วิธีการวัดกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กและแหลมคม?

สมมติว่าฉันมีไมโครคอนโทรลเลอร์พร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนหนึ่งและต้องการให้สามารถประมาณอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้อย่างสมเหตุสมผล เนื่องจากฉันอาจทำให้บางครั้งโหมดสลีปและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ จะอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันการบริโภคในปัจจุบันของฉันอาจแตกต่างกันระหว่าง uA (ในโหมดสลีป) และ 10 วินาทีของ mA (เมื่อตื่น)

ตอนนี้ฉันสามารถต่อแบตเตอรีและปล่อยให้มันหมดและวัดเวลา แต่มันใช้เวลานานและยาก (และอาจแพง) เพื่อเปรียบเทียบวิธีการต่าง ๆ ทั้งในเฟิร์มแวร์และฮาร์ดแวร์

ฉันสามารถวางมัลติมิเตอร์ในซีรีส์ แต่แม้ว่าจะมีการบันทึกข้อมูลที่อยู่ในช่วงเวลาหนึ่งและฉันจะต้องแก้ไขและอาจพลาดรูปแบบที่เล็กกว่าช่วงเวลาทั้งหมด (บวกกับภาระแรงดันและทั้งหมดนั้น)

หากอุปกรณ์ของฉันนอนหลับเพียงพอกระแสการตื่นจะค่อนข้างเล็กน้อย แต่นั่นอาจต้องใช้อัตราส่วนการนอนหลับ 1000: 1 เพื่อให้เวลาตื่นดังนั้นจึงไม่น่าจะมีการออกแบบทั้งหมด

มีอุปกรณ์บางอย่างที่รวมกระแสไฟฟ้าเมื่อเวลาผ่านไปด้วยจำนวนที่น้อยมาก (เช่นไม่ใช่มิเตอร์เอาท์เล็ต Kill-a-watt)? โดยทั่วไปฉันสนใจที่จะรู้ว่า "ในช่วงชั่วโมงที่ผ่านมามีการบริโภค 20mAh" คะแนนโบนัสหากฉันสามารถรับการวัดกระแสที่แม่นยำในเวลาใดก็ได้เพื่อเปรียบเทียบปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าที่ตื่นและหลับ

มีไอซีจับกระแสไฟที่เฉพาะเจาะจงอย่างแน่นอน ในกรณีของคุณฉันจะ "แค่" ไปกับสิ่งที่ชอบ:

• ใช้ตัวต้านทานซีรีย์ขนาดเล็ก (เช่น 0.5 Ω) ระหว่างแบตเตอรี่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณ
• ขยายแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทานนั้นด้วยแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด
• บันทึกแรงดันไฟฟ้านั้นเช่นใช้ ADC

ปัญหา:

1. กระแสต่ำ·ความต้านทานต่ำ = แรงดันต่ำ: ความแม่นยำในการวัดของคุณจะไม่ดีเนื่องจากเสียงรบกวน
2. เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุมการทำงานอย่างรวดเร็วและเข้าสู่โหมดสลีปเร็วเท่า ๆ กันอัตราการสุ่มตัวอย่าง ADC ของคุณจึงจำเป็นต้องสูงมาก

แต่เป็นหลักการที่ใช้งานได้และแน่นอนว่าเป็นไปได้ (แม้ว่าการออกแบบแอมพลิฟายเออร์เครื่องขยายเสียงที่มีความเสถียรเสียงรบกวนต่ำและกำลังขยายสูงอาจไม่ใช่เรื่องง่าย แต่: มีไอซี instr.amp ที่มีอยู่เดิม

โชคดีที่ปัญหาของคุณเป็นเรื่องธรรมดา ดังนั้น: หลายคนรวมถึง Texas Instruments มีพอร์ตโฟลิโอของแอมพลิฟายเออร์ตรวจจับกระแสไฟฟ้าซึ่งบางตัวรวมตัวต้านทาน shunt ทั้งสองดังกล่าวข้างต้นและอินเตอร์เฟสดิจิตอล ดูรายชื่อผลิตภัณฑ์ของ TI

ในความเป็นจริงแล้วไอซีเหล่านี้สามารถวัดกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าได้ในเวลาเดียวกันซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการวัดกำลังดึงซึ่งเป็นมาตรวัดที่เกี่ยวข้องกับอายุการใช้งานของแบตเตอรี่มากกว่ากระแสที่ดึงออกมาหากมีองค์ประกอบที่ไม่เชิงเส้น , MCUs)

