Comment fonctionne le calculateur d’autonomie de pile
Un capteur sur pile passe le plus clair de son temps en veille, se réveille pour mesurer, envoie le résultat par radio et se rendort. Chacun de ces états consomme un courant différent pendant une durée différente. Le calculateur additionne la charge des trois états par cycle, divise par la durée du cycle pour obtenir le courant moyen, ajoute l’autodécharge de la pile et divise la capacité utile par le total.
Il montre aussi quel état consomme la plus grande part de la charge, pour savoir où les économies paient.
Courant moyen
Pour un nœud qui dort à 5 µA, mesure 100 ms à 10 mA et émet 50 ms à 40 mA une fois par minute, la charge par cycle est de 0,30 mA·s en veille, 1 mA·s en mesure et 2 mA·s en émission. La moyenne est de 55 µA. La radio représente 61 % du total : diviser par deux la durée d’émission, ou n’envoyer qu’une mesure sur deux, économise bien plus qu’un courant de veille plus faible.
Avec une pile de 2400 mAh dont 80 % sont utilisables et 1 % d’autodécharge par an, on obtient environ 3,8 ans.
Capacité utile
La capacité nominale est mesurée sous un faible courant constant, à température ambiante et jusqu’à une tension de coupure donnée. Votre nœud obtient moins s’il fait froid, s’il tire de fortes impulsions ou si son électronique s’arrête au-dessus de la tension de coupure de la pile. La part utilisable en tient compte ; 70 à 85 % est une valeur de planification courante, et les courbes de capacité de la fiche de la pile pour votre température et votre charge en donnent une meilleure.
Courant de crête et chimie de la pile
Les piles lithium-chlorure de thionyle (Li-SOCl₂) ont une grande capacité et une autodécharge très faible, ce qui les rend courantes dans les compteurs et les capteurs longue durée. Les piles de type bobine ne fournissent que de faibles courants impulsionnels, et une rafale radio peut faire chuter leur tension sous la coupure, surtout au froid. Un condensateur ou un condensateur hybride en parallèle sur la pile fournit les crêtes. Comparez le courant de crête indiqué par le calculateur à la capacité impulsionnelle de la pile.
Autodécharge et longues durées
L’autodécharge est une part de la capacité perdue chaque année, que le nœud consomme ou non. Pour des courants moyens très faibles, elle peut dépasser la charge, et pour des durées au-delà d’une dizaine d’années, c’est en général la durée de stockage et la passivation de la pile, et non la charge, qui fixent la limite.
Questions fréquentes
Comment mesurer les courants ?
Avec un appareil ou un profileur de courant qui saisit le courant de veille en microampères et les rafales courtes en milliampères. Un multimètre sur le calibre mA moyenne les rafales et manque le courant de veille.
L’intervalle doit-il être constant ?
Non. Pour un nœud qui émet plus souvent en alarme, calculez les deux cas et pondérez-les selon la durée de chacun.
Et le temps de chauffe du capteur ?
Beaucoup de capteurs ont besoin d’un délai après la mise sous tension avant la première mesure valable. Incluez ce temps, au courant du capteur, dans la durée de mesure.