Mesurer des µA?

[dje8269]

Bonjour à tous,

Je possède un multimètre voltcraft ( VC830).

Sur ce multimètre j'ai un calibre µA. Je suis surpris car j'ai aussi un fluke et lui ne peut mesurer des mA.

Savez vous si je peux faire confiance à la lecture du voltcraft ? Actuellement je mesure un courant de veille de 16µA ce qui m'a l'air cohérent mais au dessus de ce que à quoi je m'attendais.

Par exemple j'utilise un stm32L073 et j(ai fait un test.
En mode sleep il est donné pour une conso de 0.86µA avec une RTC et 8 kbytes de retention de RAM
DS : https://www.st.com/en/microcontrolle...m32l073rz.html

Aucun module interne en fonctionnement j'ai tout coupé. J'ai donc tout débranché en soft et en hard et je mesure 2µA en sleep. j'ai même virer les condo de découplage pour ne pas entraine de courant de fuite.
En mode sleep il utilise la RTC ( LSI oscillateur interne) . Peut être que eux utilise une RTC externe qui consommera moins ? comment savoir la conso d'un crystal de 32.768Khz ?

Je pose la question à titre informatif plus que pratique afin d’approfondir mes connaissances.

Merci aux experts qui pourront me répondre !

Et meilleurs voeux à tous !
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[niala72bis]

Bonjour,

tout d'abord il y a des précautions à prendre pour des mesures infinitésimales. En premier lieu il faut s'interroger sur le mode de mesure :

https://ressources.univ-lemans.fr/Ac...tri/amont.html

Si vous placez un micro-ampèremètre quel qu'il soit, il y aura une chute à ses bornes, car il introduit une résistance, ce devrait être indiqué dans sa notice. Donc la tension sur la cible sera minorée, il faudra en tenir compte par calcul. Les numériques en général ne sont pas bien placés dans ce domaine. Pour les analogiques ça tourne souvent autour de 50 µA dans la branche de mesure à pleine échelle, ça introduit aussi une diminution à prendre en compte. Pour info c'est du niveau BTS électronique, anciennement F2).

Pour les courants de fuite, pour les capas céramique c'est presque insignifiant. Par contre les électrolytiques, tantale ou chimique, ce n'est pas négligeable. Et aussi les résidus chimiques sur le PCB à ne pas négliger, même sous les composants.

[Ultimatom]

Bonjour,

Je ne suis pas expert mais voici mon avis.

A priori je dirai oui, vous pouvez faire confiance à votre appareil plus qu'aux données constructeurs... Je n'ai jamais utilisé cette marque mais si votre appareil est en bon état, je ne vois pas pourquoi il donnerait des mesures fausses.
Pour information, la précision de mesure est de 0.5%.

De plus, je ne suis pas étonné que la valeur donnée par le constructeur sur la consommation en veille soit fausse... Un collègue a acheté un appareil électronique pour son vanne (je ne sais plus ce que c'était). Il a mesuré le courant en veille (plus de 30 W) et il était drastiquement plus élevé que celui donné par le vendeur (5 ou 6W).

Donc je dirai qu'il ne faut pas se fier aux données des constructeurs tout du moins sur les consommations en veille.

[niala72bis]

NON

Je ne peux pas être d'accord avec un tel avis,

Quand un fabricant de composants indique une consommation min, typique ou max, dans des conditions précises, il a la compétence et il sait ce qu'il fait !!!

Remettez vous en cause

[A voir en vidéo sur Futura]

[umfred]

Si on regarde la doc (les tableaux "Electrical characteristics" de la datasheet (p77 et suivante pour la conso mode sleep et autres), c'est le mode StandBy qui consomme le moins et les fameux 0.86µA; en mode Sleep, on consomme un peu plus (on est de l'ordre de grandeur de ce que tu mesures)

[dje8269]

@niala72bis : effectivement, a ce faible nivea ude mesure le montage compte. J'ai raccourcis les fils au max. je peux pas faire bien plus. A ce faible niveau même la temperature doit jouer.

