A kis teljesítményű, szakaszos eszköz átlagos áramfelvételének meghatározása: 4 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Bevezetés

Kíváncsiságból tudni akartam, hogy meddig bírják az elemek a távoli hőmérséklet -érzékelőmet. Két AA cella szükséges sorba, de kevés segítség egy ampermérő vonalba helyezéséhez és a kijelző figyeléséhez, mert az áram sorozatokban fogyasztódik. A készülék néhány percenként bekapcsolja 433 Mhz -es adóját néhány másodpercre, majd visszatér nyugalmi állapotába, és csak tartsa az időt a következő adásig.

Szükségem volt egy eszközre, amellyel összesíthetem a teljes áramfogyasztást egy óra alatt, hogy átlagot kapjak. Ezt úgy hajtottam végre, hogy a készüléket szuperkondenzátorról tápláltam, és a tényleges átlagos áramot a kondenzátor feszültségcsökkenéséből számítottam ki az órák alatt.

Nyilvánvaló, hogy ez nem adhat teljesen pontos eredményt, mert a kondenzátor valamilyen belső szivárgást szenved, és minden alkalommal elveszíti a töltést, amikor a voltmérőt csatlakoztatják a leolvasáshoz. De a kapott eredmények kellően pontosak ahhoz, hogy eldönthessem, mennyi ideig tarthatnak a normál akkumulátorok.

Kellékek

• A tesztelés alatt álló eszköz (esetemben távoli hőmérséklet -érzékelő)
• Voltmérő (a digitális multiméter tökéletes)
• Szuper kondenzátor (4 Farad 5,5 V -ot használtam)
• Óra (a leolvasáskor figyelembe kell venni)
• croc-clip vezetékek.

Lépés: Ellenőrizze a berendezést

Győződjön meg arról, hogy a szuperkondenzátor megfelelően tartja a töltést.

A két AA cella használatával (feltéve, hogy teljesen fel vannak töltve) csatlakoztassa őket a SuperCap -hez, hogy a feszültség 3 V legyen. Szétkapcsolás. Mérje meg a SuperCap feszültségét, és ellenőrizze, hogy 3 volt (vagy majdnem), és jegyezze fel a feszültséget és az időt. Válassza le a voltmérőt. Várjon néhány órát. Mérje meg újra a SuperCap feszültségét, és ellenőrizze, hogy nem szivárog -e komolyan. Remélhetőleg alig változik. Az én 4 Farad SuperCapom egy hónap múlva is fele volt a kezdeti feszültségnek!

Mellesleg a SuperCaps -szal kapcsolatos tapasztalataim azt sugallják, hogy minél nagyobb a kapacitás, annál gyorsabban szivárognak ki a feszültségük. A 100 Farad kondenzátorom kevesebb, mint egy nap alatt elveszíti feszültségének felét.

2. lépés: Végezzen méréseket

Csatlakoztassa a bekapcsolt SuperCap -ot a tesztelt készülékhez, és mérje meg a kezdeti feszültséget, és ne feledje megjegyezni az időt.

Hagyja a készüléket működni a SuperCap -ról, és néhány óránként ellenőrizze a feszültséget. Ha a feszültség mondjuk 25 százalékkal csökkent (a 3 voltos készülékemnél fél és egy volt között), jegyezze fel újra a feszültséget.

Ne feltételezze, hogy a hosszabb futás jobb lesz, mert ha a feszültség túl alacsonyra csökken, az eszköz leállhat.

3. lépés: Végezze el a matematikát

Egy ideális (elméletileg tökéletes) kondenzátor esetén a terhelésen keresztüli kisülést a KÉK képlet fejezi ki.

Ahol:

Vc = végső kondenzátor feszültség Vs = kezdeti kondenzátor feszültség e = a matematikai állandó nagyjából 2,718t = az idő másodpercben

Nincs más dolgunk, mint a fentiekből kiszámítani az R -t. Ekkor a tényleges ellenállás és az átlagos tápfeszültség ismeretében megkaphatjuk az átlagos áramfelvételt. Ez nem könnyű, hacsak nem vagy fejlett matematikus. Ennek megkönnyítése érdekében először átrendezzük ezt a képletet a FEKETE-és-FEHÉR verzió szerint, ahol R a tárgy.

(* jelentése szorzás, és ln () a zárójelben lévők természetes logaritmusát jelenti.)

A matematika bosszantó és hibára hajlamos, ezért készítettem egy táblázatot a nehéz emeléshez.

A táblázatból látni fogja, hogy először ismert terhelési ellenállást használtam ennek a megközelítésnek a pontosságának ellenőrzéséhez. A legrosszabb esetem kevesebb, mint 10 százalékos hiba volt. Nem túl rossz.

4. lépés: Töltse le a táblázatot saját kísérleteihez

Letöltheti a táblázatomat, és saját értékeit az oszlopokba helyezheti, amikor saját kísérleteket végez.

Következtetés

Ez a módszer az átlagos áramfogyasztás meghatározására alkalmas a legtöbb gyakorlati célra.

Amint a táblázatból látni fogja, úgy tűnt, hogy a távoli hőmérséklet -érzékelőm körülbelül 85 mikro erősítőt fogyaszt. Ha egyszerűen azt feltételezem, hogy ez 100 mikromper, akkor a készülékben lévő 2000 mAh -s elemeknek 20 000 órát kell tartaniuk - pár évig. Amit tudni akartam.