реклама на сайте
подробности

 
 
4 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Чем мерять микропотребление процессора - mkA, Оценка энергоэффективности питания от батереи
k155la3
сообщение Oct 30 2017, 21:38
Сообщение #1


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Чем мерять микропотребление процессора - mkA
Оценка энергоэффективности питания от батереи
----------
Платформа MSP430F5438A с режимами сниженного энергопотребления LPM3.

Для отладки ПО необходимо аппаратно оценивать соответствие реального потребления устройства установленному лимиту энергии,
для максимизации ресурса батареи (литиий). Такой себе электросчетчик киловат-часов за определенный период времени (от секунд до суток).

(!) сложность в том что ток / напряжение на шунте импульсные.

(? 1) какая усилительная схема должна использоваться с шунтом ? (5-10 Ом)
(? 2) как инегрировать полученные значения замеров - цифровая обработка на базе контроллера
или может использоваться аналоговая схема ?
(? 3) как обеспечить динамический диапазон измерения тока от нескольких mkA до десятков mA ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex11
сообщение Oct 30 2017, 23:02
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 106
Регистрация: 23-10-04
Из: С-Петербург
Пользователь №: 965



Никто не мешает сделать все на рассыпухе. Усилитель для шунта нужно делать на обычном операционнике с питанием выше измеряемого напряжения. Не стоит использовать специальные усилители для токовых шунтов, т.к. у них в среднем все довольно плохо с линейностью в области малых токов. Снимаемое с шунта напряжение нужно интегрировать на RC-цепочке с временем сотни миллисекунд, затем измерять и интегрировать уже в цифре. Динамический диапазон - 16-разрядный АЦП дельта-сигма вполне подойдет. На небольшую скорость они не дорогие.
В качестве более простой альтернативы можно применить измеритель заряда аккумулятора (только нужно выбрать тот, который с интегратором тока). Между шунтом и измерителем обязательно поставить RC-цепочку, т.к. без нее будет сильно врать на импульсах. Он должен потянуть все без дополнительного усилителя. Может быть, нужно будет поиграться величиной шунта немного в большую сторону.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
RG29
сообщение Oct 31 2017, 06:41
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 31-10-17
Пользователь №: 99 993



1. Есть такой монитор тока потребления в SOT23 - ZXCT1009.
2. Микроконтроллер и соотв. алгоритмы из области учёта потребления электроэнергии.
3. См. ДШ ZXCT1009
Go to the top of the page
 
+Quote Post
uriy
сообщение Oct 31 2017, 07:20
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 429
Регистрация: 30-11-05
Из: Ижевск
Пользователь №: 11 606



У STM этот вопрос не решен? http://www.st.com/en/evaluation-tools/32l152cdiscovery.html
Схема там привдена. Плата показывает на дисплее ток потребления.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Oct 31 2017, 08:29
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(Alex11 @ Oct 31 2017, 02:02) *
. . . .
Не стоит использовать специальные усилители для токовых шунтов, т.к. у них в среднем все довольно плохо с линейностью в области малых токов.
. . .

Спасибо за инф.
Аккумуляторные измерители интересно как готовое решение, если адаптировать под mKA/mA.
Пробовал использовать TSC101 от ST. На миллиамерных значениях работает вполне нормально, а вот для mkA
- использовать не получилось. У него, насколько я понял (возможно и ошибочно) есть нижняя полка,
которая не дает увидеть микроамперный ток (единицы-десятки).

Цитата(RG29 @ Oct 31 2017, 09:41) *
1. Есть такой монитор тока потребления в SOT23 - ZXCT1009. . . .

Ok Спасибо. Покурим DS.

Цитата(uriy @ Oct 31 2017, 10:20) *
У STM этот вопрос не решен?
. . .
Схема там привдена. Плата показывает на дисплее ток потребления.

Да, я это рассматривал.
Там на шунт подключается инстр. усилитель собранный "россыпью".
А вот куда подается напряжение с инстр.усилителя (что за чип MFX-V2, какойто контроллер) - я так и не понял.
Есть только "мимолетное" упоминание о нем в схеме и описании.
Посему я это решение "отложил".
--------------
UM1879 User manual Discovery kit with STM32L476VG MCU
--------------
А вообще, при наличии такой платы (или ее покупке) - хороший вариант
Спасибо за инф.

ps - раскопать бы что за зверь MFX-V2, и что у него "на уме" sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
iosifk
сообщение Oct 31 2017, 08:38
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 011
Регистрация: 8-09-05
Из: спб
Пользователь №: 8 369



Цитата(k155la3 @ Oct 31 2017, 00:38) *
Чем мерять микропотребление процессора - mkA
Оценка энергоэффективности питания от батереи
----------

Посмотрите Rennesas. Там есть специальные стартовые наборы, на которых собраны мониторы питания.
А MSP слишком старые. У них периферия работает только в программном режиме.
У Ренессасов можно запустить секвенсер который управляет периферией и только потом если нужно, запустить программное ядро...
Да и режимов малопотребляющих у них гораздо больше...


