Inhoudsopgave:
- Benodigdheden
- Stap 1: Apparatuur controleren
- Stap 2: Metingen uitvoeren
- Stap 3: Doe de wiskunde
- Stap 4: Download de spreadsheet voor uw eigen experimenten
Video: Bepaal het gemiddelde stroomverbruik van een intermitterend apparaat met laag vermogen: 4 stappen:
2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16
Invoering
Uit nieuwsgierigheid wilde ik weten hoe lang de batterijen in mijn externe temperatuursensor meegaan. Er zijn twee AA-cellen in serie nodig, maar het is weinig hulp om een ampèremeter in lijn te plaatsen en naar het scherm te kijken, omdat de stroom in bursts wordt verbruikt. Om de paar minuten schakelt het apparaat zijn 433 Mhz-zender een paar seconden in en keert dan terug naar een rusttoestand om gewoon de tijd aan te houden tot de volgende transmissie.
Ik had een middel nodig om het totale stroomverbruik over een periode van uren te aggregeren om een gemiddelde te krijgen. Ik deed dit door het apparaat van stroom te voorzien via een supercondensator en de effectieve gemiddelde stroom te berekenen uit de spanningsval van de condensator over de uren.
Het is duidelijk dat dit geen volledig nauwkeurig resultaat kan opleveren, omdat de condensator enige interne lekkage heeft en de lading verliest telkens wanneer de voltmeter wordt aangesloten om een meting te krijgen. Maar de verkregen resultaten zijn voldoende nauwkeurig om te bepalen hoe lang de normale batterijen meegaan.
Benodigdheden
- Apparaat onder test (in mijn geval een externe temperatuursensor)
- Voltmeter (een digitale multimeter is perfect)
- Super condensator (ik gebruikte een 4 Farad 5.5V één)
- Klok (om op te merken wanneer metingen worden gedaan)
- krokodillenklemmen.
Stap 1: Apparatuur controleren
Zorg ervoor dat de supercondensator zijn lading voldoende vasthoudt.
Gebruik de twee AA-cellen (ervan uitgaande dat ze volledig zijn opgeladen) om ze op de SuperCap aan te sluiten om deze op 3 volt te brengen. Loskoppelen. Meet de SuperCap-spanning om te controleren of deze 3 volt (of bijna) aangeeft en noteer de spanning en tijd. Koppel de voltmeter los. Wacht een paar uur. Meet nogmaals de SuperCap-spanning om te controleren of deze ernstig lekt. Hopelijk is er weinig veranderd. Mijn 4 Farad SuperCap had na een maand nog de helft van zijn beginspanning!
Overigens suggereert mijn ervaring met SuperCaps dat hoe groter de capaciteit, hoe sneller ze hun spanning weglekken. Mijn 100 Farad-condensator verliest de helft van zijn spanning in minder dan een dag.
Stap 2: Metingen uitvoeren
Sluit de ingeschakelde SuperCap aan op het te testen apparaat en meet de beginspanning, denk eraan om ook de tijd te noteren.
Laat het apparaat lopen vanaf de SuperCap en controleer de spanning om de paar uur. Zodra de spanning met bijvoorbeeld 25 procent is gedaald (tussen een halve en een voltdaling voor mijn 3 Volt-apparaat), noteer dan de spanning en keer op keer.
Ga er niet vanuit dat langer werken beter is, want als de spanning te laag wordt, kan het apparaat stoppen met functioneren.
Stap 3: Doe de wiskunde
Voor een ideale (theoretisch perfecte) condensator wordt de ontlading door een belasting uitgedrukt door de weergegeven BLAUWE formule.
Waar:
Vc = Eindcondensatorspanning Vs = Initiële condensatorspanninge = de wiskundige constante ongeveer 2,718t = de tijd in secondenR = de belastingsweerstandC = de capaciteit
Het enige wat we hoeven te doen is R berekenen uit het bovenstaande. Als we dan de effectieve weerstand en de gemiddelde geleverde spanning kennen, kunnen we het gemiddelde stroomverbruik krijgen. Dat is niet eenvoudig, tenzij je een gevorderde wiskundige bent. Om het gemakkelijker te maken, herschikken we eerst die formule volgens de ZWART-&-WIT-versie waarbij R het onderwerp is.
