एउटा लेखले वायरलेस सेन्सर ब्याट्रीको पावर सप्लाई समय कसरी अनुमान गर्ने भनेर बताउँछ

2022/04/08

लेखक: इफ्लोपावर -पोर्टेबल पावर स्टेशन आपूर्तिकर्ता

वायरलेस सेन्सरहरूले वातावरणीय अवस्था वा औद्योगिक प्लान्टहरू र मेसिनरी उपकरणहरूको निगरानीको लागि उत्कृष्ट दृष्टि प्रदान गर्दछ. किनभने तिनीहरू स्थापना गर्न सजिलो छन्, तिनीहरू विभिन्न वातावरणमा तैनात गर्न सक्छन्. पछिल्ला केही वर्षहरूमा, "IoTs" को व्यापक परिनियोजनको साथ, वायरलेस सेन्सरहरूको प्रयोगले विस्फोटक वृद्धि प्रस्तुत गर्नेछ।.

तर वायरलेस सेन्सरहरूको प्रयोगलाई सीमित गर्ने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारक भनेको तिनीहरूको ब्याट्री जीवन धेरै सीमित छ।. जब वायरलेस सेन्सरले ब्याट्रीमा पूर्ण रूपमा काम गर्छ, एक पटक ब्याट्री सकिएपछि, सेन्सर बर्बाद हुन्छ।. यदि तपाइँ ब्याट्री द्वारा संचालित ताररहित सेन्सरहरू डिजाइन गर्दै हुनुहुन्छ भने, तपाइँले अनगिन्ती पजलहरूसँग व्यवहार गर्न निश्चित समयको लागि काम गर्दछ भनेर सुनिश्चित गर्नुपर्छ।.

सामान्य विधि भनेको आवश्यक गतिविधिहरू गर्दा बिजुली प्रयोग गर्नु हो, र अन्य समयमा सेन्सर कम पावर उपयोग मोडमा प्रवेश गर्नेछ।. ताररहित सेन्सरहरूलाई गतिविधिहरूको श्रृंखलामा विभाजन गर्न सकिन्छ, प्रत्येक गतिविधिलाई समयको अवधि भित्र निश्चित ऊर्जा खपत गर्न आवश्यक हुन्छ।. सबैभन्दा सामान्य गतिविधिहरू समावेश छन्: ● उठ्नुहोस्, मापन गर्नुहोस्, र जानकारीमा डेटा थप्नुहोस् ● RF पावर एम्पलीफायरहरूमा पावर आपूर्ति, जानकारी पठाउनुहोस्, र RF पावर एम्पलीफायर बन्द गर्नुहोस् ● द्विदिश सेन्सरहरूमा (पठाउनुहोस् र प्राप्त गर्नुहोस्): उठ्नुहोस्, प्राप्त गर्न पावर-अन, सिग्नलहरू प्राप्त गर्नुहोस्, डेटा समाधान गर्नुहोस्, जानकारी कार्य अनुसार, र यसलाई फेरि विच्छेद गर्नुहोस्, त्यहाँ धेरै अपरेशनहरू छन् जसले ब्याट्री शक्ति खपत गर्दछ।.

ब्याट्री पावर समय विस्तार गर्नुहोस्, सबैभन्दा सरल अभ्यास भनेको ठूला ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्नु हो, ठूलो क्षमताका ब्याट्रीहरू. यद्यपि, तपाईका ग्राहकहरूले सेन्सरलाई सानो, उच्च कार्यसम्पादन गर्न चाहन्छन् (त्यसैले उनीहरूले ठूलो मात्रामा डाटा पठाउन सक्छन्, र स्थानीय रूपमा स्मार्ट / डाटा रिजोल्युसन हुन सक्छन्). जाहिर छ, ग्राहकको अपेक्षा र ब्याट्री आपूर्ति समयमा यो समस्या ह्यान्डल गर्न सरल तरिका पूर्ण रूपमा राखिएको छ।.