--------------------
www.iosifk.narod.ru
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Oct 31 2017, 08:46
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



"Радиолоцман", апрель 2014, стр.20

Патенты US20130154594, US20140253096

"SLAU597.pdf" от TI

Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Oct 31 2017, 09:39
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



iosifk, rx3apf спасибо за инф.
Будем посмотреть.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Nixon
сообщение Oct 31 2017, 09:45
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Админы
Сообщений: 2 736
Регистрация: 17-06-04
Из: Киев
Пользователь №: 48



Мы используем следующую схему ток/импульсного преобразователя.
измеритель потребленного тока
Отлично справляется с импульсным потреблением. Требует одноразовой калибровки (в зависимости от того как точно вам измерять нужно потребленный ток) и счетного входа контроллера. Собственное потребление единицы микроампер. Работает от единиц микроампер до десятков миллиампер. Проверена многократно на больших сериях.


--------------------
Вам помочь или не мешать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 31 2017, 10:09
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(k155la3 @ Oct 31 2017, 00:38) *
Чем мерять микропотребление процессора - mkA
Оценка энергоэффективности питания от батереи

или может использоваться аналоговая схема ?
(? 3) как обеспечить динамический диапазон измерения тока от нескольких mkA до десятков mA ?

Если схема измерения может больше потреблять (не питается от той же батарейки), то (уже где-то тут обсуждалось это) самый точный способ с большим динамическим диапазоном - интегратор, включаемый в виртуальный ноль. Если очень точно хотим, то во время сброса конденсатора в обратной связи размыкаем входной ключ от вспомогательного конденсатора.
https://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1508270
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andreas1
сообщение Oct 31 2017, 10:27
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 446
Регистрация: 12-03-06
Из: Москва
Пользователь №: 15 142



Цитата(Nixon @ Oct 31 2017, 12:45) *
Работает от единиц микроампер до десятков миллиампер.

У ОУ смещение до 150мкВ, как он может мерить десятки мкв на шунте?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Oct 31 2017, 12:54
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799



Цитата(k155la3 @ Oct 31 2017, 00:38) *
(? 3) как обеспечить динамический диапазон измерения тока от нескольких mkA до десятков mA ?

Граммар наци негодуэ.

/Зануда_mode_on
Нет такой единицы измерения mkA. Есть мкА, есть µA. Alt и 0181 в помощь, коль кириллические единицы обозначения глазу не милы.
/Зануда_mode_off


--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Nixon
сообщение Oct 31 2017, 13:14
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Админы
Сообщений: 2 736
Регистрация: 17-06-04
Из: Киев
Пользователь №: 48



Цитата(Andreas1 @ Oct 31 2017, 12:27) *
У ОУ смещение до 150мкВ, как он может мерить десятки мкв на шунте?

А вы всмотритесь как он работает. Смещение влияет только на разную длительность импульсов в разных фазах. Но не на их количество.


--------------------
Вам помочь или не мешать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
x893
сообщение Oct 31 2017, 16:38
Сообщение #14


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 333
Регистрация: 27-10-08
Из: Планета Земля
Пользователь №: 41 226



возьмите STK3200 (или другой) и меряйте.
предварительно переведя его в EM4.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
uriy
сообщение Oct 31 2017, 18:30
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 429
Регистрация: 30-11-05
Из: Ижевск
Пользователь №: 11 606



У STM что-то вы похоже не то смотрели. Не вижу никаких MFX-V2.
Они меряют на MAX9938. Технология описана тут http://www.st.com/content/ccc/resource/tec....DM00031738.pdf
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Oct 31 2017, 19:20
Сообщение #16


Voltage Control Output
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436



Цитата(k155la3 @ Oct 31 2017, 00:38) *
Чем мерять микропотребление процессора - mkA
...
(? 3) как обеспечить динамический диапазон измерения тока от нескольких mkA до десятков mA ?

