Odredite prosječnu trenutnu potrošnju uređaja s prekidima male snage: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Uvod

Iz znatiželje sam htio znati koliko bi baterije mogle trajati u daljinskom senzoru temperature. Potrebne su dvije AA ćelije u seriji, ali nije od velike pomoći postaviti ampermetar u red i promatrati zaslon jer se energija troši u rafalnom naletu. Svakih nekoliko minuta uređaj uključuje predajnik od 433 Mhz na nekoliko sekundi, a zatim se vraća u stanje mirovanja samo zadržavajući vrijeme do sljedećeg prijenosa.

Trebalo mi je sredstvo za objedinjavanje ukupne trenutne potrošnje u periodu od nekoliko sati kako bih dobio prosjek. To sam učinio napajanjem uređaja iz super kondenzatora i izračunavanjem efektivne prosječne struje iz pada napona kondenzatora tokom sati.

Očigledno je da ovo ne može dati potpuno točan rezultat jer kondenzator trpi neko unutrašnje curenje i gubi naboj svaki put kada je voltmetar spojen radi očitanja. No, dobiveni rezultati su dovoljno točni za moje potrebe odlučivanja koliko bi normalne baterije mogle izdržati.

Supplies

• Uređaj koji se testira (u mom slučaju daljinski senzor temperature)
• Voltmetar (digitalni multimetar je savršen)
• Super kondenzator (koristio sam 4 Farad 5.5V)
• Sat (zapamtite kada se očitavaju)
• croc-clip vodi.

Korak 1: Provjerite opremu

Uvjerite se da super kondenzator dovoljno drži svoj naboj.

Pomoću dvije AA ćelije (pod pretpostavkom da su potpuno napunjene) povežite ih sa SuperCap -om kako biste ga podigli na 3 Volta. Prekinite vezu. Izmjerite napon SuperCap -a da biste provjerili piše li na 3 volta (ili gotovo) i zabilježite napon i vrijeme. Odvojite voltmetar. Sačekajte nekoliko sati. Ponovo izmjerite napon SuperCap -a da provjerite da li ozbiljno curi. Nadajmo se da se to teško promijenilo. Moj 4 Farad SuperCap je i dalje imao pola početnog napona nakon mjesec dana!

Usput, moje iskustvo sa SuperCaps -om sugerira da što je veći kapacitet, to im brže istječe napon. Moj kondenzator od 100 Farada gubi polovicu napona u manje od jednog dana.

Korak 2: Izvršite mjerenja

Priključite napajani SuperCap na uređaj koji se testira i izmjerite početni napon, ne zaboravite uzeti u obzir i vrijeme.

Ostavite uređaj da radi sa SuperCap -a i provjeravajte napon svakih nekoliko sati. Nakon što napon padne, recimo, 25 posto (između pola i jednog volta na mom 3 -voltnom uređaju) zabilježite napon i vrijeme ponovo.

Nemojte pretpostavljati da će duže trčanje biti bolje jer ako napon padne prenisko, uređaj može prestati funkcionirati.

Korak 3: Uradite matematiku

Za idealan (teoretski savršen) kondenzator pražnjenje kroz opterećenje izraženo je prikazanom PLAVOM formulom.

Gdje:

Vc = Krajnji napon kondenzatoraVs = Inicijalni napon kondenzatorae = matematička konstanta otprilike 2.718t = vrijeme u sekundama R = otpor opterećenja C = kapacitet

Sve što trebamo učiniti je izračunati R iz gore navedenog. Znajući efektivni otpor i prosječni napon napajanja možemo dobiti prosječnu potrošnju struje. To nije lako ako niste napredni matematičar. Da bismo vam olakšali, prvo preuredimo tu formulu prema CRNO-&-BIJELOJ verziji gdje je R tema.

(* znači množenje i ln () znači prirodni logaritam onoga što je u zagradama.)

Bavljenje matematikom je dosadno i sklono greškama pa sam napravio tabelu za obavljanje teških poslova.

Iz moje proračunske tablice vidjet ćete da sam prvi put upotrijebio poznati otpornik opterećenja da provjerim točnost ovog pristupa. Moj najgori slučaj je bila greška manja od 10 posto. Nije loše.

Korak 4: Preuzmite proračunsku tablicu za vlastite eksperimente

Možete preuzeti moju proračunsku tablicu i unijeti vlastite vrijednosti u kolone prilikom izvođenja vlastitih eksperimenata.

Zaključak

Ova metoda određivanja prosječne potrošnje struje primjerena je za većinu praktičnih svrha.

Kao što ćete vidjeti iz proračunske tablice, čini se da je moj daljinski senzor temperature trošio oko 85 mikro pojačala. Ako jednostavno pretpostavim da je to 100 mikro pojačala, to znači da bi baterije od 2000 mAh u uređaju trebale izdržati 20 000 sati - nekoliko godina. To sam htio znati.