Análisis de potencia de un circuito simple y vida útil de la batería.

Solo hago cosas de electrónica como pasatiempo, así que perdone mi simple pregunta.

Tengo un circuito detector de fotodiodo/LED IR simple conectado a un microcontrolador arduino. No es importante, pero el propósito es un monitor de goteo. Quiero poner este circuito en una caja y conectar un suministro de batería en lugar de mi computadora. Me preguntaba cómo hacer para estimar la vida útil de este circuito y cuánto tiempo debo esperar antes de pensar en reemplazar la batería. ¿Es el consumo de energía el único factor de preocupación aquí?

¿Cómo calculo el consumo de energía para todo el circuito? Sé P = I*V = I^2*R pero eso es solo para un solo elemento. ¿Hay una manera fácil de medir la potencia de todo el circuito? Además, ¿cómo mido la potencia del Arduino? Tiene muchos pines, así que no estoy seguro de cómo medir el voltaje y la corriente "a través de él".

P es igual a I V pero no es igual a I R. Creo que te refieres a I I R o (I^2)*R. De todos modos, ¿tienes un multímetro o algún medio para medir la corriente?
Ups. Sí, tengo un multímetro.

Respuestas (2)

Si tiene un multímetro, puede calcular la potencia de CC en función de la medición de voltaje y la medición de corriente, pero creo que está más interesado en la duración de la batería. Si es así, conecte la batería y mida la corriente tomada. Luego compare esto con la cifra de amperios-hora de su batería: si tiene una batería de 1 Ah, puede proporcionar 1 A durante 1 hora o 100 mA durante diez horas o 10 mA durante 100 horas. Pero los proveedores de baterías generalmente asumen que la calificación Ah es para toda la energía utilizable en la batería. Probablemente sea más probable que puedas usar la mitad de esto, pero... y aquí está la letra pequeña...

¿Qué tan cerca está el voltaje del terminal de la batería de lo que necesita su arduino? Si lo está alimentando directamente, es posible que el voltaje de salida no tenga que caer mucho antes de que el arduino se rinda. Tal vez lo esté alimentando a través de un regulador de voltaje lineal y esto le dará un poco más de espacio libre. Si está utilizando una fuente de alimentación conmutada, esto le dará más. No puedo decirlo, solo tú puedes.

Dado que está diseñando una aplicación alimentada por batería, la clave es ahorrar energía haciendo que el Arduino y los LED "duerman" la mayor parte del tiempo. En ese caso, calcular el uso de energía no es tan simple como tomar una medición de corriente estática con un multímetro. Tienes que encontrar la potencia media utilizada teniendo en cuenta la relación entre el tiempo de sueño y el de actividad.

El Arduino solo necesita despertarse unos pocos milisegundos a la vez para monitorear el goteo o esperar una interrupción para despertarse cuando se detecta un goteo. También asegúrese de que los LED estén pulsados ​​y no encendidos constantemente. Con algunas de estas optimizaciones, puede esperar que Arduinos permanezca alimentado durante más de un año con baterías AA. Intente leer los enlaces a continuación para obtener más información.

https://hwstartup.wordpress.com/2013/04/15/how-to-run-an-arduino-clone-on-aa-batteries-for-over-a-year-part-2/

https://www.openhomeautomation.net/bateria-arduino/

https://learn.adafruit.com/low-power-wifi-datalogging/battery-life-and-current-consumption

Me acabo de dar cuenta de que esta es una vieja pregunta. Publicando mi respuesta de todos modos.