चित्र १: तीन फिटमा वायरलेस सेन्सरको वर्तमान स्तर. इन्जिनियरहरूले ब्याट्री पावर सप्लाई समय कसरी अनुमान गर्छन्? एक डिजाइन इन्जिनियरको रूपमा, तपाईंले ब्याट्री भोल्युम र वायरलेस सेन्सर प्रकार्य बीचको सन्तुलनलाई विचार गर्नुपर्दछ, ताकि सानो ब्याट्रीलाई उत्कृष्ट प्रदर्शन खेल्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, र लामो समयसम्म जारी रहन्छ।. अप्टिमाइजेसन प्रक्रियाले पहिले ऊर्जाको माग बुझ्नुपर्छ.

ऊर्जाको बारेमा डेटा सङ्कलन गर्नु उपकरणको कार्यसम्पादन विशेषतामा पहिलो चरण हो. ब्याट्रीमा ऊर्जा (वाट (WH)) र क्षमता (MAH) को पूर्व-बाँध छ।. यदि तपाइँ यन्त्रले कति काम गरिरहेको छ भनेर बुझ्नुहुन्छ भने, तपाइँ ब्याट्रीको पावर आपूर्ति समय गणना गर्न सक्नुहुन्छ.

ब्याट्री पावर सप्लाई समय (घण्टा) = ब्याट्री क्षमता (WH) / समान डिस्चार्ज पावर (W) ब्याट्रीको ऊर्जा पनि यसको मूल्याङ्कन भोल्टेज (V) र क्षमता (AH) को उत्पादन हो।. मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज सम्बन्धित अनुभवद्वारा निर्धारण गरिएको ब्याट्री डिस्चार्ज कर्भको मध्यबिन्दु मान हो, जुन ब्याट्रीको ऊर्जा र क्षमतासँग सही रूपमा सम्बन्धित हुन सक्छ।. यस अर्थको आधारमा, ब्याट्रीको पावर सप्लाई समय यो सूत्रद्वारा पनि निर्धारण गर्न सकिन्छ: ब्याट्रीको पावर सप्लाई समय (घण्टा) = ब्याट्री क्षमता (एएच) / एकसमान डिस्चार्ज वर्तमान (ए) चित्र २: Keysightn6781ASMU ले वर्तमान मापन गर्न सक्छ। वर्तमान स्तर.

यद्यपि, जब यन्त्रले वास्तवमा काम गरिरहेको हुन्छ, ब्याट्री पावर आपूर्ति समय सामान्यतया तपाइँको गणना भन्दा छोटो हुन्छ. हामीले प्रायः सुनेका विचारहरू हुन्: "यस ब्याट्रीको गुणस्तर धेरै खराब छ!" केहि ठूला ब्याट्री ब्रान्डहरूले सामान्यतया विशिष्ट प्राविधिक संकेतकहरू आपूर्ति गर्छन् र व्याख्या गर्छन् कि समान प्रकारका ब्याट्रीहरू बीच, क्षमता सामान्यतया 5% हुनेछ।. १०% भिन्नता.

तर पनि रूढ़िवादी अनुमानित ब्याट्री क्षमता अनुसार, ब्याट्री आपूर्ति समय अक्सर पुग्दैन।. यन्त्र कार्यको लम्बाइ हामीले अपेक्षा गरेको भन्दा छोटो छ. यो किन हो? के हामी बिजुली प्रयोग सही छ भनेर अनुमान गर्न सकिन्छ? सही नहुन सक्छ.

आउनुहोस् यो समस्या अन्वेषण गरौं. गतिशील वर्तमान खपतको जटिलता मापन गर्दै ब्याट्री पावर सप्लाई यन्त्रहरूमा जस्तै वायरलेस सेन्सरहरू, शक्ति बचत गर्नको लागि, यन्त्रको उप-सर्किट मात्र सक्रिय हुन्छ।. इन्जिनियरहरूले धेरैजसो समयमा सबैभन्दा सानो निद्रा मोडमा यन्त्र डिजाइन गर्छन्.

