Messfunktionen
Die miniSMU MS01 bietet umfassende Messfunktionen für die Anforderungen von Forschung und Entwicklung sowie von Elektronikbegeisterten. Dieser Abschnitt beschreibt die verschiedenen Messarten und Funktionen Ihres Geräts im Einzelnen.
Grundlegende Messarten
Spannungs- und Strommessung
| Messart | Beschreibung | Hinweise |
|---|---|---|
| Spannungsmessung | Messung der Spannung an den Anschlüssen des Bauelements | Bereich: -12 V bis +12 V |
| Strommessung | Messung des Stroms durch das Bauelement | Bereich: -180 mA bis +180 mA |
| Gleichzeitige U-I-Messung | Gleichzeitige Messung von Spannung und Strom | Für Leistungsberechnungen und Echtzeitüberwachung |
Quellen- und Messmodi
| Modus | Beschreibung | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| „Force Voltage, Measure Current“ (FVMI) | Eine festgelegte Spannung anlegen und den resultierenden Strom messen | Charakterisierung von Widerständen, Prüfung von Dioden, Charakterisierung von Transistoren |
| „Force Current, Measure Voltage“ (FIMV) | Einen festgelegten Strom einprägen und die resultierende Spannung messen | Prüfung von LEDs, Charakterisierung von Batterien, stromgesteuerte Bauelemente |
| 4-Leiter-Kelvin-Modus | CH1 liefert, CH2 misst die Spannung (hochohmig) | Präzise Messung kleiner Widerstände ohne Einfluss des Leitungswiderstands |
| Modus „Kanal deaktiviert“ | Der Kanal wird in einen hochohmigen Zustand versetzt * | Sicherer Zustand beim Umbau von Messaufbauten |
*Im Modus „Kanal deaktiviert“ kann am SMU-Ausgang weiterhin ein kleiner Strom (etwa 4 µA) bei einer Spannung von 12 V fließen, unabhängig von einer eingestellten Spannungsgrenze. Wenn dies Prüflinge beschädigen könnte, wechseln Sie in den Modus „FIMV“, stellen Sie einen Strom von 0 A ein und lassen Sie den SMU-Kanal aktiviert, um einen hochohmigeren Ausgang zu erhalten.
Erweiterte Messfunktionen
Im Folgenden finden Sie typische Messungen, die sich mit der miniSMU durchführen lassen. Mit (App) gekennzeichnete Funktionen werden derzeit von der miniSMU-Begleit-App unterstützt. Für die übrigen sind unter Umständen eigene Programmierung oder Software von Drittanbietern erforderlich.
Messung von I-V-Kennlinien
Erstellen Sie umfassende Strom-Spannungs-Kennlinien verschiedenster Bauelemente:
| Messart | Beschreibung | Anwendungen |
|---|---|---|
| Linearer Spannungs-Sweep (App) | Einen Spannungsbereich in linearen Schritten durchfahren | Allgemeine Bauelementcharakterisierung |
| Strom-Sweep | Einen Strombereich durchfahren und die Spannung messen | Charakterisierung von LEDs, stromgesteuerte Bauelemente |
| Benutzerdefinierte Punktliste | Beliebige Messpunkte festlegen | Gezielte Charakterisierung in bestimmten Arbeitspunkten |
Stabilitätsmessungen
Überwachen Sie die Stabilität von Bauelementen über die Zeit mit regelmäßigen Messungen:
| Messart | Beschreibung | Anwendungen |
|---|---|---|
| I-V Stability (App) | Regelmäßige Messung von I-V-Kennlinien über lange Zeiträume | Degradationsstudien an Solarzellen, Zuverlässigkeitsprüfungen |
| Stabilität im festen Arbeitspunkt (App) | Spannung und Strom in einem festen Arbeitspunkt über die Zeit überwachen | Analyse der Langzeitdrift, Prüfung der thermischen Stabilität |
MPP-Tracking
Spezielle Funktionen für Solarzellen und Energy-Harvesting-Anwendungen:
| Messart | Beschreibung | Anwendungen |
|---|---|---|
| MPPT Perturb & Observe (App) | Den Punkt maximaler Leistung mit dem P&O-Algorithmus finden und verfolgen | Charakterisierung von Solarzellen, Optimierung von Energy Harvestern |
Charakterisierung von Transistoren
Spezielle Prüfungen zur Analyse von Transistoren und Halbleiterbauelementen:
| Messart | Beschreibung | Anwendungen |
|---|---|---|
| IDS-VDS-Kennlinien (App) | Drain-Source-Strom in Abhängigkeit von der Drain-Source-Spannung messen | Charakterisierung von FETs, Ausgangskennlinien |
| IDS-VGS-Kennlinien (App) | Drain-Source-Strom in Abhängigkeit von der Gate-Source-Spannung messen | Bestimmung der Schwellenspannung, Transferkennlinien |
| Steilheit | Änderungsrate des Ausgangsstroms mit der Eingangsspannung berechnen | Verstärkerentwurf, Analyse der Bauelementleistung |
| Durchbruchspannung | Die Spannung bestimmen, bei der das Bauelement durchbricht | Bestimmung von Sicherheitsreserven, Grenzen des Bauelements |
Datenaufzeichnung
Zeichnen Sie Messdaten über die Zeit für Analyse und Dokumentation auf:
| Funktion | Beschreibung | Kennwerte |
|---|---|---|
| Kontinuierliche Datenaufzeichnung (App) | Messwerte in festgelegten Intervallen aufzeichnen | Bis zu 1000 Messwerte pro Sekunde |
| Exportformate (App) | Daten in verschiedenen Dateiformaten speichern | CSV |
| Echtzeitdiagramme (App) | Daten bereits während der Erfassung darstellen | Mehrere Diagrammtypen verfügbar |
Genauigkeit und Auflösung
| Funktion | Beschreibung | Vorteile |
|---|---|---|
| Automatische Bereichswahl | Automatische Wahl des optimalen Messbereichs | Beste Genauigkeit über einen großen Dynamikbereich |
| Oversampling | Mittelung mehrerer Messwerte zur Rauschminderung | Höhere Messpräzision |
Programmierung und Integration
| Funktion | Beschreibung | Möglichkeiten |
|---|---|---|
| Befehlssatz im SCPI-Stil | Standard Commands for Programmable Instruments | Vertraute Syntax für die Prüfautomatisierung |
| Python-Bibliothek | Python-Paket zur Gerätesteuerung | Einfaches Scripting und einfache Integration |
| Beispielcode | Beispielcode für gängige Messungen | Schnellere Entwicklung eigener Messungen |
Mit diesen Messfunktionen ist die miniSMU MS01 ein vielseitiges Werkzeug für zahlreiche elektronische Prüf- und Charakterisierungsaufgaben. Durch die Kombination aus präziser Hardware und flexibler Software meistern Sie einfache Messungen ebenso sicher wie komplexe Analyseprojekte.