Потребление тока: КАК УЗНАТЬ ТОК ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИБОРА

Содержание

Тестирование тока потребления автосигнализаций в режиме охраны

Статьи
Тесты автосигнализаций, охранных и противоугонных устройств

05.10.2021, автор: Подолеев Роман

Практически все автовладельцы сталкивались с такой проблемой, когда в самый неподходящий момент автомобиль не заводится из-за разряженного аккумулятора. Причины разрядки могут быть самые разные: естественный износ из-за возраста батареи, утечка тока при замыкании проводки, плохой контакт, оставленные включенные электроприборы и другие. Кроме этого, не стоит забывать о потреблении тока автосигнализацией в режиме охраны. Предлагаем вашему вниманию видеоролик, в котором эксперты Угона.нет замеряют ток потребления популярных охранно-телематических систем в различных условиях приема GSM-связи.

В эксперименте участвуют сигнализации:

AGENT MS Pro;
Pandect X-1800L;
ПРИЗРАК 8L;
StarLine S96 v2;
SCHER-KHAN M30.

Для всех сигнализаций эксперимент проводился на автомобиле Hyundai Tucson с АКБ емкостью 80 А/ч. Для чистоты эксперимента вначале измерили ток потребления штатной охранной системы, который оказался в пределах 15-20 mA и учитывался при дальнейших расчетах.

Измерение токов потребления сигнализаций в условиях хорошего приема GSM-сигнала

Принцип эксперимента заключается в измерении и записи значений тока потребления сигнализацией с помощью специального программного обеспечения PowerGraph при различных условиях приема GSM-сигнала (время тестирования — 40 минут). Для каждого телематического комплекса строится график зависимости тока потребления во времени.

В таблице приведены значения измеренных токов потребления в сравнении с заявленными производителями охранных систем, а также расчетное время разряда аккумулятора в условиях хорошего приема сигнала сотового оператора.

Измерение токов потребления сигнализаций в условиях плохого приема GSM-сигнала

Вторая часть эксперимента подразумевает измерение токов потребления в условиях плохого приема GSM-сигнала, например, в подземном паркинге. Результаты измерений резко отличаются по сравнению с предыдущими показателями. Значения потребления тока возрастают до 80 mA за счет множественных неудачных попыток соединений с телеметрическим сервером в условиях отсутствия сотовой связи.

Итоговые значения тока потребления и расчетного времени разряда АКБ второго этапа тестирования приведены в таблице.

Для предупреждения разряда аккумуляторной батареи рекомендуется настраивать автозапуск по снижению напряжения бортовой сети или оповещение владельца о снижении уровня заряда батареи. Надеемся, что наш эксперимент был полезен как для автолюбителей, так и производителей автосигнализаций.

Автор: Подолеев Роман

Реле напряжения и тока однофазное RN-01-13

Технические характеристики реле напряжения и тока
Напряжение питания	220В, 50Гц
Устанавливаемые границы регулировки напряжений Ulo/Uhi	Ulo=165. ..210B/ Uhi=230…280B
Устанавливаемая задержка реакции на аварию t1	по току или напряжению 0,1…99,9сек
Устанавливаемая задержка повторного включения t2	по напряжению 0,1…99,9сек
Условия и скорость немедленного аварийного отключения нагрузки	Ulo-30В или Uhi+30В или «обрыв нуля»- 0,1 сек
Гистерезис напряжения HU	1…20B
Диапазон и дискретность измерения напряжения	160-300В, 1В
Диапазон и дискретность измерения тока	0,1-60А; 0,1А
Погрешность измерения напряжения	±2В
Погрешность измерения тока	±3%
Диапазон установки минимально допустимого потребления тока CLo	0,1…99,9А
Диапазон установки максимально допустимого потребления тока CHi	0,1. ..99,9А
Устанавливаемая задержка на повторное включение после C>Chi	1…240мин. (регулируется)
Контакты	1 замыкающий 30А
Подключение	Винтовые зажимы 2.5мм² — питание, 4мм² — силовые
Рабочий ток/ Максимальный ток	30А 240VAC
Коммутационная износостойкость	>100000 циклов
Потребляемая мощность	2Вт
Режим работы	Круглосуточный
Диапазон рабочих температур	-25 … +50°С
Монтаж	На DIN-рейке 35мм, защелка
Степень защиты реле/ клеммной колодки	IP20/IP40
Габариты реле	52х65х90мм 3 модуля

