 |
| Картинка из интернета |
Характеристики
- Входное напряжение 12 В
- Выходное напряжение 1,5 - 5,5 В
- Выходной ток до 250 мА*
- Дискретность измерения выходного напряжения 5мВ
- Дискретность измерения тока 1 мкА в диапазоне 0 - 1,1 мА, 0.1 мА в диапазоне выше 1,1 мА**
- Количество измерений/сек - 1000/500/250
- Буфер - 50 000 измерений
- Отображение графика потребления на дисплее
- 2 варианта масштаба графика - абсолютный (от 0 и до максимума) и с адаптивным нижним пределом.
- 2 варианта отображения каждой экранной точки графика - среднее или минимальное+максимальное значение
- Приостановка записи в буфер и просмотр сохраненных в буфере данных с возможностью увеличения масштаба и перемещения по графику
- Сохранение измерений на SD(TF)-карту.
- Усреднение данных при записи на SD(TF)-карту - 1, 10 или 50 измерений
- Часы реального времени (для файловой системы)
*Программное ограничение, при превышении тока выход БП отключается в течении секунды. Долговременный выходной ток устройства определяется рассеиваемой мощностью микросхемы стабилизатора. При рассеиваемой мощности 500 мВт рекомендуемый средний ток не должен превышать 65мА при выходном напряжении 1.5 вольт, при напряжении 5 вольт - 125мА.
**Данное устройство не является точным измерительным прибором и предназначено прежде всего для оценки потребляемого нагрузкой тока в динамике. Погрешность измерений может колебаться в пределах 1-2 дискретных единиц.
История создания и маленький кусочек теории
Иногда мне приходится разрабатывать и тестировать различные автономные устройства. А одно из основных требований к автономному устройству - низкое энергопотребление.
Соответственно, возникает необходимость как то померять потребляемый устройством ток. Если это какое то устройство, которое потребляет энергию постоянно - можно взять мультиметр и просто измерить потребляемый ток.
А если устройство большую часть времени находится в энергосберегающем режиме и только изредка включается в активный режим на короткое время? Тогда мультиметр не поможет, поскольку не сможет нормально измерить кратковременное повышение потребления.
Как вариант, в цепь питания устройства можно включить шунт и через соответствующий усилитель его подключить к АЦП. Преобразователь будет оцифровывать значения потребляемого тока, например, каждую миллисекунду. И далее эти значения будут где то сохраняться. Потом сохраненные значения можно будет просмотреть и проанализировать.
А что бы падение напряжения на шунте не влияло на выходное напряжение, шунт нужно включить в цепь обратной связи стабилизатора напряжения.
Это пример простейшего стабилизатора напряжения. Здесь выходное напряжение через делитель сравнивается с опорным напряжением и операционный усилитель вырабатывает управляющий сигнал для регулирующего транзистора. Поскольку шунт находится перед делителем - падение напряжения на нем на выходное напряжение не влияет.
Напряжение с шунта усиливается и передается на АЦП.
Выглядит все очень красиво. но первые вопросы возникают при выборе сопротивления шунта. Ведь тестируемое устройство в режиме ожидания может потреблять 1-2-5 мкА, а в активном - до 50-100-200 мА.
Если взять шунт с низким сопротивлением, то падение напряжения на нем при малых токах будет низкое. Это напряжение будет сложно усилить без влияния помех и шумов. Если взять шунт с высоким сопротивлением - то при больших токах на шунте будет достаточно большое напряжение. Что потребует достаточно высокого входного напряжения. Кроме того, на шунте будет выделяться достаточно большая мощность. А нагрев шунта может вызвать изменение его сопротивления, что негативно скажется на точности измерений.