قياس طاقة الجهاز

يمكنك تحديد استهلاك الطاقة للأجهزة التي تعمل بنظام التشغيل Android التي تتضمّن مقياس وقود البطارية. مثل Summit SMB347 أو Maxim MAX17050 (متاح على العديد من أجهزة Nexus). استخدام خدمة القياس عندما تكون أدوات القياس الخارجية غير متاحة أو تكون غير ملائمة الاتصال بأحد الأجهزة (مثل استخدام الأجهزة الجوّالة).

يمكن أن تشمل القياسات التيار الفوري والشحن المتبقي وسعة البطارية عند بدء الاختبار. والنهاية والمزيد بناءً على الخصائص المتوافقة للجهاز (انظر أدناه). للأفضل نتائج، إجراء قياسات طاقة الجهاز أثناء اختبارات A/B طويلة الأمد التي تستخدم الجهاز نفسه بمقياس الوقود نفسه ومقاوم الاستشعار الحالي نفسه. التأكّد من شحن البطارية عند البدء هي نفسها لكل جهاز لتجنب اختلاف سلوك مقياس الوقود في نقاط مختلفة في منحنى تفريغ البطارية.

حتى في حال وجود بيئات اختبار متطابقة، ليس من المضمون أن تكون القياسات عالية مطلقة ودقتها. ومع ذلك، فإن معظم الأخطاء المتعلقة بمقياس الوقود ومقاوم الاستشعار متسقة بين عمليات الاختبار، مما يجعل المقارنات بين الأجهزة المتطابقة مفيدة. نوصي بتشغيل اختبارات متعددة بتكوينات مختلفة لتحديد الاختلافات الكبيرة والقوة النسبية بين عمليات الإعداد.

قراءة بيانات استهلاك الطاقة

لقراءة بيانات استهلاك الطاقة، أدخِل الطلبات في واجهة برمجة التطبيقات في رمز الاختبار.

import android.os.BatteryManager;
import android.content.Context;
BatteryManager mBatteryManager =
(BatteryManager)Context.getSystemService(Context.BATTERY_SERVICE);
Long energy =
mBatteryManager.getLongProperty(BatteryManager.BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER);
Slog.i(TAG, "Remaining energy = " + energy + "nWh");

الخصائص المتاحة

يتوافق Android مع خصائص قياس وقود البطارية التالية:

BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER   Remaining battery capacity in microampere-hours
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW      Instantaneous battery current in microamperes
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE  Average battery current in microamperes
BATTERY_PROPERTY_CAPACITY         Remaining battery capacity as an integer percentage
BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER   Remaining energy in nanowatt-hours

تتم قراءة معظم الخصائص من سمات النظام الفرعي kernel power_supply التي تحمل أسماء متشابهة. ومع ذلك، فإنّ السمات الدقيقة ودرجة دقة قيم الخصائص ومعدّل التحديث متاحة لجهاز معين تعتمد على:

• معدّات قياس الوقود، مثل Summit SMB347 أو Maxim MAX17050
• اتصال مقياس الوقود بالنظام، مثل قيمة مقاومات استشعار التيار الخارجية.
• إعداد برنامج رقائق قياس الوقود، مثل القيم المختارة لمتوسط العمليات الحسابية الحالية الفواصل الزمنية في برنامج تشغيل النواة.

ولمعرفة التفاصيل، يُرجى الاطِّلاع على الخصائص المتاحة لأجهزة Nexus.

مقياس الوقود الأقصى

عند تحديد حالة شحن البطارية على مدار فترة زمنية طويلة، يجب أن يحتوي مقياس الوقود "مكسيم" على (MAX17050، BC15) يصحح قياسات معادلة coulomb-counter. بالنسبة للقياسات التي يتم إجراؤها على فترة زمنية قصيرة (مثل اختبارات قياس استهلاك الطاقة)، فمقياس الوقود لا التصحيحات، مما يجعل التعويض المصدر الرئيسي للخطأ عندما تكون القياسات الحالية صغيرة للغاية (على الرغم من أنّه لا يمكن التخلص من خطأ التعويض تمامًا).

للحصول على تصميم مقاوم نموذجي بقوة 10 ميكرو أمبير، يجب أن يكون تيار الإزاحة أفضل من 1.5 ميللي أمبير، ما يعني أنّ أيّ قياس قد يكون +/-1.5 ملي أمبير (يمكن أن يؤثّر تنسيق PCBoard أيضًا في ذلك نوع البيانات). على سبيل المثال، عند قياس تيار كبير (200 ملّي أمبير)، يمكنك توقّع التالي:

• 2 ميلي أمبير (1% خطأ في الزيادة بنسبة 200 مللي أمبير بسبب خطأ في مقياس زيادة الوقود)
• +2 ميللي أمبير (1% خطأ في الحصول على 200 ملّي أمبير بسبب خطأ المقاوم)
• +1.5 مللي أمبير (خطأ معادلة الحاسة الحالي من مقياس الوقود)

إجمالي الخطأ هو 5.5 مللي أمبير (2.75%). قارن هذا بمصدر تيار متوسط (50 ملّي أمبير) حيث وينتج عن نفس النسب المئوية للخطأ إجمالي خطأ يبلغ 7% أو تيار صغير (15 ملّي أمبير) +/-1.5 ملّي أمبير يعطينا خطأ إجماليًا بنسبة 10%.