Контролирует и отображает на индикаторе не только напряжение, но и ток 0,1-60А в однофазной сети. Имеет одну группу контактов 30А

Реле напряжения предназначено для защиты чувствительных к перепадам напряжения и тока приборов и оборудования, питаемых от однофазной сети, а также визуального контроля напряжения и тока. Устройство позволяет подключать нагрузку до 30А без внешнего пускателя. Имеет одну группу контактов 30А. Прибор представляет собой реле напряжения и тока, может контролировать ток до 60А и отключать нагрузку при аварийном превышении допустимого тока.

Если напряжение находится в пределах допустимых значений (устанавливаются верхнее и нижнее значения в пределах от 100В до 330В), потребляемый ток в пределах допустимого (устанавливаются верхнее и нижнее значения в пределах от 0,1А до 100А), то контакты силового реле замкнуты, и на нагрузку подается напряжение. В случае отклонения одного из вышеперечисленных параметров выше или ниже установленных значений в течение времени t1 (устанавливается в пределах 0,1-99,9с) контакты исполнительного реле размыкаются, при превышении установленной мощности через время t1 произойдет отключение нагрузки, а ее повторное включение через время t3.

При восстановлении значений параметров напряжения в пределы установленных, через время t2 (устанавливается в пределах 0,1-99,9с) происходит повторное включение нагрузки. На индикаторе устройства отображается причина отключения и значение аварийного параметра.

Имеется возможность установить время блокировки аварийного отключения (время t1) (для предотвращения срабатывания реле при временных повышенных нагрузках при включении, например при разгоне двигателя, разогреве ТЭНов и т.д.)

Отключение по минимальной нагрузке предназначено для предотвращения холостого пробега нагрузки (например — насоса).

Реле устанавливается на DIN-рейку 35 мм, имеет понятную цифровую и световую индикацию, значения параметров легко устанавливаются при помощи кнопок на корпусе устройства. Реле напряжения с защитой по току RN-01-13 имеет ряд преимуществ:

1. Широкие возможности установки параметров. Большинство приборов конкурентов имеет лишь регулировку верхнего и нижнего пределов напряжения, допустимого тока и, возможно, времени повторного включения. Реле RN-01-13 имеет более широкий диапазон регулировок по вышеперечисленным параметрам и, кроме того, имеет возможность регулировки гистерезиса напряжения и времени срабатывания, а также не только верхней, но и нижней границ допустимого тока, за счет чего, например, возможно автоматическое отключение нагрузки при холостом ходе двигателя или насоса.

2. Точность регулировки. Большинство приборов аналоговые и имеют механическую регулировку, с точностью порядка +10%. RN-01-13 является цифровым прибором, с точностью регулировки в 2В, что составляет около 1%.

3. Высокая информативность. Наше реле, в отличие от конкурентов, имеет цифровую индикацию значения аварийного параметра, а также возможность, при аварийном отключении, подачи напряжения на внешнее сигнальное устройство.

Объяснение энергопотребления

Ресурсы:
Умный дом и автоматизация зданий
Беспроводное подключение для Интернета вещей
Промышленный Интернет вещей

Ресурсы ▼

Говорить о энергопотреблении — все равно, что столкнуться с минным полем заблуждений, предубеждений и маркетинговых словечек. Определить, что все утверждения означают на самом деле, не всегда простая задача.

Потребляемая мощность, измеряемая в ваттах (обычно в милливаттах, мВт), является правильным термином для приложений с низким энергопотреблением, но слишком часто вместо него используется потребляемый ток, измеряемый в амперах (обычно миллиамперах, мА). Поскольку мощность — это просто рабочее напряжение, умноженное на ток, это тривиально для операций с фиксированным напряжением, но его становится сложнее оценить при использовании аккумуляторов, которые разряжаются, а напряжение меняется с течением времени и в зависимости от условий нагрузки.

