Nustatykite vidutinį mažos galios pertraukiamojo įrenginio srovės suvartojimą: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Įvadas

Iš smalsumo norėjau sužinoti, kiek laiko gali trukti mano nuotolinio temperatūros jutiklio baterijos. Tam reikia dviejų AA elementų nuosekliai, tačiau mažai padeda sudėti ampermetrą į liniją ir žiūrėti ekraną, nes energija sunaudojama serijomis. Kas porą minučių prietaisas kelioms sekundėms įjungia savo 433 Mhz siųstuvą, tada grįžta į ramybės būseną ir tiesiog palaiko laiką iki kito perdavimo.

Man reikėjo priemonių apibendrinti bendrą srovės suvartojimą per kelias valandas, kad gaučiau vidurkį. Aš tai padariau maitindamas įrenginį iš super kondensatoriaus ir apskaičiuodamas veiksmingą vidutinę srovę iš kondensatoriaus įtampos kritimo per valandas.

Akivaizdu, kad tai negali duoti visiškai tikslaus rezultato, nes kondensatorius patiria tam tikrą vidinį nuotėkį ir praranda įkrovą kiekvieną kartą, kai voltmetras yra prijungtas, kad gautų rodmenis. Tačiau gauti rezultatai yra pakankamai tikslūs, kad galėčiau nuspręsti, kiek laiko gali trukti įprastos baterijos.

Prekės

• Bandomas prietaisas (mano atveju nuotolinis temperatūros jutiklis)
• Voltmetras (skaitmeninis multimetras puikiai tinka)
• Super kondensatorius (naudojau 4 Farad 5.5V)
• Laikrodis (atkreipkite dėmesį į rodmenis)
• croc-clip laidai.

1 žingsnis: patikrinkite įrangą

Įsitikinkite, kad „Super Capacitor“pakrauna pakankamai.

Naudodami du AA elementus (darant prielaidą, kad jie yra visiškai įkrauti), prijunkite juos prie „SuperCap“, kad padidėtų iki 3 voltų. Atsijungti. Išmatuokite „SuperCap“įtampą ir patikrinkite, ar ji sako 3 voltai (arba beveik), ir atkreipkite dėmesį į įtampą ir laiką. Atjunkite voltmetrą. Palaukite kelias valandas. Dar kartą išmatuokite „SuperCap“įtampą, kad patikrintumėte, ar ji labai nesandari. Tikiuosi, tai beveik nepasikeis. Mano 4 „Farad SuperCap“po mėnesio vis dar turėjo pusę pradinės įtampos!

Beje, mano patirtis naudojant „SuperCaps“rodo, kad kuo didesnė talpa, tuo greičiau jie išleidžia įtampą. Mano 100 Farad kondensatorius praranda pusę įtampos mažiau nei per dieną.

2 žingsnis: atlikite matavimus

Prijunkite įjungtą „SuperCap“prie bandomo įrenginio ir išmatuokite pradinę įtampą, nepamiršdami atkreipti dėmesį ir į laiką.

Palikite įrenginį veikti iš „SuperCap“ir kas kelias valandas patikrinkite įtampą. Kai įtampa sumažės, tarkime, 25 procentais (nuo pusės iki vieno volto kritimo mano 3 voltų įrenginiui), atkreipkite dėmesį į įtampą ir dar kartą.

Nemanykite, kad ilgiau veikti bus geriau, nes jei įtampa nukris per žemai, prietaisas gali nustoti veikti.

3 žingsnis: atlikite matematiką

Idealiam (teoriškai tobulam) kondensatoriui iškrova per apkrovą išreiškiama MĖLYNA formule.

Kur:

Vc = galutinė kondensatoriaus įtampa Vs = pradinė kondensatoriaus įtampa e = matematinė konstanta maždaug 2,718t = laikas sekundėmis

Viskas, ką turime padaryti, yra apskaičiuoti R iš aukščiau pateikto. Tada žinodami efektyvų pasipriešinimą ir vidutinę tiekiamą įtampą, galime gauti vidutines srovės sąnaudas. Tai nėra lengva, nebent esate pažangus matematikas. Kad būtų lengviau, pirmiausia pertvarkome šią formulę pagal JUODĄ ir BALTĄ versiją, kurioje R yra tema.

(* reiškia dauginti, o ln () reiškia skliausteliuose esantį natūralų logaritmą.)

Daryti matematiką yra erzinanti ir linkusi į klaidas, todėl padariau skaičiuoklę sunkiam kėlimui.

Iš mano skaičiuoklės pamatysite, kad pirmą kartą naudojau žinomą apkrovos rezistorių, kad patikrintų šio metodo tikslumą. Mano blogiausias atvejis buvo mažesnis nei 10 procentų klaida. Neblogai.

4 veiksmas: atsisiųskite skaičiuoklę savo eksperimentams

Atlikdami eksperimentus galite atsisiųsti mano skaičiuoklę ir į stulpelius įtraukti savo vertes.

Išvada

Šis vidutinio srovės suvartojimo nustatymo metodas yra tinkamas daugeliui praktinių tikslų.

Kaip matysite iš skaičiuoklės, mano nuotolinis temperatūros jutiklis sunaudojo apie 85 mikro amperus. Jei aš tiesiog darau prielaidą, kad tai yra 100 mikro amperų, tai reiškia, kad 2000 mAh baterijos įrenginyje turėtų trukti 20 000 valandų - porą metų. Ką aš norėjau sužinoti.