Fluke771高精度过程电流钳表在验证单片机I/O端口驱动能力的应用。Fluke771高精度过程电流钳表在验证单片机I/O端口驱动能力的应用。F771毫安过程钳表不需要断开回路就可以对4-20mA的信号进行测量，在同类产品中测量精度好为0.2%，具有0.01mA的分辨率和灵敏度，可以对PLC和I/O模拟控制系统的mA信号进行测量，在维护和排除过程和自动化设备故障时，用户可以用来测量变送器的输出信号，而无需断开回路，这样不仅节省时间并避免中断关键流程，从而避免了昂贵的停机时间。内置LED聚光灯可让用户照亮黑暗外壳中难以看到的电线,还可以使用保持功能捕获和显示不断变化的测量值，从而更轻松地验证和记录测量值。

行业：配电柜生产厂家

背景：配电柜控制系统研发项目中，验证单片机I/O端口的输出电流，是否能够达到外设器件驱动电流（大于14mA小于20mA）

问题：传统用万用表测单片机I/O端口电流的流程为：首先要让I/O端口输出高电平，然后万能表的红表笔接引脚，黑表笔接一个电阻或者二极管再接地。

研发中遇到的问题：单片机通常电压为VCC 5V，但是其本身并不是恒流源，可以看做是有内阻的等效电压源，如果执行元件阻值太小，执行元件上电压到不了高电平“1”所对应的很低电压。因此会出现，I/O端口输出的电流不能正常驱动外设器件（发光二极管等）。单片机引脚电流主要有两种，一个是灌电流，一个是拉电流，测量这两个电流，都需要带上负载（比如驱动一个发光二极管），同时要变化I/O电平来测量，同时把万用表串联在I/O和负载之间。

为什么5V供电的单片机输出的电流只有几毫安？

首先需要知道单片机引脚的构成。以某328型单片机为例，这是内部引脚原理图。

从原理图可以清楚看到，单片机的引脚和内部电源VCC 5V之间并不是只有一个MOS管，还有一个电阻串联。因为电阻的存在，单片机的输出电流就会受到限制，一般电阻R阻值为几十欧姆，通过欧姆定律可知，为了能让单片机更稳定的工作，尽量在引脚上外接大阻值的电阻，或者采用灌电流方式得到能够驱动外设器件的电流。

Fluke771高精度毫安型过程电流钳表可提供解决方案。F771无需断开回路即可测量4至20mA信号，测量PLC和控制系统模拟I/O口的mA信号，可显示mA测量值和4至20mA量程百分比，聚光灯可在黑暗机箱内找到难以发现的线路，具有延长线的可拆式钳表，可在狭小的空间中进行测量，使用99.9mA量程兼容测量旧控制系统中的10至50mA信号，自动更改4至20mA输出以便进行远程测试，保持功能可捕获和显示不断变化的测量值。

福禄克F771毫安型过程电流钳表现场测试图

从现场测试图可以看出，Fluke771毫安级过程钳形表可以测量单片机I/O端口输出的小电流信号，测试结果表明单片机I/O的输出电流为14.86mA，可以满足外设器件的驱动电流（大于14mA小于20mA）。

现场工程师评价：F771钳表测量单片机I/O端口输出电流很准，测量速度很快，说明这个表反应很灵敏。之前用手头的表测电流，测量结果误差较大，导致测量的电流不准，要么会烧掉外设器件，要么就是驱动能力不足，Fluke771钳表可以很好地验证单片机I/O端口的驱动能力是否满足设计要求。
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