求救平均电流测量

只看该作者 · 2010-12-7 21:55

项目中涉及一个设备的平均的功耗测量，该设备运行时电流不是固定的，其电流变化范围为1uA~100mA。现在要实现数字化显示系统平均电流。小弟苦思多日均无结果，无奈之下，恳请各位前辈帮忙，此先谢过了！

只看该作者 · 2010-12-7 21:57

先自己顶上了！！！各位走过路过的大侠，烦请驻足帮助，谢谢！

只看该作者 · 2010-12-7 22:15

首先你这个变化电流范围太大了平均值已经失去了其意义，第二，你这个变化范围有没有固定的频率。
最好的建议是你这种设备最好采用液晶显示，把测量到的电流值直接采用曲线像示波器一样的现实出来

3万 · 2010-12-7 23:04

既然你的设备运行时电流不断变化，那么说平均值只能是某一段时间内的平均值，例如1秒或0.5秒内的电流平均值。具体是多长时间，应该由你的头头决定。

只看该作者 · 2010-12-8 00:16

我的设备其功耗变化其实是有规律的，其周期大概为10s中，用示波器可以观察到其中有20ms是80mA左右电流，其他状态下用万用表测量是5uA左右，因为要设计系统采用电池供电时的时间计算，所以希望能得到精确的平均电流值。而且想设计个电路进行实时测量，以便查看实际长时间系统运行时的稳定性。
谢谢，3楼、4楼的回复。

1万 · 2010-12-8 01:31

周期大概为10s

干这种事，没啥大概可言。必须明确是多长时间内的平均。

周期10秒，和普通的屏幕刷新时间为10秒很类似

只看该作者 · 2010-12-8 15:26

现在主要是想通过测量，估算系统的平均运行功耗。由于设备运行过程中功耗是有波动的所以其运行的单个周期的时间只能采用大概的说法。
其实简单的通过示波器测量我已经测出来了，就是串个电阻测量一个周期的平均电压，但这个计算很粗糙，而且无法做累计计算。而且由于电流变化范围很大，一般的示波器根本无法达到这么大的电压分辨率。比如说接个10欧姆电阻，则其最大电压为1V，最小电压则为10uV。
再说说做这个测量的意义吧。
系统运行时的占空比是0.1%，即1s内有100us电流是60mA，999.9ms是10uA，则系统的实际运行功耗平均值大概为70uA，有了这个平均电流值我就可以给出理论上该设备在的700mah电池的供电下的使用寿命是10000小时即1年。

只看该作者 · 2010-12-8 15:27

盼望高人相助！

3万 · 2010-12-8 15:40

楼主是在绕路而行。
你的目的是确定电池可以使用多长时间。
电池的容量，你自己已经说过，单位是mAh，即电量。
那么你应该按时间累加电流，得到你的设备消耗的电量。时间间隔越小越准确。根据你7楼说法(与前面说法不同)，电流较大(60mA)的持续时间是100us，那么为达到1%准确程度，估计(注意是估计)每次测量电流的间隔时间不宜大于1us。

1万 · 2010-12-8 16:26

电池的使用时间不但和电流有关，还和你的使用时间有关。
必须意识到的一点是：你的电路就是电流为零，电池也照样耗电（自放电）。因而，不能单单按照放电（电流）情况确实使用时间。
另外还有一点是：电池管理不允许放电过深，这涉及电池寿命问题。而不同电池实际存储电量并不一定相同或相近，这不更xxxx了:'(
这两个问题搅在一起，确实挺烦人。但是，建议你找一个适度的工作电流来测，来校验工作时间，如何？

1万 · 2010-12-8 16:28

原则上，可采用工程方法先解决实际问题，详细计算的理论问题，待积累经验和有时间之后，逐步解决，我看没事

只看该作者 · 2010-12-8 16:35

个人认为"1s内有100us电流是60mA，999.9ms是10uA，则系统的实际运行功耗平均值大概为70uA"这个里面的70UA电流可以忽略不计，你只需要计算100US里面60MA电流就可以了，直接计算开机时间，做时间的累加就能达到一个大体的值！因为你这个电流产生是由规律的！我担心你外加一个单片测量系统的工作电流都不止70UA！

只看该作者 · 2010-12-8 16:59

采用交流有效值方式测试或累加，不过由于要进行平方和开方运算，根据你的采样情况选择MCU，另外也可以计算电量（Q)的方式计算；

只看该作者 · 2010-12-8 20:44

谢谢，大家的指教。
刚接触到这个项目时我也一直认为uA电流是可以忽略的，但是该设备是有国家标准的，标准就规定平均运行小于50uA.所以这个很纠结啊。

注：
还有我上面举列说明的70uA只是举个例子，在最开始提到的1uA-100mA是我想做的测量范围，留了一定的余量。

谢谢13楼的朋友，不过方法我也知道，但是具体怎么实现呢？？好像有很多实际问题里

只看该作者 · 2012-10-17 17:40

1# HappyTraveler 用TI或MAX的电流传感器做一个小板子，会以很高的采样率对电流进行采样，在PC端用excel做一个计算平均值的功能，还可以用图形的形势显示。当然有钱直接买个几万的万用表，没钱就自己想办法了。

只看该作者 · 2012-10-17 17:42

用过日本人做的测平均电流的小板子，精度很高，可以和34411a媲美

3万 · 2012-10-17 19:23

本帖最后由 tyw 于 2012-10-17 19:27 编辑

LZ目的是想测试系统的耗电量,可参考下面方法.
UNI-T有一款数字万用表UT61E ,带有RS232接口,测试数据可在PC屏上显示,并可设定采样间隔,把表调到电压档,测量系统电池板电压,就可得到一个与时间关联的电压数据表格了.进而可得知电池可撑多久.

俺用此方法测过一个电池供电系统的87小时耗电数据.

RF BATT 03.16 13.51 87小时测试数据.rar (3.85 KB)