Посетите нашу страницу ресурсов, посвященную беспроводному подключению

Потребляемая мощность часто не имеет значения

Обычно потребление энергии, измеряемое в джоулях (обычно в микроджоулях, мкДж), определяет, сколько энергии фактически уходит из батареи для завершения работы. конкретная задача. Энергопотребление будет интегралом от потребляемой мощности за время, необходимое для выполнения операции. Опять же, со статическими сигналами это будет простое умножение потребляемой мощности и времени, но с переменными сигналами это потребует более сложного анализа.

Потребляемая мощность наиболее актуальна при использовании источника питания с ограничением по току, например, литий-ионной батарейки типа «таблетка». Популярные в небольших гаджетах с датчиками и интеллектуальных устройствах, эти батареи могут обеспечивать пиковый ток всего в несколько мА без повреждения. Пытаясь нарисовать более высокий пик, вы рискуете навсегда уменьшить емкость батареи, что также может повлиять на выходное напряжение. Пиковое энергопотребление не будет проблемой для приложений, где ток достаточен для поддержки пика.

Подробнее: Важность среднего энергопотребления для срока службы батареи

Дьявол кроется в деталях

В технических описаниях продуктов обычно указывается энергопотребление для различных модулей и условия работы MCU (блока микроконтроллера). Цифры легко измерить, и они документировались таким образом на протяжении десятилетий. Но только в последнее время мы начинаем видеть цифры энергопотребления устройств.

Частично проблема заключается в том, что измерить уровни статического или пикового тока несложно. Все стандартное квалификационное оборудование поддерживает это, и в прежние дни это приносило больше пользы. Также легко понять, что для работы процессора, последовательной шины или другого аппаратного модуля, такого как радио, вам нужно добавить определенное количество мА к вашему общему количеству.

Вам не нужно путешествовать далеко назад во времени, чтобы найти устройства, разработанные таким образом, чтобы такая информация позволяла получить разумную оценку энергопотребления для данного сценария. Вы можете оценить потребление энергии для поддержания ЦП в бодрствующем состоянии в течение заданного времени или потребление энергии для отправки или получения данных через UART или с использованием радио.

В современных микроконтроллерах количество одновременно доступных функций очень быстро увеличивается до ошеломляющего количества, поэтому невозможно охватить все эти комбинации в таблице данных. Это делает все более и более важным иметь возможность легко измерить эти сценарии.

Низкое энергопотребление благодаря цифровым вентилям

Цифровые вентили стали дешевле благодаря ежегодному внедрению геометрии процесса сжатия, что приводит к появлению более сложных энергосберегающих конструкций. Например, способ, которым в прошлом проектировались большинство микроконтроллеров с распределением тактовой частоты по всему устройству, теперь заменен решениями с более точным стробированием тактовой частоты.

Это очень помогает снизить энергопотребление, но затрудняет документирование энергопотребления таким образом, чтобы можно было оценить энергопотребление. Поскольку энергопотребление устройства становится все более динамичным, оно будет меняться в зависимости от того, что активно в любой момент времени. Устройства с более агрессивным дизайном по энергоэффективности будут иметь более динамичное энергопотребление.

Реальный пример

Внутри семейства микросхем Nordic Semiconductor nRF52 и nRF53 функциональные блоки, такие как регуляторы, генераторы и цифровая логика, запускаются и останавливаются в фоновом режиме по мере необходимости. Потребляемая мощность постоянно меняется, поэтому нет «статического» показателя для измерения.

При использовании ведущего устройства TWI потребление энергии может варьироваться от одной цифры мкА между передачей данных до нескольких сотен мкА при передаче данных. Если мастер должен ждать, пока данные будут готовы от внешнего блока, энергопотребление перейдет на другой уровень, и части TWI отключатся, пока он находится в режиме ожидания.

Сложность прогнозирования энергопотребления возрастает, но в то же время значительно повышается энергоэффективность.

Одним из способов оценки энергопотребления этих систем является создание небольших программ для тестирования, а затем их профилирование с помощью подходящих инструментов для создания модели, соответствующей вашим требованиям. Nordic Semiconductor Online Power Profiler использует данные, собранные в результате реальных измерений для работы радио, а затем извлекает из них данные для оценки энергопотребления.