निद्रा मोडमा, केवल वास्तविक-समय घडी सञ्चालन. यन्त्रहरू मापन गर्न नियमित रूपमा उठ्नेछन्. त्यसपछि सङ्कलन डाटा प्राप्त नोडमा पठाउनुहोस्.

बिभिन्न कार्य मोडहरूले हालको खपतलाई 1: 1,000,000 को अनुपातमा, sub-ua देखि 100 mA सम्मको गतिशील दायराहरूको विस्तृत दायरामा परिणाम दिन्छ।. परम्परागत मापन टेक्नोलोजी र यसको सीमाहरू वर्तमान मापन गर्नुपर्छ, प्रसिद्ध दृष्टिकोण एक मीटर मीटर प्रकार्य को प्रयोग हो।. आधुनिक डिजिटल मल्टिमिटर प्रयोग गर्नु राम्रो वर्तमान मापन सटीकता जस्तै हो, यसको प्राविधिक संकेतकहरू निश्चित दायरा र अपेक्षाकृत स्थिर संकेत स्तर अनुसार निर्धारण गरिन्छ, किनभने वायरलेस सेन्सरमा गतिशील वर्तमान खपत हुन्छ, मल्टिमिटरको प्रयोगको लागि धेरै उपयुक्त छैन।.

मापन. चित्र 3: डाटा रेकर्डर: सबै नमूनाहरू निरन्तर नमूना चक्रमा समान छन्. कुनै नमूना हानि छैन.

प्रत्येक नमूना चक्रको लागि, तपाईंले न्यूनतम मान र अधिकतम मानहरू पनि आपूर्ति गर्न सक्नुहुन्छ. डिजिटल मल्टिमिटर वर्तमान मापन गर्न ब्याट्री र उपकरण बीच श्रृंखला मा जडान गरिएको छ. सेन्सर सक्रियता चक्र वा पठाउने मोडको प्रभावको कारणले गर्दा, हामीले समय-समयमा अस्थिर पठन देख्नेछौं।.

हामी बुझ्दछौं कि डिजिटल मल्टिमिटरहरूमा धेरै दायराहरू छन्, स्वचालित दायरा प्रयोग गरेर सबैभन्दा उपयुक्त दायरा छनोट गर्न, र उत्तम परिशुद्धता आपूर्ति गर्न।. यद्यपि, डिजिटल मल्टिमिटर सबै फाइदाहरू होइन. स्वचालित दायरा दायरा र स्थिर मापन परिणामहरू परिवर्तन गर्न समय.

स्वचालित दायरा समय सामान्यतया 10ms देखि 100ms सम्म, प्रसारण वा सक्रियता मोड भन्दा लामो छ. त्यसैले, प्रयोगकर्ता स्वचालित उद्धरण प्रकार्य असक्षम गर्न चाहन्छ, म्यानुअल रूपमा सबैभन्दा उपयुक्त दायरा चयन गर्नुहोस्. डिजिटल मल्टिमिटरको मापन सिद्धान्त भनेको सर्किटमा स्प्लिटर घुसाउनु हो र त्यसपछि यो स्प्लिटरमा प्रेशर ड्रप नाप्नु हो।.

सामान्यतया, तपाइँ साना धाराहरू मापन गर्न चाहनुहुन्छ, तपाइँ उच्च-प्रतिरोध जंक्शन प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ र कम दायरा चयन गर्न सक्नुहुन्छ; ठूला धाराहरू मापन गर्न, कम प्रतिरोधी जिडोप्टरहरू प्रयोग गर्नुहोस् र उच्च-ग्रेड दायरा चयन गर्नुहोस्. यो दबाव ड्रप पनि लोड भोल्टेज भनिन्छ. यो दबाव ड्रपको कारणले गर्दा, सबै ब्याट्री भोल्टेजहरू वायरलेस सेन्सरहरूमा पुग्न सक्दैनन्.

