許多電子設備在空閑時消耗低電流，然后在活動和發送時消耗更多的數量級。此應用示例著眼于Amazon Echo智能揚聲器繪制的電流，但所使用的技術幾乎適用于任何移動，電池供電或物聯網設備。
高分辨率，快速采樣和差分輸入使PicoScope 4444成為功率測量的理想選擇。藍色跡線是電源電壓，紅色是電流，綠色是電源。
電流分流測量 測量現代電子設備在不同操作模式下所汲取的快速變化電流可能是一項重大挑戰。設備通常在不活動時繪制微安，但是當激活時可以快速改變繪制毫安或甚至安培的模式。低電平和大范圍的待機電流通常排除使用直流電流鉗，因此使用的常規方法是記錄小分流電阻上的電壓降。 應選擇電阻值，以便在最大電流消耗時，其上的電壓降足夠小，不會影響被測器件的工作，但又足以適合測量設備。 在此示例中，Amazon Echo由額定電流為1.5 A的15 V電源供電。經驗法則是選擇一個電阻值，在最大電流下電壓降不會超過1％。在這個例子中，我們在電源線中插入一個0.11Ω電阻到Echo。這在1.5A時產生165mV的下降，這應該對器件的操作沒有影響并且不會消耗足夠的功率以擔心電阻器的自加熱。我們可以使用更小的電阻器，但在可能的情況下，最好使用測量設備的一個不太敏感的范圍來降低噪聲拾取。 從照片中可以看出，我們還測量了電源電壓，以便我們計算功率。測量電阻器件側的電壓非常重要，以排除分流電阻器消耗的功率。
電流分流器（電阻器）用于測量Amazon Echo吸取的電流
縮放和分辨率
您可以使用PicoScope的自定義探頭功能將電阻上的壓降調節為安培。簡單的數學通道（V x I）允許您添加以瓦特為單位的功率顯示。
值得考慮示波器分辨率對測量的影響。我們可以測量的最大信號設置為1.5 A，相當于+165 mV。測量此值的最佳輸入范圍是±200 mV范圍（實際上是±1.82 A范圍）。
將PicoScope設置為14位分辨率（16 384垂直步長），可提供0.22 mA的電流測量分辨率，足以滿足此應用需求。
提示：在這種情況下，我們使用±200 mV滿量程范圍測量165 mV最大輸入。這浪費了示波器分辨率的一半以上，因為輸入信號僅從0 mV變為165 mV。最好使用±100 mV范圍，然后使用模擬偏移功能創建0到200 mV的單極性范圍。這樣可以將當前分辨率提高到0.11 mA（大約相當于4.5位數表）。
如果需要更高分辨率，可以降低采樣率，從而實現分辨率增強。當然，如果在不繪制完整1.5 A的特定模式下進行測量，您可以將示波器設置為較低的滿量程范圍，一直到±10 mV，從而提供微安分辨率。
差分測量和快速采樣 電流分流電阻的位置取決于您是希望測量整個器件或其中一部分（如處理器或Wi-Fi模塊）所消耗的功率。通常，被測設備具有多個測量點。本應用中使用的PicoScope 4444的差分輸入是理想的，因為每個通道可以通過不同的電阻連接（無論是電源的高端還是接地回路的低端），而不會出現任何短路問題或使用傳統臺式示波器時發生的接地回路。 微控制器和存儲器等組件所消耗的電流可以在幾微秒內改變。要捕獲這些快速變化，需要具有足夠帶寬和采樣率的測量儀器。PicoScope 4444具有20 MHz帶寬和400 MS / s最大采樣率，是測量快速變化電流的理想選擇。 提示：當試圖測量由處理器，存儲器或Wi-Fi模塊汲取的快速變化的電流時，臨時移除或減少去耦電容以查看所汲取的峰值電流及其上升時間可能很有用。
亞馬遜Echo電源 在測量Echo在不同模式下的功耗之前，我們快速查看了沒有連接Echo的開關主電源的輸出。我們使用通道A通過直流耦合（15.36 V）測量電壓。通道B在更敏感的范圍內通過交流耦合測量相同的信號，顯示出大約150 mV的噪聲，頻率為86 Hz。 連接Echo后，直流電壓和紋波電壓相似（15.36 V和135.5 mV），但紋波頻率從86 Hz增加到19.64 kHz，這表明PSU在空載時跳過脈沖以提高效率。
主電源適配器的直流電壓和紋波
播放嘈雜的音樂 通過Echo設置以最大音量播放音樂，我們測量了電源電壓，電流和功率。所消耗的最大電流僅為771 mA，這表明1.5 A電源對于該器件來說已經足夠了。在峰值電流時，15 V電源下降216 mV（1.4％）。 我們增加了平均功率（3.383 W）和峰值功率（11.58 W）的自動測量。
高分辨率，快速采樣和差分輸入使PicoScope 4444成為功率測量的理想選擇。藍色跡線是電源電壓，紅色是電流，綠色是電源。
待機功率 由于Amazon Echo被設計為在等待命令時保持打開狀態，因此了解它在此空閑狀態下使用的功率非常重要。為了衡量這一點，我們將Echo置于待機模式，然后將其喚醒并要求它以低設置播放音樂（第3卷）。 綠色跡線顯示全帶寬時的電流波形，開關噪聲使得難以觀察信號。紅色跡線在PicoScope中應用了10 Hz軟件濾波器以清除跡線。 第一個11.6秒顯示Echo處于待機狀態，當時它正在繪制114 mA（1.71 W）。 一年多來，假設典型的PSU效率為85％，Echo將使用大約18 kWh。這使您的電費增加約2.20英鎊（約合2.70美元或2.50歐元），英國每千瓦時的平均國內價格為0.126英鎊。 當Echo檢測到命令并通過Wi-Fi傳輸時，標尺之間的區域顯示功率跳躍。令人驚訝的是，當以低設置播放音樂時，所消耗的電流幾乎與待機時的電流相同（117 mA對114 mA），因此無論Echo處于待機狀態還是在后臺靜音播放音樂，您的電費都會有所不同。
待機功率 - 每年約15 kWh（加PSU損耗）。