დაბალი სიმძლავრის წყვეტილი მოწყობილობის საშუალო მიმდინარე მოხმარების განსაზღვრა: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

შესავალი

ცნობისმოყვარეობის გამო მინდოდა გამეგო რამდენ ხანს შეიძლება ბატარეები გაძლო ჩემს დისტანციურ ტემპერატურის სენსორში. მას სჭირდება ორი AA უჯრედი, მაგრამ ეს მცირე დახმარებაა ამმეტრის ხაზის განთავსებასა და ეკრანის ყურებაში, რადგან ენერგია მოხმარებულია ადიდებული. ყოველ ორ წუთში მოწყობილობა რამდენიმე წამში ჩართავს თავის 433 Mhz გადამცემს და შემდეგ უბრუნდება წყნარ მდგომარეობაში, მხოლოდ დროის შენარჩუნების მომდევნო გადაცემამდე.

მე მჭირდებოდა საშუალება, შემეგროვებინა მთლიანი მიმდინარე მოხმარება საათების განმავლობაში, საშუალო მაჩვენებლის მისაღებად. მე ეს გავაკეთე მოწყობილობის ენერგიით სუპერ კონდენსატორისგან და გამოვთვალე ეფექტური საშუალო დენი კონდენსატორის ძაბვის ვარდნიდან საათებში.

ცხადია, ამან არ შეიძლება გამოიწვიოს ზუსტი შედეგი, რადგან კონდენსატორი განიცდის შიდა გაჟონვას და კარგავს მუხტს ყოველ ჯერზე, როდესაც ვოლტმეტრი უკავშირდება კითხვის მისაღებად. მაგრამ მიღებული შედეგები საკმარისად ზუსტია იმისთვის, რომ გადავწყვიტო რამდენ ხანს შეიძლება გაგრძელდეს ნორმალური ბატარეები.

მარაგები

• ტესტირებადი მოწყობილობა (ჩემს შემთხვევაში დისტანციური ტემპერატურის სენსორი)
• ვოლტმეტრი (ციფრული მულტიმეტრი სრულყოფილია)
• სუპერ კონდენსატორი (მე გამოვიყენე 4 Farad 5.5V ერთი)
• საათი (უნდა აღინიშნოს კითხვის დროს)
• croc-clip იწვევს.

ნაბიჯი 1: შეამოწმეთ აღჭურვილობა

დარწმუნდით, რომ სუპერ კონდენსატორი საკმარისად ინარჩუნებს თავის მუხტს.

ორი AA უჯრედის გამოყენებით (ვარაუდობენ, რომ ისინი სრულად დატენილია) დააკავშირეთ ისინი SuperCap– თან, რათა ის მიაღწიოს 3 ვოლტს. გათიშვა. გაზომეთ SuperCap ძაბვა, რომ შეამოწმოთ ის ამბობს 3 ვოლტს (ან თითქმის) და გაითვალისწინეთ ძაბვა და დრო. გათიშეთ ვოლტმეტრი. დაელოდეთ რამდენიმე საათს. ხელახლა გაზომეთ SuperCap ძაბვა, რომ შეამოწმოთ სერიოზულად გადის თუ არა. იმედია თითქმის არ შეიცვლება. ჩემს 4 Farad SuperCap– ს ჰქონდა ერთი თვის შემდეგ მისი საწყისი ძაბვის ნახევარი!

სხვათა შორის, SuperCaps– ის ჩემი გამოცდილება ვარაუდობს, რომ რაც უფრო დიდია ტევადობა, მით უფრო სწრაფად იშლება ძაბვა. ჩემი 100 ფარადის კონდენსატორი კარგავს ძაბვის ნახევარს დღეში ნაკლებ დროში.

ნაბიჯი 2: მიიღეთ გაზომვები

შეაერთეთ ჩართული SuperCap მოწყობილობას ტესტირებაში და გაზომეთ საწყისი ძაბვა, გახსოვდეთ დროც.

დატოვეთ მოწყობილობა SuperCap– დან და შეამოწმეთ ძაბვა ყოველ რამდენიმე საათში. მას შემდეგ, რაც ძაბვა დაეცა, ვთქვათ, 25 პროცენტით (ჩემი 3 ვოლტიანი მოწყობილობის ნახევარ და ერთ ვოლტ ვარდნას შორის) შენიშნე ძაბვა და დრო ისევ.

ნუ იფიქრებთ, რომ უფრო დიდხანს გაშვება უკეთესი იქნება, რადგან თუ ძაბვა ძალიან დაბალია, მოწყობილობამ შეიძლება შეწყვიტოს ფუნქციონირება.

ნაბიჯი 3: გააკეთე მათემატიკა

იდეალური (თეორიულად სრულყოფილი) კონდენსატორისთვის დატვირთვის მეშვეობით გამონადენი გამოიხატება ნაჩვენები ლურჯი ფორმულით.

სად:

Vc = საბოლოო კონდენსატორის ძაბვა Vs = საწყისი კონდენსატორის ძაბვა ვ = მათემატიკური მუდმივი დაახლოებით 2.718t = დრო წამებში R = დატვირთვის წინააღმდეგობა C = ტევადობა

ჩვენ მხოლოდ უნდა გამოვთვალოთ R ზემოდან. შემდეგ ვიცით ეფექტური წინააღმდეგობა და საშუალო მიწოდებული ძაბვა, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ საშუალო მიმდინარე მოხმარება. ეს არ არის ადვილი, თუ არ ხარ მოწინავე მათემატიკოსი. გასაადვილებლად, ჩვენ პირველად გადავაწყობთ ამ ფორმულას BLACK-&-WHITE ვერსიის მიხედვით, სადაც R არის საგანი.

(* ნიშნავს გამრავლებას და ln () ნიშნავს ფრჩხილებში არსებული ლოგარითმს.)

მათემატიკის გაკეთება არის შემაშფოთებელი და მიდრეკილი შეცდომებისკენ, ამიტომ გავაკეთე ცხრილი მძიმე ტვირთის გასაწევად.

ჩემი ცხრილიდან ნახავთ, რომ მე პირველად გამოვიყენე ცნობილი დატვირთვის რეზისტორი ამ მიდგომის სიზუსტის შესამოწმებლად. ჩემი ყველაზე ცუდი შემთხვევა იყო 10 პროცენტზე ნაკლები შეცდომა. Არ არის ძალიან ცუდი.

ნაბიჯი 4: ჩამოტვირთეთ ცხრილი საკუთარი ექსპერიმენტებისთვის

თქვენ შეგიძლიათ გადმოწეროთ ჩემი ცხრილი და ჩაწეროთ თქვენი საკუთარი მნიშვნელობები სვეტებში საკუთარი ექსპერიმენტების ჩატარებისას.

დასკვნა

საშუალო მიმდინარე მოხმარების განსაზღვრის ეს მეთოდი ადეკვატურია პრაქტიკული მიზნებისათვის.

როგორც ხედავთ ცხრილებიდან, ჩემი დისტანციური ტემპერატურის სენსორი მოიხმარდა დაახლოებით 85 მიკრო ამპერს. თუ მე უბრალოდ ვივარაუდებ, რომ ეს არის 100 მიკრო ამპერი, ეს ნიშნავს, რომ მოწყობილობაში 2000 mAh ბატარეა უნდა გაგრძელდეს 20,000 საათი - რამდენიმე წელი. რისი ცოდნაც მინდოდა.