А если посчитать, то этот диапазон - 1:100 000, где точность микроамперных токов не так сильно важна,
то любого 24-разрядного АЦП за глаза хватит. И не нужно что-то дорогое или умное покупать/сочинять.
Метод "влоб" порой не такой уж тупой, как сам лоб biggrin.gif


--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
Go to the top of the page
 
+Quote Post
x893
сообщение Oct 31 2017, 20:08
Сообщение #17


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 333
Регистрация: 27-10-08
Из: Планета Земля
Пользователь №: 41 226



Посмотрите как меряют в STK3200 от сотен паноампер до 100 миллиампер.
Хотя можете и велосипед изобретать.
Но проще купить за 30 буказоидов и мерять.

http://we.easyelectronics.ru/ARM/atmel-sam...budet-v-ua.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 01:03
Сообщение #18


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Всем спасибо за инф.
Пересматриваю.

Оказывается вопрос обсуждался
на форуме в разделе метрологии
Go to the top of the page
 
+Quote Post
skripach
сообщение Nov 1 2017, 04:17
Сообщение #19


■ ■ ■ ■
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 100
Регистрация: 9-08-06
Пользователь №: 19 443



Дейв всё придумал.


--------------------
Делай что должен и будь что будет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 1 2017, 08:35
Сообщение #20


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(skripach @ Nov 1 2017, 07:17) *

А мне не нравится. Там еще нужно снаружи сигнал интегрировать. И еще много других недостатков. Совсем не нравится. Шунт всегда будет ограничивать динамический диапазон. Конденсатор в интеграторе намного лучше.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 1 2017, 09:19
Сообщение #21


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата(Tanya @ Nov 1 2017, 11:35) *
А мне не нравится. Там еще нужно снаружи сигнал интегрировать. И еще много других недостатков. Совсем не нравится. Шунт всегда будет ограничивать динамический диапазон. Конденсатор в интеграторе намного лучше.

А вот тут у меня что-то сломалось. Что предлагается подавать на вход интегратора? не сигнал с шунта? Или вы про то, что переключаемые шунты - не хороший вариант?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 1 2017, 09:28
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(one_eight_seven @ Nov 1 2017, 12:19) *
А вот тут у меня что-то сломалось. Что предлагается подавать на вход интегратора? не сигнал с шунта? Или вы про то, что переключаемые шунты - не хороший вариант?

Никаких шунтов. Вход интегратора держит виртуальный ноль на входе. Интегратор... не совсем интегратор. Резистор на входе небольшого номинала. Перед резистором хороший (даже не очень...) конденсатор, помогающий сгладить возможные импульсы тока. Интегратор может быть со сбросом или на дополнительный вход можно подавать обратный ток. Дозированный.
Фактически, преобразователь заряд (интеграл от тока, что и нужно ТС получить) - напряжение на выходе ОУ интегратора.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 1 2017, 09:49
Сообщение #23


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Всё-равно не понял. Что вы предлагаете подавать на вход интегратора? Грубо говоря, микроконтроллер питается по двум проводам. На них условно постоянное напряжение. Ну есть интегратор, удерживающий на входе виртуальный ноль, я знаю только один нормальный способ сделать это - один из двух входов подключить к реальному нулю. А на второй-то вход что предлагается подать?

P.S. может быть сумбурно как-то излагаю мысли, но мне непонятен сам источник сигнала - что предлагается интегрировать. Я просто не понимаю, как это можно измерить, ничего не установив в разрыв цепи питания, например, шунт или один из транзисторов токового зеркала (Ну кроме случая с датчиком Холла).

Сообщение отредактировал one_eight_seven - Nov 1 2017, 09:58
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 10:13
Сообщение #24


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(VCO @ Oct 31 2017, 22:20) *
А если посчитать, то этот диапазон - 1:100 000, где точность микроамперных токов не так сильно важна,
то любого 24-разрядного АЦП за глаза хватит. И не нужно что-то дорогое или умное покупать/сочинять.
Метод "влоб" порой не такой уж тупой, как сам лоб biggrin.gif

Точность действительно не так важна. Устроит даже оценочный и сравнительный замер.
В смысде интегрирующий ADC ? (см. Tanya (С) )
Если совсем влоб - то ОНО в мультимере.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 1 2017, 10:17
Сообщение #25


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(one_eight_seven @ Nov 1 2017, 12:49) *
Всё-равно не понял. Что вы предлагаете подавать на вход интегратора? Грубо говоря, микроконтроллер питается по двум проводам. На них условно постоянное напряжение.

Амперметр включается в разрыв цепи? Вот так и включается. Между настоящей землей и выходом тока устройства включается, например.

