New-Tech Magazine | June 2023 | Digital Edition

הבנת פרופיל צריכת הזרם אלחוטי IIoT של חיישן IIoT מדידת צריכת הזרם של חיישן אלחוטי באמצעות רב-מודד דיגיטלי עשויה לספק את צריכת הזרם הממוצעת. למרבה הצער, מדידה זו אינה מייצגת באופן מדויק את התמונה המתקבלת מנקודת מתוחכם, DMM המבט של הסוללה. אפילו המסוגל לשרטט קו מגמה, אינו צפוי לספק אלפיות 100 רזולוציית מדידה העולה על MCU השנייה – ערך גבוה מדי לפעולות של הנמדדות במיקרו-שניות. הוא נקודת מוצא טובה לבחינת MCU ה דרישות מדידת צריכת החשמל של חיישן טיפוסי. תכנים מסוימים משתמשים IIoT ובמודול אלחוטי נפרדים, MCU במודול ואחרים משתמשים במערכת אלחוטית ) המשלבת מקמ"ש אלחוטי SoC על שבב ( על מבלט אחד. שתי השיטות MCU ו מאפשרות בדרך כלל בקרה עצמאית של כל בלוק פונקציונאלי. Silicon Labs EFR 32 BG 22 לדוגמה, מסוגל Bluetooth ® Low Energy SoC לכבות את המקמ"ש האלחוטי ללא תלות וברכיבים ההיקפיים שלה. MCU בליבת ה במהלך שידור בהספק הגבוה ביותר של . אולם, ערך 8.2 mA , ההתקן צורך +6 dBm SoC כאשר ה- 0.17 µA זה יורד אל מתחת ל- . EM 4 נכנס למצב השינה העמוקה הטווח הדינמי הרחב של צריכת הזרם, החל מעשרות מילי-אמפר פוטנציאליים ועד חלקיקים של מיקרו-אמפר, שקול למעל ועשוי להתרחש בטווח של מיקרו- 50:1 שניות. הרכיבים ההיקפיים המחוברים (לדוגמה, רכיב החיישן), וכן הממשקים , צורכים MCU והיציאות הקשורים של ה גם כן חשמל, ויש להתייחס לכך במהלך קביעת פרופיל צריכת החשמל של ההתקן. דרישות ספציפיות אלה מציבות אתגר מדידה ייחודי בפני מהנדסי מערכות משובצות. הגישה המסורתית – חיבור בטור של נגד מצד בעל התנגדות נמוכה ואפיצות גבוהה לאספקת החשמל של ההתקן ומדידת ירידת המתח בין קצותיו – עשויה ליצור אתגרים נוספים במקום לספק פתרון מעשי. מדידת מתח המצד מאפשרת לחשב את מעבר הזרם; אולם, מתח זה, המכונה מתח ההעמסה, מפחית את אספקת החשמל למערכת המשובצת. ערך התנגדות נמוך מדי עלול לסבך מדידה של זרמי מיקרו-אמפר.

DUT של ניפוי באגים מה- UART מאפשרת לסנכרן הודעות Otii Pro התוכנה :1 איור « )Qoitech עם מדידות זרם בזמן אמת. (מקור:

הוא מאפיין הספק רב- Qoitech Otii Arc Pro תכליתי, רב-מודד דיגיטלי, ספק כוח, יחידת . התקן נייד DC מדידת מקור ומנתח אנרגיית וקומפקטי זה מגיע עם מנוי חינמי של שנים , המאפשרת Otii Pro עשר חודשים לתוכנה לבצע מדידה, ניתוח ורישום של פרופיל צריכת מסוגל להזין Otii Arc Pro החשמל של התקן. ובמתח 5 A מערכת משובצת בזרם מרבי של , או USB מיציאת ה- 5 VDC עד 0.5 VDC של מספק כוח חיצוני המחובר לשקע חשמל. ספק הכוח החיצוני מאפשר לספק זרם מעל למגבלת . הוא אינו מוסיף מתח USB של יציאת ה- 2 A ה העמסה לעומס, ומאפשר לבצע מדידה מדויקת של זרם ללא חשש מאיפוס של הפלטפורמה הנבדקת עקב תנאי מתח נמוכים. רזולוציית , וניתן להגיע 5 nA מדידת הזרם היא בטווח של

השגת מדידת זרם מדויקת ודינמית ביותר בזמן אמת לפני מעל עשר שנים גברה ההתעניינות בשילוב בין מדידות צריכת חשמל לקוד תוכנית, כאשר פופולאריות החלו לתמוך ב'ניפוי IDE סביבות באגים של אספקת חשמל'. כיום, ניתן להשיג לניפוי באגים המצוידים JTAG בקלות בחוני בהתקן מדידת זרם, והם נתמכים על ידי רבות. פתרונות אלה אמנם מציעים IDE סביבות רזולוציה נאותה ותובנות חשובות, אך הם אינם מספקים את הטווחים הדינמיים הרחבים המשויכים בדרך כלל לפלטפורמה משובצת. בשנים האחרונות, נכנסו לשוק התקני מדידת הספק שתוכננו במיוחד למערכות משובצות Qoitech Otii Arc המופעלות על ידי סוללה, כגון . Pro

. Otii Battery Toolbox פרמטרי פרופיל ב- :2 איור

«

)Qoitech (מקור:

New-Tech Magazine l 38