn)確度：真正的“精度指標(biāo)”測量準(zhǔn)確度即狹義上講的精度。以致遠(yuǎn)儀器PA310H為例：基本精度 = 0.1%讀數(shù) + 0.05%量程。

實(shí)際計算示例：當(dāng)前電壓量程設(shè)定為150V，輸入50Hz、100V信號時，誤差值為±(150V × 0.05% + 100V × 0.1%) = ±0.175V。當(dāng)測量值與真實(shí)值差距在0.175V之內(nèi)時，便可認(rèn)為符合精度要求。
3、校準(zhǔn)：精度的“守護(hù)神”在致遠(yuǎn)儀器生產(chǎn)校準(zhǔn)管理系統(tǒng)的管理下，設(shè)備從生產(chǎn)、組裝到出貨必須完成生產(chǎn)測試和校準(zhǔn)兩個關(guān)鍵流程。生產(chǎn)測試驗(yàn)證設(shè)備基本功能是否正常；校準(zhǔn)流程則在特定環(huán)境下驗(yàn)證設(shè)備并計算校準(zhǔn)系數(shù)，保證測量精度。致遠(yuǎn)儀器依托強(qiáng)大的計量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，校準(zhǔn)過程中涉及的所有參考物質(zhì)必須經(jīng)過校準(zhǔn)或第三方標(biāo)定，且僅限在有效期內(nèi)使用，以保證設(shè)備精度的溯源性。

實(shí)戰(zhàn)測試：避開這些常見陷阱

1、量程選擇不當(dāng)

待機(jī)功耗測試時負(fù)載電流很小，通常在mA級別。要正確測試mA級電流，不僅對儀器基本精度有要求，對電流量程檔位選擇也有很高要求。

以致遠(yuǎn)儀器PA系列功率計為例，精度誤差為“0.1%讀數(shù)精度 + 0.05%量程精度”。讀數(shù)精度由機(jī)器本身性能決定，而量程精度帶來的誤差隨我們選擇的量程大小而變化。

2、外部干擾源引入待機(jī)功耗電流很小，實(shí)際測試容易引入干擾。最常見的錯誤是使用帶指示燈的插排，插排上的小紅燈會產(chǎn)生微小電流，對mA級待機(jī)電流測試造成較大誤差。因此測試時要格外注意，同時選擇干擾較小的場所進(jìn)行測試，否則會引起不確定誤差。

3、U、I的取點(diǎn)位置

由于電流表內(nèi)接法和外接法的差異，會影響測量準(zhǔn)確性，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇正確方式。

內(nèi)接法：電壓表測量值 = 負(fù)載電壓 + 電流表壓降

外接法：電流表測量值 = 負(fù)載電流 + 電壓表分流

功率計輸入阻抗約2MΩ，在220V市電下，流過電壓測量端的電流為0.11mA。對于mA級的待機(jī)電流，這個分流誤差不可忽視，因此需要選擇電流表內(nèi)接法。

4、電流通道接入位置電流串在L線或N線也會影響精度。設(shè)備內(nèi)部板卡屏蔽殼與機(jī)殼間存在雜散電容（空間中兩個絕緣導(dǎo)體存在電容），若電流通道接入高端，會產(chǎn)生泄漏電流（圖中紅色標(biāo)記線）。因此電流測量輸入應(yīng)串在共模電壓較低的地方（低端）。

測試檢查清單

為確保待機(jī)功耗測試的準(zhǔn)確性，需要盡量滿足以下條件：設(shè)備選擇：精度高、量程小的設(shè)備；環(huán)境要求：避免使用帶負(fù)載的插排和干擾源；接線方式：采用電流表內(nèi)接法；通道位置：電流串接在N線（低端）。

總結(jié)

待機(jī)功耗測試看似簡單，實(shí)則處處有學(xué)問。每個細(xì)節(jié)的疏忽都可能導(dǎo)致測試結(jié)果失真，影響產(chǎn)品的能效評估和合規(guī)性判定。掌握正確的測試方法，選擇合適的測試設(shè)備，讓每一次測量都更加可信、更有價值。