Цитата(k155la3 @ Nov 1 2017, 13:13) *
Точность действительно не так важна. Устроит даже оценочный и сравнительный замер.
В смысде интегрирующий ADC ? (см. Tanya (С) )
Если совсем влоб - то ОНО в мультимере.

Как раз важна. Вот представьте, что постоянно течет какой-то микроамперный ток, но долго-долго... Временами импульсы в 1000 раз больше, но и короче. Все это надо интегрировать тщательно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 10:23
Сообщение #26


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(skripach @ Nov 1 2017, 07:17) *

для статических или медленно менюющихся токов - да.
Измерительная схема шунт-усилитель на MAX4239.
----
The MAX4238/MAX4239 are low-noise, low-drift, ultrahigh precision amplifiers that offer near-zero DC offset
and drift through the use of patented autocorrelating zeroing techniques.
---

Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 1 2017, 10:27
Сообщение #27


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата
Амперметр включается в разрыв цепи?

В амперметре есть гальваническая связь между двумя входами в виде шунта или катушки в гальванометре. В общем, не дано мне со слов это понять, да и ладно, у меня эта проблема решена.

Сперва, для решения этой проблемы я измерял время, за которое схема разрядит на определенную величину конденсатор большой емкости, что то навроде вот этого: https://www.google.com/patents/US20130154594

А после приобрёл мультиметр сначала на 5,5 знаков с режимом статистики, а потом на 6,5 знаков. Правда, при этом длительные измеерения проводились лишь на выборочных экземплярах из серии, но к отладке это отношения не имеет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 10:35
Сообщение #28


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(Tanya @ Nov 1 2017, 13:17) *
Как раз важна. .... (точность)

Мне, в данном случае, на этом историческом этапе развития цивилизации, нет. При всем уважении sm.gif
Чувствительность - да. А бeдет ли это 2 мкА или 3 в метрологическом смысле - пока не существенно.
Цитата(x893 @ Oct 31 2017, 23:08) *
Посмотрите как меряют в STK3200 от сотен паноампер до 100 миллиампер.
. . .
http://we.easyelectronics.ru/ARM/atmel-sam...budet-v-ua.html

Измерительный шунт + специализированный усилитель шунта + 2-диапазонное усиление и 2 ADC.
(моежт что нетак понял)
Подходит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 1 2017, 10:35
Сообщение #29


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(one_eight_seven @ Nov 1 2017, 13:27) *
В амперметре есть гальваническая связь между двумя входами в виде шунта или катушки в гальванометре. В общем, не дано мне со слов это понять, да и ладно, у меня эта проблема решена.

Что тут непонятного? Ток течет через конденсатор в обратной связи на выход ОУ, потом в нем через его питание на настоящую землю.
Цитата(one_eight_seven @ Nov 1 2017, 13:27) *
Сперва, для решения этой проблемы я измерял время, за которое схема разрядит на определенную величину конденсатор большой емкости, что то навроде вот этого: https://www.google.com/patents/US20130154594

Тут саморазряд конденсатора... Трудно контролировать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 1 2017, 10:46
Сообщение #30


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата
Что тут непонятного? Ток течет через конденсатор в обратной связи на выход ОУ, потом в нем через его питание на настоящую землю.

Спасибо. Как раз пока вы отвечали схемку нарисовал, и об этом хотел спросить. Да ещё и инертность мышления подвела: я раздумывал, как сделать измерение непосредственно в приборе, а там токи по 2 А бывают.

Цитата
Тут саморазряд конденсатора... Трудно контролировать.

Да, поэтому нужно периодически калибровать, отключая нагрузку. Я, собственно, и калибровал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 10:52
Сообщение #31


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(one_eight_seven @ Nov 1 2017, 13:46) *
. . . я раздумывал, как сделать измерение непосредственно в приборе, а там токи по 2 А бывают.

Тут в качестве исходной TS задал контроль микропотребления.
Если у Вас это мА и А - то все намного проще и дешевле sm.gif

Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 1 2017, 10:55
Сообщение #32


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата
Тут в качестве исходной TS задал контроль микропотребления.

Да, совершенно верно. Потому я и назвал это своим минусом.
Цитата
Если у Вас это мА и А - то все намного проще и дешевле sm.gif

мкА-А. Длительная работа от батарей без возможности заряда.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 1 2017, 13:16
Сообщение #33


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(uriy @ Oct 31 2017, 22:30) *
У STM что-то вы похоже не то смотрели. Не вижу никаких MFX-V2.
. . .

