Hey Leute,
ich wollte mal fragen, wie ich am besten überschlagen kann, wie viel
Energie ein IC verbraucht.
Konkret geht es mir um fogende(n) IC: den DS18B20
(http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf)
Der wäre sehr praktisch für meine Anwendung, da man ihn ohne extra
Versorgungsleitung betreiben kann, was heißt, dass ich nur zwei Kabel
bräuchte (GND und Dataline).
Allerdings sollte mein Aufbau auch möglichst Energieeffizient sein,
weshalb ich mir auch bereits den TMP112 von TI rausgesucht habe
(http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tmp112.pdf)
Nun stellt sich mir die Frage, ob ich 4 Leitungen in Kauf nehmen soll
für einen (deutlich?) geringeren Energieverbrauch oder ob der
Unterschied beim Verbrauch so minimal ist, dass ich die one-wire
Variante nehmen kann ohne groß Kopfweh beim Energieverbrauch zu
bekommen.
Kann mir jemand sagen, wie ich den Energieverbrauch grob überschlagen
kann?
Bei meinem Gedankenansatz zum Energieverbrauch bin ich auf ein Problem
gestoßen, wo mir vielleichtbei der Gelegenheit auch noch jemand
weiterhelfen kann: Warum ist beim DS18B20 (in der Tabelle auf Seite 19)
als DQ Input current 5µA angegeben, als Active Current allerdings 1 bzw.
1,5mA? Wenn man sagt, die 5µA fließen, wenn der IC "geladen" wird und
das 1mA fließt wenn er Signale sendet - das finde ich hört sich etwas
weit hergeholt an, wenn nur 5µA reinfließen, dass Signale mit 1mA
rauskommen sollen.
Vielen Dank schon einmal jetzt
Tom schrieb:> Nun stellt sich mir die Frage, ob ich 4 Leitungen in Kauf nehmen soll> für einen (deutlich?) geringeren Energieverbrauch oder ob der> Unterschied beim Verbrauch so minimal ist, dass ich die one-wire> Variante nehmen kann ohne groß Kopfweh beim Energieverbrauch zu> bekommen.
Wenn Du wenig Energie verbrauchen willst, dann schalt das Ding doch ab,
wenn Du nicht gerade misst.
Tom schrieb:> Warum ist beim DS18B20 (in der Tabelle auf Seite 19) als DQ Input> current 5µA angegeben, als Active Current allerdings 1 bzw. 1,5mA?
In der Tabelle sind auch Fußnoten angegeben, die zu lesen es sich lohnt.
Der "active current" wird dort so erklärt:
> Active current refers to supply current during active> temperature conversions or EEPROM writes.
Eben deswegen wäre es wichtig zu wissen, wie oft er am Tag messen will,
da die 1,5 mA nur auftreten, wenn man den Baustein anspricht. Ansonsten
5uA Leerlauf.
Gruß
Danke schon mal für euere Infos. Der Temperatursensor soll zur
überwachung eines Batteriepacks dienen (es sollen mehrere Sensoren
verteilt benutzt werden). Der Abruf eines Sensors sollte somit wohl alle
paar Sekunden anstehen, um ständig eine aktuelle Batterietemperatur zu
haben. Sorry dass ich diese Info vergessen habe.
Der mittlere Stromverbrauch eines Temperatursensors führt zu einer
entsprechenden Verlustleistung und die wiederum zu Wärme. Es mag ja bei
manchen Sensoren recht nützlich sein, wenn sie aufgeheizt betrieben
werden, aber Temperatursensoren gehören definitiv nicht dazu.
Die DS Sensoren haben einen sehr geringen Stromverbrauch im Ruhezustand.
Während der Messung ist das anders. Zu oft messen verfälscht also die
gemessene Temperatur. Ob sie pararsitär oder direkt versorgt werden
spielt dabei keine Rolle.
Mhh was willst du mir damit sagen? Sorry verstehe deine Aussage gerade
nicht ganz. Da ich natürlich möglichst energieeffizient sein möchte,
möchte ich ein Aufwärmen der Sensoren natürlich auch so gut es geht
verhindern!
Mit der Tabelle aus dem Datenblatt solltest du ja dann relativ genau auf
deinen Energieverbrauch kommen :)
(Anzahl der Messvorgänge und Messdatenabfragen / Tag) * (Zeit der
Messung ) * Strom
damit hättest du dann deinen täglichen Energiebedarf für den Lastfall,
(du willst das ganze ja auch mit deinem Batteriepack versorgen oder?)
dann noch der Leerlaufstrom mit 5uA für die restliche Zeit.
Das ganze pro Sensor
Gruß
Okay, das heißt ich muss mich jetzt erst einmal nochmal mit der
Kommunikation zwischen Temperatursensor und µC beschäftigen, um sagen zu
können, wie lange jeweils ein Sensor für die Abfrage seines Wertes
braucht um damit dann auf den Energieverbrauch kommen zu können?
Dachte ich könnte mir das mit der Kommunikation erst mal sparen und erst
darauf eingehen, wenn ich mich für einen der beiden Sensoren entschieden
hab - aber so wie ich dich jetzt verstehe muss ich ja erst einmal eine
Ahnung haben wie die Kommunikation abläuft (also wie lange ein µC aktiv
ist), um sagen zu können wie viel Energie verbraucht wird?
Wobei das ja dann irgendwie wieder nicht so ganz dazu passt, dass für
die Kommunikation ja nur 5µA benötigt werden - weil I_DQ ist ja nur 5µA?
Tom schrieb:> Wobei das ja dann irgendwie wieder nicht so ganz dazu passt, dass für> die Kommunikation ja nur 5µA benötigt werden - weil I_DQ ist ja nur 5µA?