कम दायरा सबैभन्दा सही हो, तपाईं निद्राको वर्तमान मापन गर्न सक्नुहुन्छ, तर तपाईंले वर्तमान शिखरको समयमा एक निश्चित भोल्टेजको सामना गर्नुहुनेछ, र यसले यन्त्र रिसेट गर्न पनि सक्छ।. वास्तवमा, हामी अन्ततः रियायत दिन्छौं, यन्त्र हालको शिखरमा हुँदा उपकरणले ठीकसँग काम गर्न सक्छ भनेर सुनिश्चित गर्न ठूला धाराहरू प्रयोग गर्नुहोस्।. यो रियायतले हामीलाई शिखर वर्तमान समाधान गर्न अनुमति दिन्छ, र तपाईं निद्रा वर्तमान मापन गर्न सक्नुहुन्छ, तर मूल्य पनि धेरै ठूलो छ.

चूंकि पूर्वाग्रह त्रुटि दायराको मापनको आधारमा निर्दिष्ट गरिएको छ, यसले कम वर्तमान स्तरको मापन परिणामलाई गम्भीर रूपमा असर गर्नेछ।. यो त्रुटि ० हुन सक्छ.100mA दायराको 005%, जुन 5μA हो, तर 10μA को लगभग 50%, लगभग 1μA वर्तमान 500% हो.

यन्त्र धेरै जसो समयमा यो हालको स्तरमा हुन्छ, त्यसैले यो त्रुटिले ब्याट्री पावर आपूर्ति समयको अनुमानमा ठूलो प्रभाव पार्छ।. स्लीप मोडमा कम वर्तमान स्तर मापन पछि, हामी सक्रियता पल्स र ट्राफिक पल्स, हालको स्तर, र यस स्तरमा सेन्सरको समय सहित नाप्ने छैनौं।. ओसिलोस्कोप समय संग संकेत मापन को लागी एक उत्कृष्ट उपकरण हो.

यद्यपि, हामीले मासको स्तरको स्तर नाप्नु पर्छ, हालको प्रोबले सीमित स्म्याक्स र बहाव समस्याहरूको कारणले यो कार्यको लागि प्रतिस्पर्धा गर्न असमर्थ छ।. राम्रो क्ल्याम्प प्रोबमा २ छ.5 मार्म्स शोर, प्रायः बारम्बार शून्य क्षतिपूर्ति कार्यक्रम प्रदर्शन गर्दै.

हालको प्रोबले लाइनको बिजुली क्षेत्र नाप्छ, त्यसैले कमजोरी सुधार गर्ने रहस्य एउटै लाइनलाई धेरै पटक पास गर्नु हो, यसरी नयाँ चुम्बकीय क्षेत्र धेरै पटक थप्नु हो - यसरी केही पटक नयाँ थप्नुहोस्, ताकि हामी राम्रोसँग मापन गर्न सक्छौं। वर्तमान. यस दृष्टिकोणको साथ, हामी सक्रियता समय र प्रसारण समयको लागि हालको पल्सहरू क्याप्चर गर्न सक्छौं. सक्रियता र प्रसारण समयमा पनि, वर्तमानले स्तर परिवर्तन गर्नेछ: यो उच्च र निम्न स्तरहरू मिलेर बनेको फट जस्तै हो।.

एकसमान प्रवाह सही रूपमा गणना गर्नको लागि, यो तरंग निर्यात गर्न सकिन्छ, सबै मापन बिन्दुहरू एक समान मान प्राप्त गर्न एकीकृत छन्।. चित्र 4: 200 बहु-सेकेन्ड रनटाइम वर्तमान खपत रेकर्ड अवलोकन उपकरणको गतिशील वर्तमान खपतको लागि दृष्टिको नयाँ क्षेत्र हो।. ओसिलोस्कोपले एकल फटलाई राम्रोसँग कैद गर्न सक्छ.