ตัวอย่างเช่น INA233 สามารถเชื่อมต่อกับ shunt ภายนอก (สมมติว่า 0.3 Ω) และมีความละเอียด 2.5 µV ต่อ ADC ขั้นตอน นั่นหมายความว่าขั้นตอน ADC เดียวคือ I = U / R = 2.5 µV / 0.3 Ω = 8.333 µA ในปัจจุบัน

ฉันคิดว่าอุปกรณ์นั้นมีโหมดการสุ่มตัวอย่างและค่าเฉลี่ยอัตโนมัติเพื่อให้คุณสามารถได้รับการประมาณค่าที่ดีแม้ภายใต้การโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

นอกจากนี้ตามที่ฉันเพิ่งค้นพบ: สิ่งนี้มีระดับ "การแจ้งเตือน" เพื่อให้คุณสามารถปลุกระบบการวัดของคุณเมื่อใดก็ตามที่กระแสสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ดี! ด้วยวิธีนี้คุณจะต้องตัวอย่างเป็นครั้งคราวเท่านั้น

มีอุปกรณ์บางอย่างที่รวมกระแสในช่วงเวลาหนึ่งด้วยจำนวนที่น้อยมาก ๆ หรือไม่

ใช่มีหลายอย่าง ที่เก่าแก่ที่สุดคือเซลล์ไฟฟ้า (มวลของโลหะชุบหมายถึงแอมป์ชั่วโมง) สิทธิบัตรเอดิสันและเซลล์อิเล็กโทรไล (การสะสมก๊าซในหลอดเส้นเลือดฝอย) มีการใช้มากขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ สิ่งเหล่านี้เทียบเท่ากับการวิเคราะห์แบตเตอรี่หลังจากใช้งานไปนาน

ทุกวันนี้ใช้การแปลงเป็นดิจิทัล

หากคุณคาดหวังความผันผวนเร็วกว่าอัตราการสุ่มตัวอย่างแบบดิจิทัลนั่นอาจแก้ไขได้ สามารถจัดเส้นทางปัจจุบันสองสาขาด้วยความนำไฟฟ้าความถี่สูง (ตัวเก็บประจุ) ที่ผ่านเซ็นเซอร์ปัจจุบันและความนำความถี่ต่ำแบบขนาน (องค์ประกอบตัวเหนี่ยวนำและองค์ประกอบการรับรู้กระแสไฟฟ้า)

หากคุณคาดว่ากระแสขนาดเล็กในระยะยาว (ที่เอาชนะความละเอียดการสุ่มตัวอย่างแบบดิจิทัล) ก็สามารถแก้ไขได้เช่นกัน เพิ่มแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน DC-plus-white ขนาดเล็กลงในสัญญาณกระแสตรงและจำนวนบิตที่เป็นเศษส่วนจะทำให้เกิดการสะสมแบบดิจิตัลที่ถูกต้องในช่วงเวลาที่มีขนาดใหญ่ ADC ที่มีรูปแบบ dither 5a ส่วน DC ของสัญญาณที่เพิ่มเข้ามานั้นจะต้องทำการสอบเทียบ แหล่งกำเนิดเสียง Pseudorandom นั้นมีประโยชน์สำหรับ 'dither' ประเภทนี้

การแปลงเป็นดิจิทัลและการสะสมลงในทะเบียน (เช่น Kill-a-watt) สามารถทำงานกับส่วนประกอบที่พร้อมใช้งานได้ง่ายและกลอุบายบางอย่างทำให้เชื่องศักยภาพของการไม่ถูกต้อง

รวดเร็วและสกปรก: SUPERCAPACITORS! (ค้นหา ultracapacitor ด้วย) พวกมันจะเพิ่มพลังงานให้กับระบบของคุณและแสดงกระแสไฟฟ้าในตัวเป็นแรงดันไฟฟ้าตามเวลา

คุณใคร่ครวญโปรเซสเซอร์ Vdd และ / หรือโวลต์แบตเตอรี่ใด ตัวเก็บประจุรวมกระแสแน่นอนและถ้าคุณใช้ supercapacitor สองสาม farads แทนการจัดหาแบตเตอรี่คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าตกตลอดเวลาและกำหนดไมโครแคมเฉลี่ยระยะยาวได้อย่างแม่นยำ