للحصول على أفضل النتائج، ننصحك بقياس قيمة أكبر من 20 ملّي أمبير. أخطاء قياس الكسب هي منهجية وقابلة للتكرار، مما يتيح لك اختبار الجهاز في أوضاع متعددة والحصول على بيئة سليمة القياسات (مع استثناءات لإزاحة 1.5 ملّي أمبير).

بالنسبة إلى القياسات النسبية +/-100 uA، يعتمد وقت القياس المطلوب على:

• ضوضاء أخذ عيّنات ADC: ينتج عن MAX17050 مع تهيئة المصنع العادية تباين +/-1.5 ملّي أمبير في عيّنة إلى عيّنة بسبب التشويش، مع إرسال كلّ عيّنة بسرعة 175.8 ملي أمبير يمكنك أن تتوقع وصولًا تقريبيًا +/-100 uA إلى فترة اختبار لمدة دقيقة واحدة وخفض ضوضاء 3 سيغما أقل من 100 uA (أو ضجيج 1-سيغما عند 33 uA) لمدة 6 دقائق من الاختبار.
• نموذج للتسمية المستعارة بسبب اختلاف التحميل. يبالغ الشكل في تقدير الأخطاء، لذلك بالنسبة للنماذج مع الاختلاف الكامن في التحميل، يمكنك استخدام نافذة اختبار أطول.

أجهزة Nexus المتوافقة

Nexus 5

الطراز	Nexus 5
مقياس الوقود	مقياس الوقود Maxim MAX17048 (ModelGauge، بدون عدّاد كولوم)
الخصائص	BATTERY_PROPERTY_CAPACITY
القياسات	لا يتيح مقياس الوقود أي قياسات أخرى غير حالة شحن البطارية درجة الدقة %/256 (أي نسبة 1/256 من نسبة شحن البطارية الكاملة).

Nexus 6

الطراز	Nexus 6
مقياس الوقود	مقياس الوقود Maxim MAX17050 (عدّاد كولوم مع تعديلات مقياس نموذج مكسيم)، مقاوم بتردد 10 أمبير
الخصائص	BATTERY_PROPERTY_CAPACITY BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
القياسات	درجة دقة CURRENT_NOW 156.25 uA، وفترة التحديث هي 175.8 ملي ثانية. دقة CURRENT_AVERAGE 156.25 uA، فترة التحديث قابلة للتهيئة من 0.7 ثانية إلى 6.4 ساعة، التلقائية بين 11.25 ثانية و11.25 ثانية درجة دقة CHARGE_COUNTER (الدقة التراكمية بدون تالية) هي 500 uAh (قراءة عدّاد كولوم الخام، غير معدّلة حسب مقياس الوقود لإزاحة عدّاد كولوم، بالإضافة إلى المدخلات من خوارزمية modelGauge m3 بما في ذلك التعويض الفارغ). دقة CHARGE_COUNTER_EXT (دقة موسّعة في النواة) تبلغ 8 nAh. القيمة ENERGY_COUNTER هي CHARGE_COUNTER_EXT بجهد كهربائي اسمي يبلغ 3.7 فولت.

Nexus 9

الطراز	Nexus 9
مقياس الوقود	مقياس الوقود Maxim MAX17050 (عدّاد كولوم مع تعديلات مقياس نموذج مكسيم)، مقاوم بتردد 10 أمبير
الخصائص	BATTERY_PROPERTY_CAPACITY BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
القياسات	درجة دقة CURRENT_NOW 156.25 uA، وفترة التحديث هي 175.8 ملي ثانية. دقة CURRENT_AVERAGE 156.25 uA، فترة التحديث قابلة للتهيئة من 0.7 ثوانٍ إلى 6.4 ساعة، المدة التلقائية 11.25 ثانية درجة دقة CHARGE_COUNTER (الدقة التراكمية غير الممتدة) هي 500 uAh. دقة CHARGE_COUNTER_EXT (دقة موسّعة في النواة) تبلغ 8 nAh. القيمة "ENERGY_COUNTER" هي CHARGE_COUNTER_EXT بالجهد الاسمي البالغ 3.7 فولت. مدة التحديث الحالية المتراكمة 175.8 ملي ثانية. تم أخذ عينات من ADC عند قياس الكمية بقيمة 175nbsp;ms مع فترة عينة تبلغ 4 ملي ثانية. يمكنه تعديل دورة العمل.

Nexus 10

الطراز	Nexus 10
مقياس الوقود	مقياس الوقود DS2784 في Dallas Secconductor (عدّاد كولوم)، مع مقياس حالي 10 مهم المقاوم.
الخصائص	BATTERY_PROPERTY_CAPACITY BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
القياسات	درجة دقة القياس الحالي (الفوري والمتوسط) هي 156.3 uA. CURRENT_NOW فترة التحديث الحالي الفورية هي 3.5 ثانية. مدة تحديث CURRENT_AVERAGE هي 28 ثانية (غير قابلة للضبط). درجة دقة CHARGE_COUNTER (الدقة التراكمية بدون تالية) هي 625 uAh. تبلغ درجة دقة CHARGE_COUNTER_EXT (الدقة الموسّعة في النواة) 144 nAh. القيمة "ENERGY_COUNTER" هي CHARGE_COUNTER_EXT بالجهد الاسمي البالغ 3.7 فولت. وتبلغ مدة التحديث للجميع 3.5 ثانية.