यद्यपि, यदि तपाइँ प्रमाणित गर्न चाहानुहुन्छ कि सेन्सरमा कति पटक समयको अवधिमा सक्रिय हुन्छ, कति लामो समयसम्म यसले TX फट सुरु गर्नेछ, र मापन थप जटिल हुनेछ।. ओसिलोस्कोपले छोटो अवधिमा मापन पूरा गर्न सक्छ, तर सेन्सरसँग केही मिनेट वा घण्टाको सञ्चालन चक्र, क्याप्चर र मापन बढी जटिल हुन्छ।. ब्याट्री पावर खपत विघटन को लागी keySightn6781a पावर / मापन एकाई (SMU), परम्परागत मापन विधिहरु को सीमितताहरु लाई पार गर्दछ: निर्बाध वर्तमान र लामो-अवधि अन्तराल डाटा रेकर्ड.

यो SMU मोड्युल Keysightn6700 सानो मोड्युलर पावर प्रणाली वा N6705 DC पावर विघटनसँग संयोजनमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।. सिमलेस वर्तमान एक पेटेन्ट गरिएको टेक्नोलोजी हो जसले SMU लाई मापन दायरा परिवर्तन गर्न अनुमति दिन्छ, र आउटपुट भोल्टेज स्थिर रहन्छ, र दायराको भिन्नताको कारणले दबाब घटाउँदैन।. यो सुविधाले तपाइँलाई उच्च वर्तमान मात्रा प्रयोग गरेर शिखर मापन गर्न अनुमति दिन्छ, 1MAFS दायरा प्रयोग गरी निद्राको वर्तमान मापन गर्नुहोस् (100NA अफसेट त्रुटि संग).

यो कम पूर्वाग्रह त्रुटि (100na पूर्वाग्रह त्रुटि 10% को 1μA, लगभग 1% 10μA सँग सम्बन्धित छ), र क्रम परम्परागत डिजिटल मल्टिमिटर भन्दा उच्च छ।. 200KSA / S (5US समय भेदभाव दर) को साथ भोल्टेज र वर्तमान मापन गर्न सिमलेस वर्तमान दुई डिजिटाइजरहरूसँग जोडिएको छ।. पूर्ण-समय भेदभाव दरको साथ, तपाईंले 2 सेकेन्ड माथि डिजिटल मापन परिणामहरू खिच्न र प्रदर्शन गर्न सक्नुहुन्छ, भेदभाव दर कम हुन्छ, र समय समानुपातिक थपिन्छ।.

यद्यपि, दीर्घकालीन मापनहरू गर्दा, Keysightn6705B मोड्युलर DC पावर विघटन उपकरणको निर्मित डाटा लगरले निर्दिष्ट गरिएको एकीकरण अवधि (20 uz देखि 60 सेकेन्ड) भित्र 200KSA / s को नतिजा नाप्नेछ, र इन्टिग्रल गुमाउने छैन। चक्र. कुनै पनि नमूना. डेटा लगर अतुलनीय भएकोले, सबै नमूनाहरूलाई एकीकरण चक्र वा अर्को एकीकरण चक्रमा वर्गीकृत गरिनेछ ------ कुनै नमूना गुमाउने छैन।.

डाटा लगर मार्फत, इन्जिनियरहरूले 1000 घण्टा सम्म चलिरहेको समयमा ताररहित सेन्सरहरूको वर्तमान र ऊर्जा खपत प्रदर्शन मापन गर्न सक्छन्।. निद्राको वर्तमान मापन गर्दै, जबसम्म कर्सर राखिएको छ, तपाईले मापन पढ्न सक्नुहुन्छ. चित्र ४ दीर्घकालीन मापनको एकल संग्रह हो; हामी पूर्ण हालको खपत नक्शा प्राप्त गर्न सक्छौं, र 599NA मा निद्राको वर्तमान मापन गर्न सक्छौं.