หากการออกแบบของคุณต้องการค่าคงที่ Vdd ให้เลือกค่า supercap มากพอที่แรงดันจะลดลงเพียง XX เปอร์เซ็นต์ในขณะที่การทดสอบของคุณกำลังทำงาน ขึ้นอยู่กับค่าเฉลี่ยของกระแสคุณอาจเก็บตัวเก็บประจุไม่กี่ดอลลาร์ ตัวอย่างเช่น 4.7 farads ที่ volts สองสามอันเป็น supercap ทั่วไปในแค็ตตาล็อกส่วนเกิน (Sparkfun มีสิบ farad และขนาดสูงสุดคือ boostcaps 3000 farad ของ Electronic Goldmine ที่ 2.7V) Stack 'em ในซีรีส์เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

หากคุณกำลังคาดหวังว่าช่วงแบบไดนามิกที่มีขนาดใหญ่เป็นตัวเลือกที่อาจจะมีการใช้กระจกในปัจจุบันไหลโดยแอมป์ทรานส์ต้านทานลอการิทึมเช่นLOG114 คุณสามารถรับช่วงมากกว่า 6 ทศวรรษด้วยวงจรที่ได้รับการปรับแต่งมาอย่างดี การรวมสามารถปรับได้ด้วยตัวเก็บประจุหลังจากมิเรอร์ปัจจุบัน

นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้นและความละเอียดที่กระแสสูงเมื่อประจุแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่า ความแม่นยำเทียบกับการตรวจจับสัดส่วนจะขึ้นอยู่กับเวลาที่คุณใช้ในกระแสไฟต่ำ

นอกจากนี้คุณยังสามารถออกแรงเดรัจฉานด้วยความละเอียดของ ADC 24 บิตหรือ 32 บิตสามารถครอบคลุม 4 ทศวรรษโดยไม่มีปัญหา

สำหรับการวัดคร่าวๆของคุณ (+/- 10% หรือ 20%)

เพียงใส่ตัวต้านทานแบบอนุกรมที่มีกำลังงานและขนานกับตัวเก็บประจุเพื่อให้ได้ค่าคงที่เวลามากพอที่อัตราตัวอย่างของคุณจะไม่พลาดข้อมูลสำคัญ ตัวอย่างเช่นหากคุณสุ่มตัวอย่างที่ 100Hz คุณอาจเลือกค่าคงที่เวลา 0.2 วินาที อาจเป็นตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าและมีความต้านทานต่ำและคุณสามารถขนานกับเซรามิก 1uF-10uF หากพัลส์สั้นกว่าประมาณ 10us ค่านั้นไม่สำคัญมันแค่ต้องสูงพอ เลือกตัวต้านทานเพื่อไม่ให้แรงดันตกมากเกินไปเพื่อส่งผลต่อการทำงาน แต่ให้สัญญาณเพียงพอที่คุณจะได้รับการวัดที่เหมาะสม

ไม่จำเป็นต้องวิเคราะห์เวลาที่เพิ่มขึ้นและลดลงของแอมพลิฟายเออร์หรือสิ่งใดก็ตาม - ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุจะทำงานได้

โปรดทราบว่าการทำงานที่ขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่ที่เป็นแหล่งความต้านทานต่ำสำหรับ "spikey" พัลส์ของคุณจะล้มเหลวก่อนที่แบตเตอรี่จะหมดจริง ๆ - ขนานกับแบตเตอรี่ด้วยตัวเก็บประจุสามารถ (บางครั้งมาก) ยืดอายุแบตเตอรี่ เพิ่มขึ้นเมื่อหมดแรง

สิ่งที่ฉันเสนอน่าจะเกินความจริง ... แต่ถ้าคุณพบว่าโซลูชันมาตรฐาน / ราคาถูกมีช่วงไดนามิกไม่เพียงพอหรือถ้าคุณทำการวัดแบบนี้เป็นประจำคุณอาจต้องการดูอุปกรณ์ที่ประณีตมากนี้: RocketLogger

มันพัฒนาและเปิดแหล่งที่มาโดย ETH ซูริค พวกเขาเรียกมันว่า "เครื่องบันทึกข้อมูลความแม่นยำสัญญาณผสมสำหรับการวัดแบบพกพา" มันเป็นเครื่องบันทึกกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าแบบพกพาที่มีช่วงกระแสไดนามิกสูงมากตั้งอยู่บนพื้นฐานของ Beaglebone SBC

• 2 ×ปัจจุบันแชนแนลที่มีช่วงไดนามิกสูงตั้งแต่ 4 nA ถึง± 500 mA
• 4 ×แรงดันช่องสัญญาณวัดจาก 13 uV ถึง± 5.5 V
• ฯลฯ ...

