Analyse der Leistungsaufnahme mit speziellen DC-Netzgeräten von Rohde & Schwarz

Ihre Anforderung

Die Vernetzung der Welt schreitet immer weiter voran. Myriaden von Sensoren und IoT-Geräten (Internet of Things) halten heutzutage Einzug in Fabriken und Haushalte. Viele dieser Produkte werden mit sehr kleinen, nicht wiederaufladbaren Batterien bei niedrigen Spannungen und Stromstärken betrieben.

Hohe Kosten bei der Wiederbeschaffung sowie ökologische Belange machen lange Betriebszeiten erforderlich. Die Batterielebensdauer ist daher ein äußerst wichtiger Aspekt beim Design und der Auswahl von IoT-Geräten. Die Optimierung der Leistungsaufnahme während der Produktentwicklung erfordert eine exakte Charakterisierung des Leistungsverbrauchs des Geräts bei unterschiedlichen Betriebsarten. Der Stromverbrauch weist oftmals eine hohe Dynamik auf, mit schnellen Wechseln zwischen Betriebsmodi im zwei- oder dreistelligen Milliamperebereich und Ruhemodi im Mikroamperebereich.

Lösung von Rohde & Schwarz

Moderne DC-Netzgeräte mit fortschrittlichen Leistungsmerkmalen und hochpräzisen Messfunktionen bieten sich für diese Messungen als einfache und wirtschaftliche Lösung an. Die R&S®NGL200 und R&S®NGM200 Spezialnetzgeräte zeichnen sich durch eine hervorragende Auflösung aus. Die Serie R&S®NGM200 bietet Auflösungen bis minimal 5 μV/10 nA und erlaubt somit hochgenaue Messungen, die die Anforderungen aktueller Standards bei IoT-Geräten problemlos erfüllen.

Führen Sie folgende Schritte durch, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen:

• Entfernen oder trennen Sie die Batterie von Ihrem Messobjekt und schließen Sie stattdessen das Netzgerät an
• Sie können auch die Sense-Leitungen anschließen, um Spannungsabfälle auf den Versorgungsleitungen zu kompensieren
• Stellen Sie die erforderliche Ausgangsspannung ein sowie gegebenenfalls Grenzwerte für Stromstärke und Leistung, um das Messobjekt zu schützen
• Nach Aktivierung der Ausgänge werden die Ausgangsspannung sowie die Strom- und Leistungsaufnahme des Messobjekts in Echtzeit angezeigt

Für eine weitergehende Analyse und rückverfolgbare Ergebnisse lassen sich die Messwerte protokollieren:

• Öffnen Sie die Einstellungen für die Protokollierung und wählen Sie die gewünschten Optionen aus
• Mit einer nutzerdefinierbaren Erfassungsrate von bis zu 500 ksample/s stehen Spannungs- und Stromwerte alle 2 μs zur Verfügung
• Die aufgezeichneten Daten lassen sich als CSV-Dateien auf dem internen Speicher des Netzgeräts oder auf einem externen USB-Speichergerät ablegen und über USB oder LAN auf einen externen PC übertragen

Für automatisierte und Langzeittests kann eine Fernsteuersoftware von der firmeneigenen Website heruntergeladen werden (siehe Application Note 1GP122). So lassen sich Parameter wie Leistungsaufnahme, Stromaufnahme und Batteriekapazität ganz einfach bestimmen und analysieren. Das Tool bietet auch eine grafische Darstellung der protokollierten Daten mit Zoom-Funktion.

Fazit

Die hochwertigen Netzgeräte der Serien R&S®NGL200 und R&S®NGM200 erfüllen die Anforderungen für hochpräzise Messungen der Leistungsaufnahme. Sie messen Stromstärkepegel über einen großen Dynamikbereich und zeichnen sich auch bei extrem niedrigen Spannungs- und Stromstärkepegeln durch höchste Genauigkeit aus. Dank ihres linearen Designs mit minimaler Restwelligkeit und geringstem Rauschen sowie moderner Fernüberwachungsfunktionen sind die Netzgeräte der Serien R&S®NGL200 und R&S®NGM200 eine hervorragende Wahl für die Optimierung der Leistungsaufnahme von IoT-Geräten.