[Metalab] uCurrent/tinycurrent?

[Peter Kuhm]

Ahoi,

On Sun, 20 Jun 2021 00:40:42 +0200 Bernhard Kuemel via Metalab wrote:

> > Es geht um einen ESP32, also die pA range werd ich wohl nicht brauchen,
> > aber uA waere sehr hilfreich.  
> 
> Mein DMM hat 0.1 µA bzw. µV Aufloesung (nicht unbedingt Genauigkeit).

Falls jemand die Problematik nicht so kennt, aber doch ein gewisses
Interesse hat...

Beim normalen Multimeter ist der Innenwiderstand im Modus Strom-
messung mitunter nicht so klein, dass er nicht die zu messende
Schaltung beeinflußt.

Zur Strommessung wird ein Widerstand ("Shunt") in Serie zum
messenden Stromkreis gebracht. Über den Spannungsabfall am Meß-
widerstand kann gemäß Ohm'schem Gesetz der Strom bestimmt werden. 

Bei (automatischer) Meßbereichsumschaltung ändert sich der Shunt.

Die aktuellen Mikrocontroller für mobilen Batteriebetrieb
arbeiten mit kleiner Versorgungsspannung und sollen wenig
Verbrauch haben. Wenn der Strombedarf ansteigt, und sei es nur
als kurze Spitzenlast, so kann die am Shunt abfallende Teils-
pannung so hoch sein, dass nicht genug für den uC übrigbleibt.
Es wird ein Brownout detektiert, dem ein Reset folgt. Blöd.

Ausführlich erklärt "from the guy with the Swiss accent":

* https://youtu.be/LUB8RWzzLWc?t=404
  Wie misst man niedrige Ströme für ESP / Arduino?

* https://www.youtube.com/watch?v=HmXfyLyN38c
  #245 Deep-Sleep Current: Which is better?
  µCurrent or Current Ranger? (ESP32, ESP8266)

> https://circuitcellar.com/cc-blog/tips-for-measuring-small-currents/
> beschreibt Schaltungen zum Messen kleiner Stroeme. Mit der Schaltung in
> Fig. 2b und R2=1 MOhm kriegen wir 1 mV/nA, das wuerde reichen, denke

eh wie uCurrent GOLD und Co. Ist Open Source Hardware. 
Da hat sich bereits jemand überlegt wie ein störungsarmer
Aufbau "on a budget" ausschauen sollte.

https://www.eevblog.com/files/uCurrentRev5schematic.pdf
http://alternatezone.com/electronics/ucurrent/uCurrentArticle.pdf
https://n-fuse.co/devices/tinyCurrent-precision-low-Current-Measurement-Shunt-and-Amplifier-Device.html
...
	
> ich. 1 MOhm Widerstaende sind billig und klein, fallen also noch nicht
> in die erwaehnte Kategorie fuer physisch grosse und teure Widerstaende
> und demzufolge brauchen wir uns vermutlich auch keine 'stray
> capacitance' oder so fuerchten.

Bye,
Peter