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: ฉันไม่ได้เชื่อมโยงกับผู้สร้างอุปกรณ์

การนับคูลอมบ์อาจทำได้โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของประจุที่เก็บไว้โดยการปล่อยแรงดันไฟฟ้าจากประจุที่รู้จัก Q = CV ในช่วงเวลาที่วัดได้อย่างน้อย 1 รอบซ้ำ

ประการแรกต้องกำหนดอายุการใช้งานแบตเตอรี่เป็นหน่วยขั้นต่ำเป็นวินาทีหรือจูลเพื่อให้สามารถเลือกพลังงานชีวิตการชาร์จทั้งหมด

ประการที่สองวิธีการนับคูลอมบ์จะต้องแม่นยำเพียงพอ โดยวิธีการทดสอบบางอย่างในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่น 1 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้นถ้านี่สามารถเฉลี่ยรอบการนอนหลับซ้ำและการเต้นเป็นจังหวะเพื่อให้ซอฟต์แวร์มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับพลังงาน

อายุการเก็บรักษาแบตเตอรี่อาจจะหรืออาจจะเป็นเช่น; 1 ปีหลักหรือ 1 วันรองระหว่างค่าใช้จ่ายแต่ควรระบุไว้

ประการที่สามเราสามารถใช้ฝาที่มีการรั่วไหลต่ำเพื่อนับคูลอมบ์ได้เร็วขึ้นหรือไม่? เช่นใน 1 ชั่วโมง?
หากท่อระบายน้ำคาดว่าจะ 20mA ต่อชั่วโมงเฉลี่ยและลดลงเพียง 0.1V ต้องการค่า C ใด? C = Ic * dt / dV = 20mA * 3600s / 0.1V = 700 Farads

หากเป็นไปได้ให้เลือกชิ้นส่วนที่มีช่วงความจุเช่นแบตเตอรี่ 3V CR123A จากนั้นตรวจสอบวิธีการนับคูลอมบ์และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า

อีกทางหนึ่งคือการสัมผัสกระแสและใช้เนื้อหาปัจจุบันเพื่อนับคูลอมบ์ที่แม่นยำแยกต่างหากจากการออกแบบ

ส่วนหนึ่งชั่วโมงของคำถามของคุณทำให้มันยากไปหน่อย - แต่บางทีคุณอาจไม่ต้องการมันจริง ๆ ถ้าอุปกรณ์ของคุณทำบางอย่างเป็นวงรอบ

ดังนั้นลองเติมเต็มจนเกินความจำเป็นเพื่อแสดงว่าคุณสามารถซื้ออะไรได้บ้าง Keysight CX3300จะช่วยให้คุณได้ลิ้มลองรูปคลื่นในปัจจุบันมีถึง 200 MHz อนาล็อกแบนด์วิดธ์และ 1 GSA / s เมื่อรวมกับหน่วยความจำ 256 MSa คุณจะได้อัตราตัวอย่างที่ดีแม้ในหนึ่งชั่วโมง ราคาแน่นอนสูงเล็กน้อยเริ่มต้นที่ $ 33,000 และโพรบเริ่มต้นที่ $ 4,800

ถนนที่ถูกกว่านิดหน่อยฉันมักจะใช้ออสซิลโลสโคปของฉันกับโพรบปัจจุบันเช่นN2820Aซึ่งจะทำให้คุณกลับมาที่ประมาณ $ 4,200 และคุณจะไม่ได้รับแบนด์วิธแบบอะนาล็อก (ถึง 3 MHz) แต่ฉันพบสิ่งนี้ ใช้งานได้จริง นี่จะให้ช่องสัญญาณที่มีการวัดกระแสต่ำและอีกช่องที่มีการวัดกระแสสูงดังนั้นการวิเคราะห์จำเป็นต้องใช้การคำนวณเล็กน้อย

ฉันแน่ใจว่ามีข้อเสนอที่คล้ายกันจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันสำหรับผลิตภัณฑ์ที่กล่าวถึงข้างต้น Keysight

เนื่องจากออสซิลโลสโคปของฉันไม่ได้มาพร้อมกับหน่วยความจำขนาดใหญ่สิ่งที่ฉันมักจะทำคือการวัดกิจกรรมหนึ่งรอบและคำนวณจากที่นั่น - อุปกรณ์ของเราไม่มีวงจรที่ยาวนานดังนั้นจึงทำได้ค่อนข้างดี