@umfred: en regardant de nouveau les tableaux notamment la table 37 ( page 80) ils indiquenet bien 0.43µA in stop mode pour une temperature comprise entre -40°C et 25°C. mon bureau est à 22 °C environ.

Pa rcontre ce qui me met la puce à l'oreille , qui était ma deuxième question, ce sont les conditions de test. On remarque que sur la figure18 ( page80) ils indiquent :
"IDD vs V DD , at TA = 25/55/ 85/105/125 °C, Stop mode with RTC enabled and running on LSE Low drive"

Ils indiquent que les mesures sont faites avec un oscillateur externe et non interne comme dans mon cas. D'ou ma question une oscillateur externe consomme moins qu'un interne ? et si oui comment connaitre la consommation du crystal ?

[luc_1049]

Bonjour
Les résistances de pull up pull down peuvent entraîner une consommation selon le cas.
Êtes vous sûr d'avoir fait le nécessaire ?
Cdlt

[niala72bis]

Dsl je n'ai pas épluché la data sheet par manque de temps.

Les fabricants de microcontrôleurs sont aussi compétents que les autres pour concevoir des choses basse consommation, et à moins de besoins très pointus il faut leur faire confiance, ce sera une solution compacte (nb de composants et coût).

Si c'est une base de temps 32 KHz il faudra faire tourner un PLL interne au cpu, conso en plus. Bien sûr pour des précisions "métrologie" il y a chez Seiko ou Epson des bêtes de course, mais faut savoir raison garder !

[dje8269]

Oui j'ai mis toutes les broches en entrées analogiques.

[Antoane]

Bonjour,

L'incertitude de mesure annoncée par Voltcraft est de 1% + 10digits pour une mesure de DCA sur le calibre 600uA (https://asset.conrad.com/media10/add...oints-6000.pdf)
soit, pour 16.0 uA affichés (résolution annoncée de 0.1 uA), une incertitude de 16*1% + 10*0,1uA ~ 1,16 uA

Par exemple j'utilise un stm32L073 et j(ai fait un test.
En mode sleep il est donné pour une conso de 0.86µA avec une RTC et 8 kbytes de retention de RAM

pour ma part, j'aurais fait une mesure de courant circulant dans une résistance soumise à une tension connue... Mais sous une tension suffisament élevée pour que, comme signalé plus haut, la chute de tension (probably de l'ordre de 0.2 V) aux bornes de l'instrument soit invisible.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Attention, en général quand on annonce une précision pour un multimètre, par exemple 1%.
Ce n'est pas 1% de la mesure effectuée, mais bien 1 % de la valeur fond d'échelle.

En ayant sélectionné la gamme 600 µA fond d'échelle. Il est annoncé une résolution de 0,1 µA.
Précision annoncée : +/- (1 % + 10)

Cela correspond à une précision de 0,01 * 600 + 10*0,1 = 7 µA
Donc si l'affichage donne une mesure de 16 µA, on doit comprendre : 16 µA +/- 7 µA

[Black Jack 2]

Pour étayer mon message précédent, voici un extrait d'explication sur les notice des multimètre (à propos de la précision) :

Piqué sur le net (pour un multimètre)
La précision
La précision s’exprime :
1/ par la marge d’erreur exprimée en % et calculée sur l’échelle pleine du calibre :
Si un multimètre a une précision de ± 3%, et mesure 35,24V sur le calibre 100, cela veut dire que la marge d’erreur est de ± 3% de 100 (et non 35,24 !!) soit 3V
et donc une mesure réelle comprise entre 32,24V et 38,24V

[Antoane]

Bonjour,

En général le pourcentage est une portion de la mesure, tandis que le nombre de digits dépend de la gamme, de la résolution, ou de la pleine échelle -- ces trois notions sont généralement équivalentes pour un instrument donné, ou en tous cas pour un calibre donné.
C'est clair pour cet instrument, qui indique "Statement of accuracy in ± (% of reading + display error in counts (= number of smallest points)", cmme pour d'autres : https://www.keysight.com/us/en/asset.../5968-0162.pdf.

[dje8269]

Merci à tous pour ces explications plutôt claires.