Вот пример показаний такого измерения nRF52832 (щелкните, чтобы увеличить)

В следующем посте я более подробно рассмотрю, как оптимизировать энергоэффективность в интеллектуальных устройствах.

Эта статья была впервые опубликована в октябре 2017 года

Темы: Bluetooth с низким энергопотреблением

Автор: Пол Кастнес

Пол Кастнес присоединился к Nordic в марте 2015 года. Он имеет 18-летний опыт работы на рынке встроенных систем, работая в нескольких областях. Это включает в себя проектирование ИС, проверку системы, производственные испытания и спецификацию устройства на заводе. Он провел 6 лет в качестве менеджера по работе с ключевыми клиентами в отделе продаж для азиатского рынка в Токио, Япония. В последние годы он руководил программами обучения по всему миру, а также обеспечивал поддержку ключевых клиентов в регионе EMEA. Сейчас его основное внимание уделяется обучению и пользовательскому опыту, уделяя особое внимание простоте использования всех элементов, участвующих в процессе проектирования подключенных устройств.

Поиск в блоге

Поиск

Блог Get Connected

Этот блог предназначен для тех, кто впервые знакомится с подключенным миром Интернета вещей (IoT), независимо от того, являетесь ли вы старшим руководителем, занимаетесь разработкой продуктов или просто любопытствуете.

Наша цель — информировать вас, держать вас в курсе и помогать вам понимать возможности и проблемы IoT для вашей отрасли.

Если вы разработчик, вы можете ознакомиться с нашими блогами и руководствами для разработчиков в DevZone 9.0013

Посетите www.nordicsemi.com

Последние сообщения

Темы

Использование электроэнергии – Управление энергетической информации США (EIA)

Потребление электроэнергии в США в 2022 году составило около 4 триллионов киловатт-часов (кВтч) 900 23

Электричество есть неотъемлемая часть современной жизни и важная для экономики США. Люди используют электричество для освещения, отопления, охлаждения и охлаждения, а также для работы приборов, компьютеров, электроники, машин и систем общественного транспорта. Общее потребление электроэнергии в США в 2022 году составило около 4,05 трлн кВтч, что является самым высоким зарегистрированным показателем и в 14 раз превышает потребление электроэнергии в 1950. Общее годовое потребление электроэнергии в США росло за все годы, кроме 11, в период с 1950 по 2022 г., и 8 лет с годовым снижением произошли после 2007 г.

Общее потребление электроэнергии для конечного использования включает розничные продажи электроэнергии потребителям прямое использование электроэнергии . ¹ Электроэнергия прямого использования используется тем же объектом промышленного или коммерческого сектора, на котором она производится. На промышленный сектор приходится большая часть прямого использования электроэнергии. Общее прямое потребление электроэнергии промышленным и коммерческим секторами составило около 3% от общего конечного потребления электроэнергии в 2022 году9.0013

Общее конечное потребление электроэнергии в США в 2022 г. было примерно на 2,6% выше, чем в 2021 г. В 2022 г. розничные продажи электроэнергии жилому сектору были примерно на 3,5% выше, чем в 2021 г., а розничные продажи электроэнергии коммерческому сектору составили примерно 3,4%. % выше, чем в 2021 г. Розничные продажи электроэнергии промышленному сектору в 2022 г. были примерно на 0,7% выше, чем в 2021 г., но примерно на 5,3% ниже, чем в 2000 г. , в год самого высокого уровня розничных продаж в США промышленному сектору. Доля промышленного сектора в общем объеме розничных продаж электроэнергии в США составляла около 31% в 2000 г. и 26% в 2022 г.

знаете ли вы

Электричество было впервые продано в Соединенных Штатах в 1879 году компанией California Electric Light Company в Сан-Франциско, которая производила и продавала столько электричества, сколько нужно для питания 21 электрической лампочки (дуговые лампы).