ถ้าฉันต้องทำการวัดเป็นเวลานานด้วยการคำนวณ Wh อัตโนมัติฉันใช้Gossen Metrahit Energy ที่ไว้ใจได้ของฉันซึ่งทำงานได้ยอดเยี่ยมแม้กับกระแสต่ำ แต่การบันทึกข้อมูลไม่เหมาะสำหรับกระแสที่แปรผันสูงเนื่องจากอัตราตัวอย่างไม่มากนัก

โปรดอย่าเข้าใจผิดคำตอบนี้เมื่อฉันคุยเกี่ยวกับอุปกรณ์ราคาแพงมันเป็นตัวชี้ว่ามีอุปกรณ์ทดสอบมืออาชีพที่สามารถจัดการกับความต้องการได้ - เนื่องจากคำตอบอื่น ๆ ส่วนใหญ่มุ่งเน้นที่จะทำด้วยตัวเอง (ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหา หากคุณไม่เพียงแค่ทำการทดสอบความสุขด้วยตัวคุณเอง)

ฉันไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับ Keysight หรือ Gossen แต่อย่างใดฉันเป็นเพียงผู้ใช้ที่มีความสุขกับผลิตภัณฑ์ของพวกเขา

ใช้คำตอบที่ดีเลิศของ @ marcusmuller และป้อนผลลัพธ์ไปยังผู้รวม ปิดศูนย์ก่อนที่คุณจะเริ่มและวัด mAh หรือ uAh สะสมเป็นแรงดัน DC

คุณอาจต้องทดลองกับการเลือกตัวเก็บประจุของตัวรวม การออกแบบตัวเก็บประจุบางตัวนั้นไม่ดีต่อการเปียกโชกหรือมีความต้านทานภายในซึ่งป้องกันไม่ให้มันถูกศูนย์

ฉันสามารถวางมัลติมิเตอร์ในซีรีส์ แต่แม้ว่าจะมีการบันทึกข้อมูลที่อยู่ในช่วงเวลาหนึ่งและฉันจะต้องแก้ไขและอาจพลาดรูปแบบที่เล็กกว่าช่วงเวลาทั้งหมด

ดังนั้นคุณสามารถใส่ low-pass filter ในห่วงโซ่การวัดของคุณเพื่อบันทึกค่าเฉลี่ยที่ความถี่ต่ำอย่างสมเหตุสมผล:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

สำหรับระยะเวลาที่สั้นกว่า (วินาที) คุณสามารถใช้อุปกรณ์เช่นμCurrentที่เชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป

หากกระแสสูงสุดของคุณค่อนข้างไม่สำคัญ (ตัวอย่างเช่นเพราะมันสั้นมากหรือเพราะถูกครอบงำโดยค่าคงที่และรู้จักมากขึ้นหรือน้อยลงเช่นกระแสสูงสุดของไมโครคอนโทรลเลอร์) คุณสามารถใช้ตัวต้านทาน shunt กับไดโอดขนานเพื่อ จำกัด แรงดันตก ด้วยการแบ่ง100Ωและ SI-diode แบบขนานคุณสามารถวัดได้ถึง ~ 7mA และบรรลุความแม่นยำในระดับนับสิบμA

ฉันคิดว่าความคิดของคุณเกี่ยวกับการใช้แบตเตอรี่อาจเป็นวิธีที่ดีที่สุด แต่ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมคุณถึงบอกว่ามันยากหรือแพง ฉันแน่ใจว่ามีมิเตอร์ A-Hr ที่คุณสามารถซื้อได้ แต่อาจไม่สามารถวัดช่วงเวลาสั้น ๆ ของกระแสที่คุณสนใจได้อีกวิธีหนึ่งคือหัววัดปัจจุบันที่เชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป นี่อาจเป็นวิธีที่แม่นยำที่สุดในการกำหนดลักษณะของกระแสในแง่ของแอมพลิจูดและเวลา แต่จะไม่ให้ A-Hrs เว้นแต่ว่ารูปคลื่นของคุณเป็นระยะ

ฉันต้องทำงานกับปัญหานี้เมื่อนานมาแล้วด้วยแบตเตอรี่ลิเธียม อุปกรณ์ดังกล่าวตื่นขึ้นมาในเวลาน้อยมากหนึ่งครั้งต่อนาที ฉันสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ทั่วทั้งแบตเตอรี่ ปัญหาเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมในสถานการณ์นี้คือพวกเขามี 'หัวเข่า' ในวงจรจำหน่ายของพวกเขาทันทีและเมื่อพวกเขาถึงจุดนั้นคุณหมดเวลาและมันเป็นช่วงค่าเล็ก ๆ

