miniSMU MS01 透過不同的操作模式，提供多樣的量測功能。本節說明如何設定並使用兩種主要的量測模式：施加電壓、量測電流（Force Voltage, Measure Current，FVMI），以及施加電流、量測電壓（Force Current, Measure Voltage，FIMV）。

了解量測模式

選擇量測模式之前，請先了解兩者之間的差異：

施加電壓、量測電流（FVMI）模式

在 FVMI 模式下，miniSMU MS01 作為電壓源運作：

• 待測元件兩端的電壓會維持在您設定的數值
• miniSMU 會視需要調整其輸出電流，以維持此電壓
• 施加的電壓與流經元件的電流都會被量測並回報

何時使用 FVMI 模式

FVMI 模式非常適合：

• 電阻特性量測：施加已知電壓並量測電流，以計算電阻
• 二極體測試：掃描電壓並量測電流，以產生 I-V 曲線
• 太陽能電池測試：施加逆向偏壓並量測漏電流
• LED 特性量測：精確控制電壓，並觀察電流消耗
• 電晶體測試：施加特定的閘極-源極電壓，並量測汲極電流

若要在特定通道上啟用 FVMI 模式，請使用 SOURx:FVMI ENA 指令，其中 x 為通道編號（1 或 2）：

SOURx:FVMI ENA

範例：

SOUR1:FVMI ENA

此指令會在通道 1 上啟用 FVMI 模式。

完整的 FVMI 設定範例：

SOUR1:VOLT 3.3        # Set channel 1 to output 3.3V
SOUR1:CURR:PROT 0.02  # Limit current to 20mA for protection
SOUR1:FVMI ENA        # Enable FVMI mode
OUTP1 ON              # Enable the output
MEAS1:CURR?           # Measure the resulting current

施加電流、量測電壓（FIMV）模式

在 FIMV 模式下，miniSMU MS01 作為電流源運作：

• 流經待測元件的電流會維持在您設定的數值
• miniSMU 會視需要調整其輸出電壓，以維持此電流
• 元件兩端的電壓與流經元件的電流都會被量測並回報

何時使用 FIMV 模式

FIMV 模式非常適合：

• 電池測試：施加特定的充電／放電電流，並量測電壓響應
• 低電阻量測：施加已知電流，並量測微小的電壓降
• 溫度感測器特性量測：以恆定電流驅動 RTD 或熱敏電阻
• LED 亮度控制：精確控制 LED 電流，使亮度保持一致
• 電流驅動元件：測試需要以電流驅動的元件

若要在特定通道上啟用 FIMV 模式，請使用 SOURx:FIMV ENA 指令：

SOURx:FIMV ENA

範例：

SOUR2:FIMV ENA

此指令會在通道 2 上啟用 FIMV 模式。

完整的 FIMV 設定範例：

SOUR2:CURR 0.01       # Set channel 2 to output 10mA
SOUR2:VOLT:PROT 5     # Limit voltage to 5V for protection
SOUR2:FIMV ENA        # Enable FIMV mode
OUTP2 ON              # Enable the output
MEAS2:VOLT?           # Measure the resulting voltage

各模式的注意事項

FVMI 模式注意事項

• 開路時的行為：在 FVMI 模式下，若電路開路，量測到的電流會非常接近零
• 短路風險：在有短路風險的情況下使用 FVMI 模式時請格外小心，因為電流可能會迅速增加
• 電流限制：啟用輸出之前，務必設定適當的電流保護限值
• 限值（compliance）指示：若達到電流保護限值，該通道的 LED 會變為紅色

FIMV 模式注意事項

• 開路時的行為：在 FIMV 模式下，若電路開路，miniSMU 會持續提高電壓，直到達到保護限值
• 零伏特電源：FIMV 模式非常適合測試在接近零伏特下運作的元件（例如超級電容器、部分類型的電池）
• 電壓限制：啟用輸出之前，務必設定適當的電壓保護限值
• 限值（compliance）指示：若達到電壓保護限值，該通道的 LED 會變為紅色

四線式克耳文量測模式

四線式（克耳文）量測使用獨立的施加（force）與感測（sense）連接，可消除導線電阻與接觸電阻對量測的影響。

運作原理

在四線式模式下：

• 通道 1 作為施加（輸出）通道
• 通道 2 以高阻抗模式作為感測通道
• 電壓是在感測端子上量測，因此不受施加導線上任何電壓降的影響

何時使用四線式模式

四線式模式非常適合：

• 低電阻量測：導線電阻會明顯影響準確度的情況
• 高精密度電壓量測：用於有接觸電阻的元件
• 電池內阻量測
• 接頭與接觸電阻測試

啟用四線式模式

透過 miniSMU 應用程式（v1.1.0+）： 前往「Settings > About」，並開啟「4-Wire Mode」切換開關（僅在已連線時顯示）。

透過 Python 函式庫（v0.3.0+）：

smu.enable_fourwire_mode()   # Enable 4-wire mode
smu.disable_fourwire_mode()  # Disable 4-wire mode
status = smu.get_fourwire_mode()  # Query current state

透過 SCPI 指令：

SYST:4WIR ENA    # Enable 4-wire mode
SYST:4WIR DIS    # Disable 4-wire mode
SYST:4WIR?       # Query 4-wire mode status

重要注意事項

• 啟用四線式模式時，通道 2 無法獨立使用
• 在四線式模式下，OUTP1 ON/OFF 會同時控制兩個通道
• 串流或掃描進行中時，無法啟用四線式模式
• 在 miniSMU 應用程式中，通道 2 的控制項會被停用，並以工具提示說明原因