了解下常用的测量功耗的手段.doc
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1、了解下常用的测量功耗的手段低功耗,是万物互联中极为重要的一个概念,绝大多数的物联网节点都需要使用电池供电,而只有正确测量无线模块的功耗,才能准确估算到底5年续航需要使用多大的电池,本文将为您讲解详细的测量方法。在物联网的很多应用中,终端设备通常是电池供电,可用的电量有限。由于电池存在自放电,最差情况下实际使用电量只有标称电量的70%左右,如常用的CR2032纽扣电池,一节电池标称容量为200mAh,实际可能只有140mAh可以使用。既然电池的电量如此有限,那么降低产品功耗就显得很重要了!下面就先了解下常用的测量功耗的手段,只有清楚了这些测量功耗的方法,才能进行产品功耗优化。1功耗测量无线模块的
2、功耗测试主要在测量电流,这里又分为静态电流与动态电流两种不同的测试。在模块处于休眠或者待机状态时,由于电流不变化,保持一个静止的数值,我们称之为静态电流。这时候我们可以采用传统的万用表来进行测量,只需要在电源引脚串联一个万用表就可以得到所需要测量的数值,如图1所示。图1 万用表测试在测量模块正常工作模式的发射电流时,由于信号发射所需要的时间很短,整个电流是处于变化状态,我们称之为动态电流。万用表响应时间比较慢,很难捕捉到变化的电流,所以不能使用万用表测量,对于变化电流,需要使用示波器和电流探头进行测量,测量结果如下图。图2 电流探头测量结果图2电池使用时长计算无线模块常有两种工作模式,工作模式
3、和休眠模式,如下图3所示。图3 平均电流上文数据来源于ZLGLM400TU产品,按照上图所示,两个发送包之间的发送间隔为1000ms,计算平均电流:也就是说,1秒内平均电流大约为2.4mA,如果使用一节CR2032供电,理想情况下可以大约使用83个小时,约3.5天。如果我们将工作时长延长为1个小时呢?类似的,可以通过上面的公式算出,1小时的平均电流仅为1.67uA。同样一节CR2032电池可以支持设备工作119760小时,约13年!从上述这两个例子比较看出,增加发送包之间的时间间隔,延长休眠时间,可以降低整机的功耗,使得设备能够更长久的工作。这也是为什么无线抄表行业的产品普遍使用年限很长,因为
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