Wo passt das was nicht? Den von dir soeben erwähnten aktiven
Stromverbrauch des µC während der Messung wirst du im Datasheet des
Sensors allerdings nicht finden.
Der Sensor ist weder Bügeleisen noch Rennpferd. Für seine gemächliche
Kommunikation braucht er nur wenig Strom intern, entsprechend wenig
Strom muss ihm zugeführt werden.
Ansonsten: Wo jedes µA wichtig und das Datasheet nicht ganz eindeutig
ist, da hilft nachmessen. Vorzugsweise im oberen Teil des vorgesehenen
Temperaturbereichs.
A. K. schrieb:> Wo passt das was nicht? Den von dir soeben erwähnten aktiven> Stromverbrauch des µC während der Messung wirst du im Datasheet des> Sensors allerdings nicht finden
Sorry, ich meinte natürlich nicht µC sondern den Temperatursensor, wie
lange dieser aktiv ist für ein "Kommunikationsintervall"
Tom schrieb:> A. K. schrieb:>> Wo passt das was nicht? Den von dir soeben erwähnten aktiven>> Stromverbrauch des µC während der Messung wirst du im Datasheet des>> Sensors allerdings nicht finden>> Sorry, ich meinte natürlich nicht µC sondern den Temperatursensor, wie> lange dieser aktiv ist für ein "Kommunikationsintervall"
Eine Messung dauert zwischen 93.75 und 750ms je nach gewünschter
Auflösung. Steht im Datenblatt und ist weiter oben nochmal als Bild
angehängt.
Also diese Zeit + ein paar ms für restliche Kommunikation wie Starten
und Auslesen. Für diese Zeit kann man die maximale Stromaufnahme des
Sensors annehmen und damit rechnen.
Die resliche Zeit lässt man den Sensor ausgeschaltet und versetzt den
Controller in einen Ruhezustand.
Wo ist denn da jetzt das Problem? Warum so kompliziert?
S. E. schrieb im Beitrag #3886976:
> Verwendet man hier (typisch) 4.7 k, bedeutet das> immerhin einen Ruhestrom durch den Pull-Up von 1 mA bei 5V.
wie das ? üblicherweise ist die 1w Leitung doch inaktiv high wo soll da
inaktiv 1mA fliessen?
Die 1mA fliessen nur in der low Phase und die ist ja nicht dauerhaft
wärend der Übertragung.
Aber OK Krümelzähler legen die 5V vom pullup auf einen Port und schalten
in der Ruhephase auch aus.
Tom schrieb:>> Sorry, ich meinte natürlich nicht µC sondern den Temperatursensor, wie> lange dieser aktiv ist für ein "Kommunikationsintervall"
Hängt eben von der Auflösung ab, die du wählst. Mit der OneWire
Kommunikation musst du dich sowieso auseinandersetzen, da hier auf das
Timing geachtet werden sollte ;)
Wenn du das ganze grob überschlagen willst, dann nimm pro
Messdatenerfassung pro Temperatursensor 1,5 mA über 1 Sekunde an. (bei
maximaler Auflösung)
Wenn du alle 10 Sekunden insgesamt 3 Sensoren misst dann nimmst halt
3s*1,5mA und 7sec 5uA für den Stromverbrauch *60*60*24 für den täglichen
Verbrauch der Sensoren.
Noch Probleme?
Gruß
(Edit Moderator: Leerzeichen aus Berechnung entfernt, damit * nicht mit
Fettdruck verwechselt werden.)
Tom schrieb:> dass ich nur zwei Kabel bräuchte (GND und Dataline).> Allerdings sollte mein Aufbau auch möglichst Energieeffizient sein,
Wenn man immer dämliche digitale Sensoren verwendet, handelt man sich
Probleme ein, die man mit NTC nicht hätte:
PB0 --+
|
10k (Platine)
|
ADC --+---+
|
10kNTC (Akkupack)
|
GND ------+
Tom schrieb:> Kann mir jemand sagen, wie ich den Energieverbrauch grob überschlagen> kann?
Benötigt genau in im sampling Intervall Strom, durch PB0 eingeschaltet
und mit ca. 20k, also 250uA, und das nur 1,5 ADC Taktperioden lang, bei
200kHz also 7.5us lang, bei einer Wandlung pro Sekunde also ca. 1.8nA im
Mittel, also absolut vernachlässigbar.
MaWin schrieb:> Wenn man immer dämliche digitale Sensoren verwendet, handelt man sich> Probleme ein, die man mit NTC nicht hätte:
Danke für deinen Hinweis. Der Grund warum ich mich für die digitale
Lösung entschieden habe ist, dass ich möglichst platzsparend arbeiten
muss. Und als ich ein paar NTCs mit den digitalen Sensoren verglichen
habe, habe ich deutlich kleinere digitale Sensoren gefunden, als NTCs -
wobei ich mich hier gerne eines besseren belehren lasse, falls du kleine
NTCs kennst?
Tom schrieb:> Der Temperatursensor soll zur> überwachung eines Batteriepacks dienen
Je nach Wärmekapazität des Akkus kann man die Meßrate stark reduzieren,
z.B. 1* je 10min.
Erst wenn er heißer wird, mißt man öfter.
Pat Wat schrieb:> 17.11.2014 11:33: Bearbeitet durch Moderator> (Edit Moderator: Leerzeichen aus Berechnung entfernt, damit * nicht mit> Fettdruck verwechselt werden.)
OT: Ich nehme für "mal" immer ein kleines "x".
Zu den NTC : Schau mal die B57861 von Epcos. ca 2mm im durchmesser. Es
gibt noch kleinere,
Fuer bessere Messungen versorgt man die von einer geschatleten referenz.