प्यान र जुम प्रकार्यको साथ, हामी हालको स्तर र प्रत्येक पावर स्तरको मर्मत समय देख्न सक्छौं. परम्परागत मापन उपकरणहरू प्रयोग गर्ने विवरणहरू सूची र नाप्ने यो मौकामा देख्न सकिँदैन. चित्र 4 मा प्रयोग गरिएको पछाडिको किनारा पल्स एक विशिष्ट उदाहरण हो.

सफ्टवेयरले यो अप्रत्याशित गोप्य अनावरण गर्यो: 3.3μA को एकसमान वर्तमान, यन्त्रले लगभग 90μA शिखरमा पल्स ऊर्जा खपत गर्छ, निरन्तरता समय 500 ms हो. हालको खपत 599NA निद्रा वर्तमानमा थपिएको छ, र परिणाम 730NA पुग्छ, जुन हाम्रो अपेक्षित वर्तमान भन्दा 22% बढी हो।.

यो दुर्घटना हाम्रो कम-एस्टेल ऊर्जा आवश्यकताहरू ब्याट्री पावर आपूर्ति अपेक्षा भन्दा बढी बनाउन को कारण हो भन्ने तथ्य हुन सक्छ।. वायरलेस सेन्सर पावर खपत अनुकूलन गर्दा, इन्जिनियरहरूको बारेमा यी विशेष जानकारी धेरै उपयोगी छ बुझ्नुहोस्।. प्रयोगकर्ता अनुभव र ब्याट्री खपत बीचको सन्तुलन पछ्याउँदा, र जवाफ दिँदै, "मैले हरेक 5 सेकेन्डमा, प्रत्येक 5 सेकेन्डमा वा प्रत्येक 10 सेकेन्डमा सन्देश पठाउनुपर्छ?" कति ऊर्जा खपत गर्न प्याकेट पठाउन समस्या छ यो धेरै महत्त्वपूर्ण छ.

इन्जिनियरहरूले कुनै पनि क्युरिङ सफ्टवेयरमा ब्याट्री खपतको प्रभावको सही अनुमान गर्न सक्छन्, र तर्कसंगत समयमा वास्तविक मापनद्वारा प्रमाणित गर्न सक्छन्।. ब्याट्री पावर समय अनुमान गर्दा जुल मापन जूल धेरै उपयोगी हुन्छ, किनकि प्रत्येक गतिविधिले निश्चित मात्रामा ऊर्जा खपत गर्छ।. हामी यन्त्रहरूको प्रदर्शन तुलना गर्न Joule / Send Bit पनि प्रयोग गर्न सक्छौं.

तर इन्जिनियरहरूले जूलहरू विरलै प्रयोग गर्छन् किनभने तिनीहरूले तिनीहरूलाई गणना गर्नुपर्छ. सफ्टवेयर नियन्त्रण र विघटन गर्न Keysight14585A प्रयोग गर्नुहोस्, तपाईं Jouo एकाइहरूको ऊर्जा मापन गर्न सक्नुहुन्छ. उदाहरण को लागी, तपाईले मापन गर्न सक्नुहुन्छ कि ट्रिगर मापनमा कैद गरिएको डाटा प्याकेटमा कति उर्जा पठाइन्छ?.

यो फाइदा पोइन्ट-बाइ-पोइन्ट पावर मापन प्राप्त गर्नको लागि एकै साथ भोल्टेज र वर्तमान नमूना गर्ने दुई डिजिटाइजरहरूको प्रयोगबाट आउँछ।. जूलहरू सजिलैसँग कर्सरको बीचको मानको रूपमा पढ्न सकिन्छ, डिजाइनरले जूल / उत्सर्जन बिटलाई अझ बढी मतलब गर्न सक्छ।..

हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस
केवल हामीलाई तपाईंको आवश्यकताहरू बताउनुहोस्, हामी तपाईं कल्पना गर्न भन्दा बढी गर्न सक्दछौं।
तपाईंको सोधपुछ पठाउनुहोस्
Chat with Us

तपाईंको सोधपुछ पठाउनुहोस्

फरक भाषा छनौट गर्नुहोस्
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
वर्तमान भाषा:नेपाली