Анализ энергопотребления с помощью специальных источников питания постоянного тока Rohde & Schwarz

Измерительная задача

Мир становится все более и более взаимосвязанным. На производстве и в домашних хозяйствах появляется все больше датчиков и устройств, подключенных к Интернету вещей (IoT). Многие из этих устройств получают питание от миниатюрных неперезаряжаемых батарей при крайне низких напряжениях и токах.

Высокие затраты на замену батарей и природоохранные соображения требуют увеличения времени работы устройств. Срок работы от батареи — ключевой аспект при проектировании и выборе устройств Интернета вещей. Для оптимизации показателей энергопотребления на этапе проектирования изделия требуется получение точных характеристик его энергопотребления в различных режимах работы. Потребляемый ток часто имеет широкий динамический диапазон из-за быстрого переключения между работой с потреблением десятков или сотен миллиампер и периодами ожидания, в течение которых потребление тока снижается до считанных микроампер.

Решение от Rohde & Schwarz

Современные источники питания постоянного тока с расширенными функциями и поддержкой высокоточных измерений — простое и экономичное решение для таких задач. Специальные источники питания R&S®NGL200 и R&S®NGM200 имеют отличное разрешение. Устройства серии R&S®NGM200 обеспечивают разрешение до 5 мкВ/10 нА, позволяя проводить измерения, которые легко укладываются в требования современных стандартов, используемых для устройств Интернета вещей.

Для получения высококачественных результатов выполните следующие действия:

  • Извлеките или отсоедините батарею испытуемого устройства (ИУ) и подсоедините вместо нее источник питания.
  • Также можно подсоединить контрольные линии для компенсации перепадов напряжения в питающих проводах.
  • Установите заданное выходное напряжение и, при необходимости, предельные значения тока или мощности для защиты ИУ.
  • После включения выходов в реальном времени отображаются выходное напряжение, потребляемые ИУ ток и мощность.

Для углубленного анализа и получения прослеживаемых результатов измеряемые значения можно фиксировать в журнале:

  • Откройте настройки журнала, чтобы задать нужные параметры.
  • Пользователь может задать скорость сбора данных до 500 тыс. отсчетов/с, при которой результаты измерения напряжения и тока будут регистрироваться каждые 2 мкс.
  • Собранные данные можно сохранить в файле формата .CSV во внутренней памяти источника питания или на внешнем USB-накопителе для переноса на внешний ПК через USB-порт или по LAN.

Кроме того, с веб-сайта компании можно загрузить программное обеспечение дистанционного управления для проведения автоматизированных и долгосрочных испытаний (см. «Руководство по применению 1GP122»). С его помощью можно легко определить и проанализировать такие параметры, как потребляемая мощность, потребляемый ток и емкость батареи. Этот инструмент также поддерживает функцию графического представления записанных данных с возможностью масштабирования.

Функция быстрой регистрации данных
Функция быстрой регистрации данных отслеживает изменения напряжения/тока с разрешением до 2 мкс. С ее помощью можно обнаружить выбросы, которые не определяются более медленными приборами.
Открытый Lightbox

Заключение

Высококачественные источники питания R&S®NGL200 и R&S®NGM200 отвечают требованиям, предъявляемым к высокоточным измерениям энергопотребления. Они измеряют ток в широком динамическом диапазоне и предоставляют высокоточные результаты даже при чрезвычайно низких уровнях напряжения и тока. Линейность характеристик с минимальными помехами и остаточной пульсацией, а также расширенные функции дистанционного мониторинга источников питания R&S®NGL200 и R&S®NGM200 — превосходный выбор для оптимизации энергопотребления устройств Интернета вещей.