Tentukan Purata Penggunaan Semasa Peranti Berputar Daya Rendah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Pengenalan

Oleh kerana ingin tahu, saya ingin tahu berapa lama bateri boleh bertahan di sensor suhu jauh saya. Ia memerlukan dua sel AA secara bersiri tetapi sedikit membantu meletakkan ammeter sejajar dan menonton paparan kerana kuasa habis dalam keadaan pecah. Setiap beberapa minit peranti menghidupkan pemancar 433 Mhznya selama beberapa saat kemudian kembali ke keadaan tenang hanya dengan mengekalkan masa sehingga penghantaran seterusnya.

Saya memerlukan kaedah untuk mengumpulkan keseluruhan penggunaan semasa selama beberapa jam untuk mendapatkan purata. Saya melakukan ini dengan menghidupkan peranti dari Kapasitor Super dan mengira arus purata efektif dari penurunan voltan kapasitor selama berjam-jam.

Jelas ini tidak dapat menghasilkan hasil yang tepat kerana Kapasitor mengalami kebocoran dalaman dan kehilangan cas setiap kali voltmeter disambungkan untuk mendapatkan bacaan. Tetapi hasil yang diperoleh cukup tepat untuk tujuan saya menentukan berapa lama bateri biasa dapat bertahan.

Bekalan

• Peranti sedang diuji (dalam kes saya sensor suhu jauh)
• Voltmeter (multimeter digital sempurna)
• Kapasitor Super (saya menggunakan 4 Farad 5.5V)
• Jam (untuk diperhatikan semasa bacaan diambil)
• petunjuk croc-clip.

Langkah 1: Periksa Peralatan

Pastikan Kapasitor Super menahan casnya dengan cukup.

Dengan menggunakan dua sel AA (dengan asumsi ia terisi penuh) sambungkannya ke SuperCap untuk membawanya ke 3 Volt. Putuskan sambungan. Ukur voltan SuperCap untuk memastikan ia mengatakan 3 Volt (atau hampir) dan perhatikan voltan dan masa. Putuskan voltmeter. Tunggu beberapa jam. Ukur voltan SuperCap sekali lagi untuk memeriksa sama ada kebocoran serius. Mudah-mudahan ia hampir tidak berubah. 4 Farad SuperCap saya masih mempunyai separuh voltan awalnya setelah sebulan!

Secara kebetulan, pengalaman saya dengan SuperCaps menunjukkan bahawa semakin besar kapasitansi, semakin cepat voltan mereka bocor. Kapasitor 100 Farad saya kehilangan separuh voltannya dalam masa kurang dari sehari.

Langkah 2: Lakukan Pengukuran

Sambungkan SuperCap yang dihidupkan ke peranti yang diuji dan ukur voltan awal, ingat juga masa.

Biarkan peranti berjalan dari SuperCap dan periksa voltan setiap beberapa jam. Setelah voltan menurun, katakanlah, 25 peratus (antara penurunan setengah dan satu volt untuk peranti 3 Volt saya) perhatikan voltan dan masa sekali lagi.

Jangan menganggap bahawa berjalan lebih lama akan lebih baik kerana jika voltan turun terlalu rendah, peranti mungkin berhenti berfungsi.

Langkah 3: Lakukan Matematik

Untuk kapasitor ideal (sempurna secara teori), pelepasan melalui beban dinyatakan dengan formula BIRU yang ditunjukkan.

Di mana:

Vc = Voltan kapasitor akhir Vs = Voltan kapasitor awale = pemalar matematik kira-kira 2.718t = masa dalam saat R = rintangan beban C = Kapasitansi

Yang perlu kita buat adalah mengira R dari perkara di atas. Dengan mengetahui rintangan berkesan dan voltan yang dibekalkan rata-rata, kita dapat memperoleh purata penggunaan semasa. Itu tidak mudah melainkan anda seorang ahli matematik lanjutan. Untuk mempermudahnya, pertama-tama kami susun semula formula tersebut mengikut versi HITAM - & - PUTIH di mana R adalah subjeknya.

(* bermaksud darab dan ln () bermaksud logaritma semula jadi dari apa yang ada dalam kurungan.)

Melakukan Matematik menjengkelkan dan terdedah kepada kesilapan, jadi saya membuat hamparan untuk melakukan angkat berat.

Anda akan melihat dari hamparan saya bahawa saya mula-mula menggunakan perintang beban yang diketahui untuk memeriksa ketepatan pendekatan ini. Kes terburuk saya adalah kesalahan 10 peratus. Boleh tahan.

Langkah 4: Muat turun Spreadsheet untuk Eksperimen Anda Sendiri

Anda boleh memuat turun hamparan saya dan memasukkan nilai anda sendiri ke dalam lajur semasa menjalankan eksperimen anda sendiri.

Kesimpulannya

Kaedah menentukan purata penggunaan semasa adalah mencukupi untuk tujuan praktikal.

Seperti yang anda lihat dari spreadsheet, sensor suhu jauh saya nampaknya menggunakan sekitar 85 Amp mikro. Sekiranya saya menganggap bahawa itu adalah 100 mikro Amp, ini bermaksud bateri 2000 mAh di dalam peranti boleh bertahan 20, 000 jam - beberapa tahun. Yang saya mahu tahu.