ฉันได้ทำการวิเคราะห์เชิงตรรกะ / อะนาล็อก (Saleae Logic 8) แล้วติดเข้ากับ GoldCurrent Gold และวัดพล็อตปัจจุบันและแรงดันแบตเตอรี่ทั้งหมดจากประจุจนเต็มจนหมด คุณสามารถเรียกใช้สคริปต์ python ที่เชื่อมต่อกับส่วนต่อประสานการพัฒนาเพื่อสำรวจและเก็บค่าได้ นี้จะสร้างตันของข้อมูลและมักจะไม่สามารถจัดการได้ใน Excel แต่อย่างน้อยคุณสามารถเปิดก้อนของเวลาที่จะเห็นสิ่งที่ทันทีปัจจุบันเป็นช่วงเวลาที่เฉพาะเจาะจง

นี่คือภาพหน้าจอจากการตรวจสอบอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ฉันทำซึ่งดูคล้ายกับสิ่งที่คุณกำลังมองหา:

สัญญาณสีเหลืองเป็นปัจจุบัน (V แปลเป็น A) คุณสามารถเห็นการตอบสนองของแบตเตอรี่ (แบตเตอรี่สูงเกิน 5V สูงสุดของลอจิก 8 ในกรณีนี้) ที่สำคัญที่สุดคุณสามารถเห็นรางไฟกำลังเปิดและปิดการวัด (จริง ๆ แล้วฉันกำลังส่งข้อมูลผ่าน CAT -M ไปยังเซิร์ฟเวอร์คลาวด์ของเรา) สำหรับกรณีของคุณคุณอาจไม่เห็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นเนื่องจากรอบการทำงานของคุณมีขนาดเล็กกว่ามาก (ฉันทำการทดสอบแบตเตอรี่เร่งที่นี่ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมมันบ่อยมาก)

หากคุณต้องการดูว่าการตั้งค่าของฉันเป็นอย่างไรฉันเขียนบทความเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับวิธีการวัดด้วยอุปกรณ์ที่ฉันมีซึ่งผลิตการจับภาพด้านบน

คุณอาจทำสิ่งที่คล้ายกับออสซิลโลสโคปที่ควบคุมโดย GPIB หรือเครื่องบันทึกข้อมูลยี่ห้ออื่น ฉันแค่มีความสุขที่จะใช้สิ่งที่ฉันมีในมือ

สำหรับการขยายเพิ่มเติมคุณสามารถตรวจสอบการอ้างอิงการเขียนโปรแกรม Saleae สำหรับการวิเคราะห์เชิงตรรกะของพวกเขา ฉันยังสร้างส่วนสำคัญของรหัสที่ฉันใช้เพื่อสร้างการจับภาพนั้นเช่นกันที่นี่

คำตอบทั้งหมดเหล่านี้และเพียง @wbeaty พูดถึงคำตอบที่ชัดเจน อุปกรณ์ที่รวมกระแสกับเวลาหรือไม่? แล้วฉัน = C dV / dt ล่ะ?

หากการบริโภคในปัจจุบันต่ำพอตัวเก็บประจุบางตัวอาจจะมากเกินพอ แต่ตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์จะต้องใช้สำหรับกระแสที่สูงขึ้น การปรับตัวเก็บประจุเพื่อให้ได้หยดที่เหมาะสมในระยะเวลาที่เหมาะสม วงจรอย่างใดอย่างหนึ่งด้านล่างจะทำเคล็ดลับ

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ตัวแบ่ง capacitive อยู่ที่นั่นเพื่อหลีกเลี่ยงการลบกระแสออกจากโหนด สามารถชาร์จล่วงหน้าให้กับอุปทานของยูซีซีผ่านทางขาต่อพ่วงเพื่อสร้างสภาพเริ่มต้นและจากนั้นวัดเป็นระยะเพื่ออ่านอัตราการคายประจุ ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นกับวงจรนี้คือแรงดันเอาต์พุตจะเปลี่ยนไปซึ่งอาจหมายถึงโหลดตัวแปร

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้และสำหรับวงจรอเนกประสงค์ที่ปรับได้ด้วยส่วนประกอบขนาดที่เหมาะสมคุณสามารถใช้ตัวคูณความจุที่ใช้งานได้แทนเช่นแผนผังแนวคิดด้านล่าง การสอบเทียบบางอย่างกับโหลดที่ทราบและคุณมีมิเตอร์วัดการบริโภคแบบกำหนดเอง

^{จำลองวงจรนี้}