Аз қуатты үзік -үзік құрылғының орташа ағымдағы шығынын анықтаңыз: 4 қадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Кіріспе

Қызығушылықтан мен батареяның қашықтағы температура сенсорында қанша уақыт тұратынын білгім келді. Бұл екі АА ұяшығын сериялы түрде алады, бірақ амперметрді қатарға қоюға және дисплейді қарауға көмектеспейді, себебі қуат жарылып кетеді. Әр екі минут сайын құрылғы 433 МГц таратқышты бірнеше секундқа қосады, содан кейін келесі таратуға дейін уақытты сақтайтын тыныш күйге оралады.

Маған орташа мәнді алу үшін бірнеше сағат ішінде жалпы ағымдағы тұтынуды жинақтау құралы қажет болды. Мен мұны құрылғыны супер конденсатордан қуаттау және конденсатордың кернеуінің сағат бойынша төмендеуінен тиімді орташа токты есептеу арқылы жасадым.

Бұл толық дәл нәтиже бере алмайтыны анық, себебі конденсатор ішкі ағудан зардап шегеді және вольтметрді оқуға қосқан сайын зарядын жоғалтады. Бірақ алынған нәтижелер менің мақсатты аккумуляторлар қанша уақытқа созылатынын шешуге жеткілікті дәл.

Жабдықтар

• Құрылғы тексерілуде (менің жағдайда қашықтағы температура сенсоры)
• Вольтметр (сандық мультиметр тамаша)
• Супер конденсатор (мен 4 Farad 5.5V қолдандым)
• Сағат (оқу кезінде ескеру қажет)
• кросс-клиптер.

1 -қадам: жабдықты тексеру

Супер конденсатор зарядты жеткілікті түрде ұстайтынына көз жеткізіңіз.

Екі АА ұяшығының көмегімен (егер олар толық зарядталған болса) оларды 3 вольтке жеткізу үшін оларды SuperCap -ке қосыңыз. Ажырату. SuperCap кернеуін өлшеңіз, ол 3 вольт (немесе дерлік) екенін тексеріп, кернеу мен уақытты ескеріңіз. Вольтметрді ажыратыңыз. Бірнеше сағат күтіңіз. SuperCap кернеуін қайта өлшеп, оның қатты ағып жатқанын тексеріңіз. Ол аз өзгереді деп үміттенемін. Менің 4 Farad SuperCap бір айдан кейін бастапқы кернеудің жартысына жетті!

Айтпақшы, менің SuperCaps тәжірибесі сыйымдылық неғұрлым үлкен болса, олар кернеуді тезірек ағып кететінін көрсетеді. Менің 100 Фарад конденсаторым бір күннен аз уақыт ішінде кернеудің жартысын жоғалтады.

2 -қадам: Өлшеу

Қосылған SuperCap тексерілетін құрылғыға қосыңыз және уақытты ескере отырып, бастапқы кернеуді өлшеңіз.

Құрылғыны SuperCap -дан жұмыс істеуге қалдырыңыз және бірнеше сағат сайын кернеуді тексеріңіз. Кернеу төмендегенде, айталық, 25 % (менің 3 вольтты құрылғымның жартысынан бір вольтке дейін төмендейді) кернеу мен уақытты тағы да байқайды.

Ұзақ уақыт жұмыс істеу жақсы болады деп ойламаңыз, себебі кернеу тым төмен болса, құрылғы жұмысын тоқтатуы мүмкін.

3 -қадам: Математиканы орындаңыз

Идеал (теориялық жағынан мінсіз) конденсатор үшін жүктеме арқылы разряд көрсетілген КӨК формуласымен өрнектеледі.

Қайда:

Vc = Конденсатордың соңғы кернеуіVs = Бастапқы конденсатордың кернеуі = математикалық тұрақты шамамен 2,718t = секундтағы уақыт R = жүктеме кедергісі C = Сыйымдылық

Бізге жоғарыда айтылғандардан R есептеу керек. Содан кейін тиімді кедергі мен орташа кернеуді біле отырып, біз орташа ток шығынын аламыз. Егер сіз озық математик болмасаңыз, бұл оңай емес. Жеңілдету үшін алдымен формуланы BLACK-&-WHITE нұсқасына сәйкес қайта реттейміз, мұнда R тақырып болып табылады.

(* көбейтуді білдіреді және ln () жақшаға алынғанның табиғи логарифмін білдіреді.)

Математика жасау тітіркендіргіш және қателіктерге бейім, сондықтан мен ауыр салмақты көтеру үшін электрондық кесте жасадым.

Сіз бұл кестенің дұрыстығын тексеру үшін алдымен белгілі жүктеме резисторын қолданғанымды электрондық кестеден көресіз. Менің ең нашар жағдайым 10 пайыздық қатеден аз болды. Жаман емес.

4 -қадам: Өз тәжірибелеріңіз үшін электрондық кестені жүктеңіз

Сіз өзіңіздің жеке тәжірибеңізді жүргізген кезде менің кестені жүктей аласыз және бағандарға өз мәніңізді қоя аласыз.

Қорытынды

Орташа ағымдағы тұтынуды анықтаудың бұл әдісі практикалық мақсаттарға сәйкес келеді.

Электрондық кестеден көріп тұрғаныңыздай, менің қашықтағы температура сенсоры шамамен 85 микро амперді тұтынады. Егер мен мұны 100 мкм шамасында деп есептесем, бұл 2000 мАч батареялары 20 000 сағат - бірнеше жыл жұмыс істеуі керек дегенді білдіреді. Менің білгім келгені осы.