קבע את צריכת הזרם הממוצעת של מכשיר לסירוגין בהספק נמוך: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מבוא

מתוך סקרנות רציתי לדעת כמה זמן הסוללות עשויות להחזיק בחיישן הטמפרטורה המרוחק שלי. זה לוקח שני תאי AA בסדרה אבל זה עוזר מעט להציב מד זרם בתור ולצפות בתצוגה כי הכוח נצרך בהתפרצויות. כל כמה דקות המכשיר מפעיל את משדר 433 מגה -הרץ למשך מספר שניות ואז חוזר למצב שקט של שמירה על זמן עד לשידור הבא.

הייתי צריך אמצעי לצבור את הצריכה הנוכחית הכוללת לאורך שעות כדי לקבל ממוצע. עשיתי זאת על ידי הפעלת המכשיר מסופר קבלים וחישוב הזרם הממוצע האפקטיבי מירידת המתח של הקבל לאורך שעות.

ברור שזה לא יכול להניב תוצאה מדויקת לחלוטין מכיוון שהקבל סובל מדליפה פנימית כלשהי ומאבד טעינה בכל פעם שמחובר מד המתח כדי לקבל קריאה. אך התוצאות המתקבלות די מדויקות למטרותי להחליט כמה זמן הסוללות הרגילות עשויות להחזיק מעמד.

אספקה

• מכשיר הנבדק (במקרה שלי חיישן טמפרטורה מרוחק)
• מד מתח (מולטימטר דיגיטלי מושלם)
• קבלים סופר (השתמשתי במכשיר 4 Farad 5.5V)
• שעון (יש לשים לב בעת קריאה)
• מוליכים מסוג croc-clip.

שלב 1: בדוק ציוד

ודא שהסופר קבל מחזיק את המטען שלו מספיק.

שימוש בשני תאי ה- AA (בהנחה שהם טעונים במלואם) חבר אותם ל- SuperCap כדי להעלות אותו ל -3 וולט. לְנַתֵק. מדוד את מתח ה- SuperCap כדי לבדוק שהוא אומר 3 וולט (או כמעט) וציין את המתח והזמן. נתק את מד המתח. חכה כמה שעות. מדוד שוב את מתח ה- SuperCap כדי לבדוק אם הוא דולף ברצינות. נקווה שזה בקושי השתנה. ל- 4 Farad SuperCap שלי עדיין היה חצי מהמתח ההתחלתי אחרי חודש!

אגב, הניסיון שלי עם SuperCaps מציע שככל שהקיבול גדול יותר כך הם מדליפים את המתח מהר יותר. קבל 100 Farad שלי מאבד חצי מהמתח שלו בתוך פחות מיממה.

שלב 2: בצע מדידות

חבר את ה- SuperCap המופעל למכשיר הנבדק ומדוד את המתח ההתחלתי, זכור לציין גם את השעה.

השאר את המכשיר לפעול מה- SuperCap ובדוק את המתח כל כמה שעות. לאחר שהמתח ירד, נניח, 25 אחוזים (בין ירידה של חצי לאחד וולט למכשיר ה -3 וולט שלי) שימו לב למתח ושוב.

אל תניח כי ריצה ארוכה יותר תהיה טובה יותר מכיוון שאם המתח יורד נמוך מדי המכשיר עלול להפסיק לתפקד.

שלב 3: בצע את המתמטיקה

עבור קבל אידיאלי (מושלם תיאורטית) הפריקה באמצעות עומס מתבטאת בנוסחה הכחולה המוצגת.

איפה:

Vc = מתח קבלים סופי Vs = מתח קבלים אינטיאלי = הקבוע המתמטי בערך 2.718t = הזמן בשניות R = עמידות העומס C = הקיבול

כל שעלינו לעשות הוא לחשב את R מהאמור לעיל. אז בידיעת ההתנגדות האפקטיבית והמתח הממוצע המסופק נוכל להשיג את צריכת הזרם הממוצעת. זה לא פשוט אלא אם כן אתה מתמטיקאי מתקדם. כדי להקל, ראשית אנו מסדרים מחדש את הנוסחה בהתאם לגרסת BLACK-&-WHITE שבה R הוא הנושא.

(* פירושו הכפל ו- ln () פירושו לוגריתם טבעי של מה שיש בסוגריים.)

לעשות מתמטיקה מעצבן ומועד לטעויות אז הכנתי גיליון אלקטרוני לביצוע ההרמה הכבדה.

תראה מהגיליון האלקטרוני שלי שהשתמשתי לראשונה בנגד עומס ידוע כדי לבדוק את הדיוק של גישה זו. המקרה הגרוע ביותר שלי היה פחות מ 10 אחוז השגיאה. לא נורא.

שלב 4: הורד את הגיליון האלקטרוני לניסויים משלך

אתה יכול להוריד את הגיליון האלקטרוני שלי ולהכניס את הערכים שלך לעמודות בעת ביצוע ניסויים משלך.

סיכום

שיטה זו לקביעת הצריכה הנוכחית הממוצעת מתאימה לרוב המטרות המעשיות.

כפי שתראה מהגיליון האלקטרוני, נראה כי חיישן הטמפרטורה המרוחק שלי צורך כ- 85 מיקרו אמפר. אם אני פשוט מניח שזה 100 מיקרו אמפר זה אומר שסוללות 2000 מיליאמפר / שעה במכשיר אמורות להימשך 20, 000 שעות - כמה שנים. וזה מה שרציתי לדעת.