UM1879 Discovery kit with STM32L476VG MCU (pdf)
MFX (Multi Function eXpander)
Схема на странице 27

Цитата(Nixon @ Oct 31 2017, 13:45) *
Мы используем следующую схему ток/импульсного преобразователя.
измеритель потребленного тока
. . .

Спасибо за инф. Самый "эконом" вариант на мой взгляд.
Насколько понял, это разновидность ПНЧ. Интегрировать очень удобно счетчиком.
Если я правильно понял, конечно.
Недостаток - требует калибровку ?


------------------ ВСЕМ ответившим большое спасибо за инф. и ссылки ---------------------
Будем пробовать на железе.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Nixon
сообщение Nov 1 2017, 14:41
Сообщение #34


Гуру
******

Группа: Админы
Сообщений: 2 736
Регистрация: 17-06-04
Из: Киев
Пользователь №: 48



Цитата(k155la3 @ Nov 1 2017, 15:16) *
Спасибо за инф. Самый "эконом" вариант на мой взгляд.
Насколько понял, это разновидность ПНЧ. Интегрировать очень удобно счетчиком.
Если я правильно понял, конечно.
Недостаток - требует калибровку ?
Да, счетчиком. Устройство само считает сколько оно "скушало". Калибровать надо конечно если нужна точность лучше точности RC компонент.


--------------------
Вам помочь или не мешать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_pv
сообщение Nov 1 2017, 15:55
Сообщение #35


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 563
Регистрация: 8-04-05
Из: Nsk
Пользователь №: 3 954



Цитата
Спасибо за инф. Самый "эконом" вариант на мой взгляд.

раз у вас тексасовский МК, поглядите как EnergyTrace сделан на лаунчпадах MSP-EXP430FR5969 и MSP-EXP432P401R.
"умный" dcdc на МК который сам считает потребление нынче может оказаться дешевле аккуратного аналогового ключа.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andreas1
сообщение Nov 2 2017, 14:08
Сообщение #36


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 446
Регистрация: 12-03-06
Из: Москва
Пользователь №: 15 142



Цитата(Nixon @ Oct 31 2017, 16:14) *
А вы всмотритесь как он работает. Смещение влияет только на разную длительность импульсов в разных фазах. Но не на их количество.

Да, но только пока напряжение на шунте больше смещения. Уж решил, что и правда что-то не понял, промоделировал.
Напряжение на шунте 150мкв, смещение 60. Работает уже близко к пределу.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Nov 3 2017, 03:12
Сообщение #37


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Единственно верно предложенный Tanya интегратор — например, можно взять любой линейный стабилизатор, с нулём или известно постоянным собственным потреблением, и подключить его вход через конденсатор.

Развивая далее эту мысль, поскольку этот конденсатор будет заряжаться потребляемым нагрузкой током, его надо как-то, когда-то и без ущерба для точности процесса разряжать, а также попутно калибровать, что выливается в логичную конструкцию чередования пары таких конденсаторов посредством диффпереключателя. Ну и, законы природы требуют выбрать конденсаторы плёночного типа.

Достижение порога компаратора очередным активным конденсатором защёлкивает значение таймера микроконтроллера и перекидывает триггер, который меняет диффпереключателем конденсаторы местами, после чего заряженный конденсатор можно, подсчитывая интервал всё той же защёлкой таймера МК, либо дозарядить калибровочным током до ещё одного калибровочного порога и после разрядить его до нуля ключом, либо разрядить этим током до нуля, т.е. реализовав классическое двухстадийное преобразование.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 3 2017, 10:58
Сообщение #38


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Plain @ Nov 3 2017, 06:12) *
Развивая далее эту мысль, поскольку этот конденсатор будет заряжаться потребляемым нагрузкой током, его надо как-то, когда-то и без ущерба для точности процесса разряжать, а также попутно калибровать, что выливается в логичную конструкцию чередования пары таких конденсаторов посредством диффпереключателя. Ну и, законы природы требуют выбрать конденсаторы плёночного типа.

Достижение порога компаратора очередным активным конденсатором защёлкивает значение таймера микроконтроллера и перекидывает триггер, который меняет диффпереключателем конденсаторы местами, после чего заряженный конденсатор можно, подсчитывая интервал всё той же защёлкой таймера МК, либо дозарядить калибровочным током до ещё одного калибровочного порога и после разрядить его до нуля ключом, либо разрядить этим током до нуля, т.е. реализовав классическое двухстадийное преобразование.