Donc en gros je peux me fier à mon multimètre mais en gardant en tête une marge d'erreur qui n'est pas négligeable dans mon cas.

Concernant les oscillateurs externes personne n'a d'idée sur leur consommation en comparaison au oscillateur interne des µC ?

[Black Jack 2]

Bonjour,

En général le pourcentage est une portion de la mesure, tandis que le nombre de digits dépend de la gamme, de la résolution, ou de la pleine échelle -- ces trois notions sont généralement équivalentes pour un instrument donné, ou en tous cas pour un calibre donné.
C'est clair pour cet instrument, qui indique "Statement of accuracy in ± (% of reading + display error in counts (= number of smallest points)", cmme pour d'autres : https://www.keysight.com/us/en/asset.../5968-0162.pdf.

Bonjour,

Quand c'est un pourcentage sur la mesure cela DOIT être indiqué dans les caractéristiques, par exemple on lit dans une data sheet :

± ([% de la mesure] + [points])

Quand il n'y a rien de précisé (comme très souvent), le pourcentage est sur la valeur fond d'échelle.

Voila encore un texte de spec sur le sujet :

Classe de précision des appareils de mesure

L'utilisateur d'un appareil de mesure (ampèremètre, voltmètre...) a besoin de savoir quelle confiance il doit accorder à son appareil. Le fabricant va lui indiquer, en guise de garantie, la classe de précision.

Exemple: Un ampèremètre de classe 1 est utilisé sur la calibre 500mA. Il donne une mesure de 240mA.

Classe 1 veut dire que l'incertitude relative sur une mesure égale au calibre (500mA) est de 1 %
Soit une incertitude absolue de 500mA x (1/100) = 5 mA
Cette incertitude absolue va s'appliquer sur toutes les mesures effectuées sur ce calibre.

La valeur exacte de la mesure est donc: 235mA < intensité < 245 mA

[Antoane]

Merci pour les explications applicables à diverses applications, mais qui clairement n'ont aucun rapport avec celle discutée ici, puisque la datasheet de l'instrument considéré très clairement donne "Statement of accuracy in ± (% of reading + display error in counts (= number of smallest points)".

[Murayama]

Bonjour!

Piqué sur le net (pour un multimètre)
La précision[...]

Comme quoi il faut se méfier de ce qui se trouve sur internet.
La pécision est un mot qui n'appartient pas au vocabulaire de la métrologie.
Pour le reste, vous avez raison. Et du reste il m'arrive d'utiliser ce mot.

NB: Je crois que precision (sans accent) fait partie du vocabulaire anglais
dans l'acception "fidélité".

Pascal

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Concernant les oscillateurs externes personne n'a d'idée sur leur consommation en comparaison au oscillateur interne des µC ?

De manière générale c'est compliqué de mesurer la conso d'un micro car elle est dynamique. On peut se fier à la datasheet mais ce sera dans des états définis qui seront rarement les tiens.

Les fois où j'ai eu à mesurer la consommation d'un micro, je l'ai fait via un shunt dans le GND et j'ai regardé l'image du courant sur l'oscillo. Cela m'a permis d'avoir une bonne idée des variations de conso de tout le hard selon ce que faisait le logiciel.

Dans la datasheet, au chapitre 6.3.4 tu as plein d'info comparative selon que tu es câblé HSI (High Speed Internal Oscillator) ou HSE (High Speed External Oscillator donc avec un quartz), il faut aussi regarder la notion de Range dans la qu'elle on se situe (voir table 3 et 4 dans la datasheet).

[niala72bis]

Re bjr

plutôt que de s'escrimer à mesurer une faible consommation avec toutes les difficultés que ça inclut, il faudrait réfléchir à la finalité de cette information.

De toute façon la consommation du composant seul est donnée dans une condition donnée, avec des tolérances. Si c'est pour dimensionner une source autonome d'alimentation, prendre les valeurs max de tous les composants ( une led alim max, tension seuil min, résistance min, chute de drain min etc...) et prendre si besoin une marge de sécurité.

Et concernant les piles et batteries, il y aurait matière à débattre aussi !!!