На отопление и охлаждение приходится наибольшее потребление электроэнергии в жилых помещениях

На отопление и охлаждение (кондиционирование воздуха) приходится наибольшее годовое потребление электроэнергии в жилом секторе. Поскольку эти виды использования в основном связаны с погодой, объемы и их доли в общем годовом бытовом потреблении электроэнергии меняются из года в год. 9Данные 0067 Обследования энергопотребления в жилых помещениях (RECS) за 2015 год показывают, что отопление было самым большим потреблением электроэнергии в домах. Годовой энергетический прогноз (AEO) содержит оценки и прогнозы годового потребления электроэнергии в жилом секторе по типу конечного использования.

Нажмите, чтобы увеличить

На компьютеры и оргтехнику приходится наибольшая доля потребления электроэнергии в коммерческом секторе

На пять видов использования электроэнергии приходится самая большая доля общего годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе: компьютеры и оргтехника (комбинированные), охлаждение, охлаждение помещений, освещение и вентиляция.

Исторически наибольшую долю общего годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе обычно составляло потребление электроэнергии для освещения, но со временем эта доля снизилась, в основном из-за увеличения использования высокоэффективного осветительного оборудования. И наоборот, количество и доля электроэнергии, потребляемой компьютерами и офисным оборудованием, со временем увеличивались. Требования к охлаждению помещений определяются погодой, климатом и конструкцией здания, а также теплом, выделяемым осветительным оборудованием, компьютерами, оргтехникой, различными приборами и обитателями здания.

Обследование энергопотребления коммерческих зданий (CBECS) предоставляет подробные данные об использовании электроэнергии в коммерческих зданиях в отдельные годы. УЭО предоставляет оценки и прогнозы годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе.

Нажмите, чтобы увеличить

Механические приводы являются основным потребителем электроэнергии производителями США

Промышленный сектор использует электричество для работы машин и производственных объектов. В некоторых отраслях, таких как производство алюминия и стали, электричество используется для технологического тепла, а в других отраслях, таких как предприятия пищевой промышленности, электричество используется для охлаждения, замораживания и замораживания продуктов питания. Многие производители, особенно целлюлозно-бумажные и лесопромышленные комбинаты, вырабатывают собственную электроэнергию для непосредственного использования, в основном в комбинированных теплоэлектростанциях. Некоторые производители продают часть электроэнергии, которую они производят.

Обследование энергопотребления в производстве (MECS) предоставляет подробные данные об использовании электроэнергии по типам производителей и по основным видам конечного использования в отдельные годы. УЭО предоставляет оценки и прогнозы ежегодных закупок электроэнергии промышленным сектором, а также по типу отрасли и производителю. Согласно базовому сценарию AEO2023, в 2022 году на производителей будет приходиться около 78% от общего объема ежегодных закупок электроэнергии в промышленном секторе, за ними следуют строительство (8%), горнодобывающая промышленность (8%) и сельское хозяйство (7%). ²

Ожидается, что потребление электроэнергии в США будет расти медленно

Хотя краткосрочный спрос на электроэнергию в США может колебаться в результате ежегодных изменений погоды, тенденции долгосрочного спроса, как правило, определяются за счет экономического роста, компенсируемого повышением эффективности конечного использования энергии. В базовом сценарии AEO2023 ежегодный рост общего спроса на электроэнергию в США прогнозируется в среднем примерно на 1% с 2022 по 2050 год.

Потребление электроэнергии в мире может расти быстрее всего в странах, не входящих в ОЭСР

На страны-члены Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) в 2021 г. приходилось около 40% общего мирового потребления электроэнергии. будет расти примерно на 2% в год, а потребление электроэнергии в странах-членах ОЭСР будет расти примерно на 1% в год до 2050 года. Доля стран ОЭСР в мировом потреблении электроэнергии составит 33% в 2050 году. ³

¹ Данные о потреблении электроэнергии включают только электроэнергию, вырабатываемую электростанциями коммунального масштаба – электростанциями с электрической мощностью 1 мегаватт и более. Данные не включают электроэнергию на распределенных или маломасштабных объектах с электрической генерирующей мощностью менее 1 мегаватта, например, маломасштабная солнечная фотоэлектрическая генерация.

РубрикаРазное