Можно проще. Один конденсатор и никаких явных ключей. Поставить интегратор в разрыв питания так, чтобы в него тек отрицательный ток. На выходе будет расти напряжение, а компаратор или АЦП в мелком PICе подскажет, когда вывести ножку из третьего состояния на высокий уровень и подать через резистор на вход интегратора дозированный ток - заряд. Там же все и считается.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Студент заборстр...
сообщение Nov 3 2017, 15:29
Сообщение #39


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 317
Регистрация: 16-09-17
Пользователь №: 99 334



Можно проще. Поставить шунт и диф. усилитель сигнала шунта

На шунте в 10 кОм при токе 1 мкА будет падать 10мВ.
что вполне можно усилить. И что не приведет к существенном падению питалова
Или даже померить тестером.

В чем проблема-то?

Сообщение отредактировал Студент заборстроительного - Nov 3 2017, 15:32
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Nov 3 2017, 16:15
Сообщение #40


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Проблема в том, что проц может кушать 10мкА в спячке, а может вдруг проснуться и потребовать скажем 50 мА. Одним шунтом не обойдёшься.
Вариант у Tanya интересный, только есть один момент, допустим испытуемый запитывается от 3,3В, тогда чтобы выдать ему дозированный ток измерительный проц должен питаться от 5В или иметь дополнительный внешний ключ, но опять же одним питанием 3,3 не обойтись. Кстати этот ток должен быть больше максимального тока потребления испытуемого, т.е более 50 мА, одной ножкой порта тут уже не обойтись.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 3 2017, 16:56
Сообщение #41


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 19:15) *
Вариант у Tanya интересный, только есть один момент, допустим испытуемый запитывается от 3,3В, тогда чтобы выдать ему дозированный ток измерительный проц должен питаться от 5В или иметь дополнительный внешний ключ, но опять же одним питанием 3,3 не обойтись. Кстати этот ток должен быть больше максимального тока потребления испытуемого, т.е более 50 мА, одной ножкой порта тут уже не обойтись.

Ясное дело, что это внешнее устройство, и питается отдельно. А ток не должен быть больше максимального. Конденсатор (наружный) должен слопать импульс тока. А потом уже заряд будет перетекать во внутренний конденсатор. Если использовать АЦП, то, измеряя напряжение, можно к квантам счетчика добавить эту добавку. Это для оперативного контроля.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andreas1
сообщение Nov 3 2017, 17:07
Сообщение #42


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 446
Регистрация: 12-03-06
Из: Москва
Пользователь №: 15 142



Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 19:15) *
Вариант у Tanya интересный,

Измеряемый ток имеет импульсный характер и интегрирование должно идти непрерывно без пропусков. Поэтому самый интересный из простых ИМХО вариант Nixon.
Правда он требует прецизионного ОУ, зато не требует другого питания, прост и требует только 3 приличных резисторов, причем 2 из них одинаковые.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Студент заборстр...
сообщение Nov 3 2017, 17:16
Сообщение #43


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 317
Регистрация: 16-09-17
Пользователь №: 99 334



Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 19:15) *
Проблема в том, что проц может кушать 10мкА в спячке, а может вдруг проснуться и потребовать скажем 50 мА.

Т.е. проблема в том, что Вы не умеете (не знаете) как удерживать проц в SLEEP MODE?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Nov 3 2017, 17:31
Сообщение #44


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(Студент заборстроительного @ Nov 3 2017, 21:16) *
Т.е. проблема в том, что Вы не умеете (не знаете) как удерживать проц в SLEEP MODE?

А если я не хочу? laughing.gif
Есть устройство, среднее потребление которого нужно измерить, я подключаю его к измерителю и получаю результат измерений. Возможно не сразу, может быть придется подождать несколько часов/дней, но результат будет получен. Измерять же потребление в "SLEEP MODE" не нужно - оно итак указано в даташите

Цитата(Andreas1 @ Nov 3 2017, 21:07) *
Измеряемый ток имеет импульсный характер и интегрирование должно идти непрерывно без пропусков.
А оно так и работает, разве нет? rolleyes.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 3 2017, 17:59
Сообщение #45


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Andreas1 @ Nov 3 2017, 20:07) *
Измеряемый ток имеет импульсный характер и интегрирование должно идти непрерывно без пропусков. Поэтому самый интересный из простых ИМХО вариант Nixon.
Правда он требует прецизионного ОУ, зато не требует другого питания, прост и требует только 3 приличных резисторов, причем 2 из них одинаковые.