(* betekent vermenigvuldigen en ln() betekent natuurlijke logaritme van wat tussen haakjes staat.)
Wiskunde doen is vervelend en foutgevoelig, dus ik heb een spreadsheet gemaakt om het zware werk te doen.
U zult aan mijn spreadsheet zien dat ik eerst een bekende belastingsweerstand heb gebruikt om de nauwkeurigheid van deze aanpak te controleren. Mijn ergste geval was minder dan 10 procent fout. Niet slecht.
Stap 4: Download de spreadsheet voor uw eigen experimenten
U kunt mijn spreadsheet downloaden en uw eigen waarden in de kolommen plaatsen wanneer u uw eigen experimenten uitvoert.
Conclusie
Deze methode voor het bepalen van het gemiddelde stroomverbruik is geschikt voor de meeste praktische doeleinden.
Zoals je in de spreadsheet zult zien, leek mijn externe temperatuursensor ongeveer 85 micro Amp te verbruiken. Als ik gewoon aanneem dat dat 100 micro Amp is, betekent dit dat de 2000 mAh-batterijen in het apparaat 20.000 uur meegaan - een paar jaar. Dat is wat ik wilde weten.
Aanbevolen:
IoT Power Module: een functie voor het meten van IoT-vermogen toevoegen aan My Solar Charge Controller: 19 stappen (met afbeeldingen)
IoT Power Module: een functie voor het meten van IoT-vermogen toevoegen aan My Solar Charge Controller: Hallo allemaal, ik hoop dat jullie allemaal geweldig zijn! In deze instructable ga ik je laten zien hoe ik een IoT Power Measurement-module heb gemaakt die de hoeveelheid stroom berekent die wordt gegenereerd door mijn zonnepanelen, die wordt gebruikt door mijn zonnelaadcontroller t
Een aangepaste PCB maken met een lasergraveerder met laag vermogen - Ajarnpa
Een aangepaste PCB maken met een lasergraveerder met laag vermogen: Als het gaat om het maken van een zelfgemaakte PCB, kunt u online verschillende methoden vinden: van de meest rudimentaire, met alleen een pen, tot de meer geavanceerde met behulp van 3D-printers en andere apparatuur. En deze tutorial valt op dat laatste geval!In dit project s
Hoe het stroomverbruik van draadloze communicatiemodules correct te meten in het tijdperk van laag stroomverbruik? - Ajarnpa
Hoe het stroomverbruik van draadloze communicatiemodules correct te meten in het tijdperk van laag stroomverbruik?: Laag stroomverbruik is een uiterst belangrijk concept in het internet der dingen. De meeste IoT-knooppunten moeten worden gevoed door batterijen. Alleen door het stroomverbruik van de draadloze module correct te meten, kunnen we nauwkeurig inschatten hoeveel batterij ik
Morse-toongenerator (CW-pieper met laag vermogen): 3 stappen
Morse-toongenerator (CW-pieper met laag vermogen): Hier beschrijf ik hoe ik een eenvoudige toongenerator met laag vermogen bouw die ik gebruik om mijn zoon morsecode te leren. Tijdens het opruimen van mijn kelder vond ik mijn oude Wehrmacht-morsesleutel. Deze keyer werd gebruikt door Duitse troepen tijdens de tweede wereldoorlog. De sleutelaar had een
Instructies voor het voltooien van de mock-up van het ontwerp van de rupsschuif voor het heffen/verlagen van in het midden gemonteerde voetsteunen op elektrische rolstoelen - Ajarnpa
Instructies voor het voltooien van de mock-up van het ontwerp van de rupsschuif voor het omhoog/omlaag brengen van in het midden gemonteerde voetsteunen op elektrische rolstoelen: in het midden gemonteerde voetsteunen kunnen omhoog worden gebracht om onder de zitting goed te worden opgeborgen en omlaag om te worden ingezet. Een mechanisme voor onafhankelijke bediening van het opbergen en plaatsen van de voetsteun is niet inbegrepen in elektrische rolstoelen op de markt, en PWC-gebruikers hebben de behoefte geuit