La medición de la energía total utilizada por un proyecto de

Question

¿Hay hoteles/simple manera de la que puedo empíricamente medida de la energía total utilizada por mi proyecto a través de una muestra de tiempo de varios minutos?

Es un sistema basado en microcontrolador que en repetidas ocasiones se despierta, hace un poco de trabajo, a continuación, duerme. Normalmente será despierto para < 10ms. Mirando la caída de voltaje a través de una 1½ la resistencia de derivación con un osciloscopio, he medido el consumo de energía de cada período de trabajo, calculando el área bajo la curva. Utilizando un amperímetro he encontrado la corriente de reposo durante el sueño.

En teoría, sabiendo que el período de sueño podría calcular una estimación de la energía. Pero, me gustaría probar el sistema como una caja negra sin hacer suposiciones sobre el firmware.

Hay un dispositivo o método para medir con precisión el consumo de energía total de un dispositivo durante un largo período de tiempo? (de preferencia algo barato).

Answer 1

Yo lo he hecho con una pequeña resistencia en serie con el circuito y luego, como usted, mediante el área bajo la curva para encontrar la energía total utilizada. Se utilizó un osciloscopio para capturar los modos de operación y acaba de agregar todo esto a partir de ahí.

Para confirmar nuestro primer osciloscopio de trabajo I, a continuación, aparejado un NI DAQ y algunos software LabVIEW para medir continuamente la energía utilizada para 10 períodos completos de operación. El bajo poder dormir de la foto causó un problema como el de 1MOHM entradas en el DAQ cargado, así que me tamponada de la DAQ con un 200TΩ impedancia de entrada electrómetro (Keithley 6514A) para evitar que esto suceda.

Para ser honesto, aunque los datos exactos, ya no era tan diferente de hacer un par de suposiciones sobre el modo de suspensión de corriente y, a continuación, utilizando el ámbito de aplicación del método.

Si quieres lo mejor de ambos, usted podría utilizar el ámbito método para medir el funcionamiento actual y, a continuación, ver si usted puede obtener acceso a un origen de medidor, el modo de espera consumo de corriente, de nuevo habrá algunas suposiciones pero nada drástico.

Answer 2

Me he encontrado con este problema antes. Mi mejor manera de solucionar el problema era construir un filtro RC para suavizar la corriente de entrada. Algo como el circuito mostrado en la siguiente figura.

Por supuesto, aceptables valores de R y C deben ser elegidos y usted puede encontrar que usted necesita para utilizar un par de grandes condensadores en paralelo para C. Con este filtrado del circuito en su lugar se puede utilizar un regular DMM con un promedio de función (donde se utiliza el amperímetro se muestra en el circuito de arriba) para medir el DUT del promedio actual. Si usted ha intentado conectar el DMM en serie con el DUT sin el filtro de la carga de tensión de la resistencia de derivación en el DMM haría que el DUT a fallar cuando cambió el modo de espera en modo activo. Con este filtro, el condensador puede suministrar el exceso de corriente necesaria cuando el aparato esté en modo activo y luego, lentamente, de cargo, mientras que la DUT está dormido.

El siguiente gráfico muestra la idea muy aproximada. El rastro rojo representa los dispositivos verdadero consumo de corriente, mientras que el verde traza representa el filtrado de corriente. Debido a que el filtrado de corriente es más lenta cambio, el DMM la función promedio será capaz de estimar de forma más precisa. También, la de los multímetros digitales voltaje de carga se convierte en un no-problema.

El condensador, por supuesto, tienen algunos de corriente de fuga, vale la pena intentar caracterizar esta opción si desea conocer el promedio actual de forma muy precisa. Este término generalmente puede ser ignorada sin embargo, debido a que cualquier corriente de fuga sólo aumentar la medida promedio de empate. es decir. el 'real' de empate debe ser más alto que esto, por lo que no vamos a sobreestimar el dispositivo de despliegue del tiempo.

Answer 3

El uso de un resistor de derivación con una precisión integrador de circuito.

Existen diversas implementaciones: un autozero op-amp + precisión condensador + circuito de reinicio; o un V/F convertidor. Un V/F converter es el mejor para esta tarea; convierte el voltaje a la frecuencia, y usted puede mantener el conteo de los pulsos ad infinitum con su favorito de contador de impulsos (la mayoría de los microcontroladores tienen uno, o usted puede construir su propio discreto contador). Indicadores de batería normalmente uso V/F convertidores internamente (ver TI bqXXXX indicadores de batería), pero son difíciles de encontrar de forma independiente.

Va a ser mucho más preciso que el de un osciloscopio.