Вариант с шунтом всегда плохой при таком огромном диапазоне токов. Интегратор ведь интегрирует конденсатором (тут двумя) все допустимые токи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andreas1
сообщение Nov 3 2017, 19:20
Сообщение #46


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 446
Регистрация: 12-03-06
Из: Москва
Пользователь №: 15 142



Цитата(Tanya @ Nov 3 2017, 20:59) *
Вариант с шунтом всегда плохой при таком огромном диапазоне токов. Интегратор ведь интегрирует конденсатором (тут двумя) все допустимые токи.

Так напряжение с шунта именно что интегрируется, причем сминимальным вмешательством в цепь питания. Если уж интегрировать ток, то удобнее схема от тексаса, где дроссель в режиме разрывных токов выдает порции энергии и проц считает их количество для поддержания заданного напряжения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
k155la3
сообщение Nov 3 2017, 19:33
Сообщение #47


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 123
Регистрация: 8-03-09
Из: Днепр
Пользователь №: 45 848



Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 20:31) *
. . . .
(1) Есть устройство, среднее потребление которого нужно измерить, я подключаю его к измерителю и получаю результат измерений. Возможно не сразу, может быть придется подождать несколько часов/дней, но результат будет получен.

(2) Измерять же потребление в "SLEEP MODE" не нужно - оно итак указано в даташите . . .

(1) Смотря какая цель замеров. Если девайс с сетевым питанием или аккумуляторный, с допустимостью подзарядки раз в день-2-3-месяц,
это одно. Микроамперы можно особо и не ловить. Промерили, проверили, записали в тех. характеристики.
А вот для долгоиграющих девайсов с питанием от литийевой батареи, которая должна "продержаться" минимум год, полностью автономно - это другое. Собственно по теме ТС задача измерений - максимальная оптимизация системы (в целом, не только процессора) с целью
отлова непроизводительного потребления. Например, "забытый" вход порта на который идет наводка, в результате чего даже в LPM
идет потребление тока из-за переключения ТШ на этом входе.

(2) если речь о "голом" процессоре - то да. Но просчитать сколько втекает-вытекает на внешнюю периферию в LPM довольно сложно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Nov 3 2017, 19:33
Сообщение #48


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Кстати, тот же принцип квантования можно реализовать и с резистивным шунтом вместо дросселя. КПД будет много хуже, конечно. Но вполне жизнеспособно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 3 2017, 21:03
Сообщение #49


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата
Т.е. проблема в том, что Вы не умеете (не знаете) как удерживать проц в SLEEP MODE?

Вообще-то мало кому нужны устройства, которые не выходят из SLEEP MODE. Более того, устройствам, которые всегда удерживаются в SLEEP MODE, вообще не нужен SLEEP MODE: гораздо проще их вообще не включать. Более того, в целях неувеличения энтропии, их лучше вообще не производить и не разрабатывать.

Сообщение отредактировал one_eight_seven - Nov 3 2017, 21:21
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Студент заборстр...
сообщение Nov 4 2017, 07:13
Сообщение #50


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 317
Регистрация: 16-09-17
Пользователь №: 99 334



Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 20:31) *
А если я не хочу? laughing.gif

Тогда что Вы делаете в этой теме?

Цитата(Alexashka @ Nov 3 2017, 20:31) *
Измерять же потребление в "SLEEP MODE" не нужно - оно итак указано в даташите

Но топикстартер, видимо, не верит цифрам в даташите и хочет проверить их.
Тогда он должен прочитать в даташите про источники пробуждения чипа и погрузив чип в SLEEP MODE НЕ будить его. И тогда хоть обмеряйся.
В чем проблема-то? Никак понять не могу 1111493779.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Nov 4 2017, 07:17
Сообщение #51


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(Студент заборстроительного @ Nov 4 2017, 10:13) *
В чем проблема-то? Никак понять не могу 1111493779.gif

Тогда и к вам вопрос:
Цитата(Студент заборстроительного @ Nov 4 2017, 10:13) *
... что Вы делаете в этой теме?

biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Студент заборстр...
сообщение Nov 4 2017, 07:17
Сообщение #52


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 317
Регистрация: 16-09-17
Пользователь №: 99 334



Цитата(one_eight_seven @ Nov 4 2017, 00:03) *
Вообще-то мало кому нужны устройства, которые не выходят из SLEEP MODE.

