Come funziona il calcolatore della durata della batteria
Un sensore a batteria passa la maggior parte del tempo in sleep, si sveglia per misurare, invia il risultato via radio e torna a dormire. Ognuno di questi stati assorbe una corrente diversa per un tempo diverso. Il calcolatore somma la carica dei tre stati per ciclo, la divide per la durata del ciclo per avere la corrente media, aggiunge l’autoscarica della batteria e divide la capacità utile per il totale.
Mostra anche quale stato consuma la parte maggiore della carica, così sai dove conviene risparmiare.
Corrente media
Per un nodo che dorme a 5 µA, misura per 100 ms a 10 mA e trasmette per 50 ms a 40 mA una volta al minuto, la carica per ciclo è 0,30 mA·s in sleep, 1 mA·s in misura e 2 mA·s in trasmissione. La media è 55 µA. La radio vale il 61 % del totale: dimezzare il tempo di trasmissione o inviare una misura su due fa risparmiare molto più di una corrente di sleep più bassa.
Con una pila da 2400 mAh di cui è utilizzabile l’80 % e un’autoscarica dell’1 % all’anno, il risultato è di circa 3,8 anni.
Capacità utile
La capacità nominale si misura con una corrente piccola e costante, a temperatura ambiente e fino a una tensione di fine scarica stabilita. Il tuo nodo ottiene meno se fa freddo, se assorbe impulsi elevati o se la sua elettronica si ferma sopra la tensione di fine scarica della batteria. La quota utilizzabile ne tiene conto; dal 70 all’85 % è un valore di progetto comune, e le curve di capacità della scheda per la tua temperatura e il tuo carico ne danno uno migliore.
Corrente di picco e chimica della batteria
Le pile litio-cloruro di tionile (Li-SOCl₂) hanno alta capacità e un’autoscarica molto bassa, per questo sono comuni nei contatori e nei sensori a lunga durata. Le pile a bobina forniscono solo piccole correnti impulsive, e una raffica radio può portarne la tensione sotto la fine scarica, soprattutto al freddo. Un condensatore o un condensatore ibrido in parallelo alla pila fornisce i picchi. Confronta la corrente di picco mostrata dal calcolatore con la capacità impulsiva della batteria.
Autoscarica e lunghe durate
L’autoscarica è una quota della capacità persa ogni anno, che il nodo assorba corrente o no. Con correnti medie molto basse può superare il carico, e per durate oltre una decina d’anni il limite lo fissano di solito la durata di stoccaggio e la passivazione della batteria, non il carico.
Domande frequenti
Come misuro le correnti?
Con uno strumento o un profilatore di corrente che rilevi la corrente di sleep in microampere e le brevi raffiche in milliampere. Un multimetro sulla portata mA media le raffiche e non vede la corrente di sleep.
L’intervallo deve essere costante?
No. Per un nodo che trasmette più spesso in allarme, calcola entrambi i casi e pesali in base a quanto dura ciascuno.
E il tempo di riscaldamento del sensore?
Molti sensori hanno bisogno di un tempo dopo l’accensione prima della prima lettura valida. Includi quel tempo, alla corrente del sensore, nella durata della misura.