Это такой троллинг?
Где это я говорил, что устройство ВООБЩЕ никогда не должно выходить из SLEEP MODE?
Я предложил решение задачи: "как померить ток в SLEEP MODE?".
Ведь топик стартера интересует ответ именно на этот вопрос.
Ток потребления "ВООБЩЕМ И В ЦЕЛОМ" его не интересует.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Nov 4 2017, 12:15
Сообщение #53


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(k155la3 @ Nov 3 2017, 23:33) *
(1) Смотря какая цель замеров. Если девайс с сетевым питанием или аккумуляторный, с допустимостью подзарядки раз в день-2-3-месяц, это одно. Микроамперы можно особо и не ловить.
...
А вот для долгоиграющих девайсов с питанием от литийевой батареи, которая должна "продержаться" минимум год, полностью автономно - это другое. Собственно по теме ТС задача измерений - максимальная оптимизация системы (в целом, не только процессора) с целью
отлова непроизводительного потребления. Например, "забытый" вход порта на который идет наводка...

Вы не поняли меня sm.gif Я не хотел сказать, что не нужно делать замеров мкА, конечно нужно! Тут даже не в них дело, разница просто в масштабе токов. Я говорил о подходе, что измеритель - это некое внешнее устройство, которое замеряет и, возможно, протоколирует (выводит график) токопотребления. Это интересно для разработчика железа и софта -есть возможность найти баги в схеме либо в программе.
Потом когда уже всё отработано и девайсы начинают штопать сотнями их отдают контролеру, который просто втыкает по очереди каждое устройство в измеритель и смотрит -укладывается оно в границы токопотребления или нет.
Встраивать измеритель в каждое устройство, имхо, не нужно, более того вредно - появляется еще один узел, который должен обслуживаться неким контроллером, который потенциально может увеличить общее потребления, а значит его потребление тоже надо контролировать.
Если измерение делает сам системный контроллер значит ему нужно доп.время в активном режиме для обслуживания задачи измерения, плюс появляется дополнительный программный код, который нужно корректно совместить с основной программой. Ничего этого не нужно если измеритель внешний.

Цитата(Студент заборстроительного @ Nov 4 2017, 11:17) *
Где это я говорил, что устройство ВООБЩЕ никогда не должно выходить из SLEEP MODE?
Я предложил решение задачи: "как померить ток в SLEEP MODE?".
Ведь топик стартера интересует ответ именно на этот вопрос.
Ток потребления "ВООБЩЕМ И В ЦЕЛОМ" его не интересует.

А вот топикстартер с Вами не согласен biggrin.gif Вот цитата из его первого поста:
Цитата(k155la3 @ Oct 31 2017, 01:38) *
Для отладки ПО необходимо аппаратно оценивать соответствие реального потребления устройства установленному лимиту энергии, для максимизации ресурса батареи (литиий). Такой себе электросчетчик киловат-часов за определенный период времени (от секунд до суток).

Так прямо и скажите "ТС не сечет тему, а я лучше знаю, что ему нужно" wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Nov 4 2017, 13:35
Сообщение #54


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Andreas1 @ Nov 3 2017, 22:20) *
Так напряжение с шунта именно что интегрируется, причем сминимальным вмешательством в цепь питания.

Тогда подробнее... Шунт, который позволяет измерить некоторую максимальную величину, посредством стоящего за ним интегратора, не позволяет корректно измерить тысячную долю от максимума с приемлемой точностью (дрейфы входного тока, смещения и пр.). А ведь именно это и нужно. Если бы устройство потребляло главным образом большой ток, то измерять крохи потребления во сне не имело бы никакого смысла. Схема с непосредственным интегратором тока лишена этого недостатка в значительной мере. Увы...
Еще добавлю, что, например, если подпитывать дозированно конденсатор питания, то, так как он находится под большим напряжением, то его утечка и ее дрейф портят всю картину. Конденсатор же, стоящий (держащий) ноль находится под малым напряжением, и его утечка мала по сравнению с первым случаем.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
one_eight_seven
сообщение Nov 4 2017, 14:46
Сообщение #55


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664



Цитата
Я предложил решение задачи: "как померить ток в SLEEP MODE?".
Ведь топик стартера интересует ответ именно на этот вопрос.
Ток потребления "ВООБЩЕМ И В ЦЕЛОМ" его не интересует.

Научитесь читать.
Первый пост содержит, например, вот это:
Цитата
(!) сложность в том что ток / напряжение на шунте импульсные.

То, что между импульсами потребления, устройство погружают в LPM3, не значит, что устройство из него не выходит.
Кроме того, в LPM3 имеет место быть включенная периферия.
А также может иметься ошибка ПО, при которой устройство потребляет больше, чем хотелось бы.

Сообщение отредактировал one_eight_seven - Nov 4 2017, 14:46
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 24th June 2025 - 03:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01866 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016