اندازه گیری قدرت دستگاه

می‌توانید مصرف انرژی دستگاه را برای دستگاه‌های Android که دارای نشانگر سوخت باتری مانند Summit SMB347 یا Maxim MAX17050 هستند (در بسیاری از دستگاه‌های Nexus موجود است) تعیین کنید. هنگامی که تجهیزات اندازه گیری خارجی در دسترس نیست یا برای اتصال به دستگاه نامناسب است (مانند استفاده از تلفن همراه) از گیج درون سیستم استفاده کنید.

اندازه‌گیری‌ها می‌توانند شامل جریان لحظه‌ای، شارژ باقی‌مانده، ظرفیت باتری در شروع و پایان آزمایش و موارد دیگر بسته به ویژگی‌های پشتیبانی‌شده دستگاه (به زیر مراجعه کنید) باشد. برای بهترین نتایج، اندازه‌گیری توان دستگاه را در طول آزمایش‌های طولانی مدت A/B انجام دهید که از یک نوع دستگاه با همان گیج سوخت و همان مقاومت حس جریان استفاده می‌کنند. اطمینان حاصل کنید که شارژ باتری شروع به کار برای هر دستگاه یکسان است تا از رفتار گیج سوخت متفاوت در نقاط مختلف منحنی تخلیه باتری جلوگیری شود.

حتی با محیط‌های آزمایشی یکسان، اندازه‌گیری‌ها تضمین نمی‌شوند که دقت مطلق بالایی داشته باشند. با این حال، بیشتر نادرستی‌های خاص مربوط به گیج سوخت و مقاومت حسگر بین آزمایش‌ها سازگار است و مقایسه بین دستگاه‌های یکسان را مفید می‌سازد. توصیه می‌کنیم چندین آزمایش را در پیکربندی‌های مختلف اجرا کنید تا تفاوت‌های قابل توجه و مصرف انرژی نسبی بین پیکربندی‌ها را شناسایی کنید.

خواندن مصرف برق

برای خواندن داده‌های مصرف انرژی، تماس‌های API را در کد آزمایشی خود وارد کنید.

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");

خواص موجود

اندروید از ویژگی های نشانگر سوخت باتری زیر پشتیبانی می کند:

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

اکثر خصوصیات از ویژگی‌های زیرسیستم power_supply هسته با نام‌های مشابه خوانده می‌شوند. با این حال، ویژگی‌های دقیق، وضوح مقادیر ویژگی و فرکانس به‌روزرسانی موجود برای یک دستگاه خاص به موارد زیر بستگی دارد:

  • سخت افزار گیج سوخت، مانند Summit SMB347 یا Maxim MAX17050.
  • اتصال گیج سوخت به سیستم، مانند مقدار مقاومت های حسگر جریان خارجی.
  • پیکربندی نرم افزار تراشه سنج سوخت، مانند مقادیر انتخاب شده برای میانگین فواصل محاسباتی جریان در درایور هسته.

برای جزئیات، ویژگی‌های موجود برای دستگاه‌های Nexus را ببینید.

ماکسیم گیج سوخت

هنگام تعیین وضعیت شارژ باتری در مدت زمان طولانی، گیج سوخت ماکسیم (MAX17050، BC15) اندازه‌گیری‌های آفست شمارنده کولن را تصحیح می‌کند. برای اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در مدت زمان کوتاه (مانند آزمایش‌های اندازه‌گیری مصرف انرژی)، گیج سوخت اصلاحاتی را انجام نمی‌دهد، و زمانی که اندازه‌گیری‌های فعلی خیلی کوچک هستند، آفست را به منبع اصلی خطا تبدیل می‌کند (اگرچه هیچ مقدار زمانی نمی‌تواند افست را حذف کند. خطا به طور کامل).

برای طراحی مقاومت حسی 10 میلی اهم، جریان افست باید بهتر از 1.5 میلی آمپر باشد، به این معنی که هر اندازه گیری +/-1.5 میلی آمپر است (طرح بندی PCBoard نیز می تواند بر این تغییر تأثیر بگذارد). به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری یک جریان بزرگ (200 میلی آمپر) می توانید انتظارات زیر را داشته باشید:

  • 2 میلی آمپر (1٪ خطای افزایش 200 میلی آمپر به دلیل خطای افزایش سنج سوخت)
  • + 2 میلی آمپر (1٪ خطای افزایش 200 میلی آمپر به دلیل خطای مقاومت حس)
  • +1.5 میلی آمپر (خطای جبران حس فعلی از گیج سوخت)

خطای کل 5.5 میلی آمپر (2.75٪) است. این را با جریان متوسط ​​(50 میلی آمپر) مقایسه کنید که در آن همان درصد خطا خطای کل 7٪ را نشان می دهد یا با جریان کوچک (15 میلی آمپر) که در آن +/-1.5 میلی آمپر خطای کل 10٪ را نشان می دهد.

برای بهترین نتیجه، اندازه گیری بیشتر از 20 میلی آمپر را توصیه می کنیم. خطاهای اندازه گیری بهره سیستماتیک و قابل تکرار هستند و شما را قادر می سازند یک دستگاه را در حالت های مختلف آزمایش کنید و اندازه گیری های نسبی تمیزی را دریافت کنید (به استثنای افست 1.5 میلی آمپر).

برای اندازه گیری های نسبی +/-100uA، زمان اندازه گیری مورد نیاز به موارد زیر بستگی دارد:

  • نویز نمونه برداری ADC MAX17050 با پیکربندی کارخانه ای معمولی خود، تغییرات نمونه به نمونه +/-1.5 میلی آمپر را به دلیل نویز تولید می کند و هر نمونه در 175.8 میلی ثانیه تحویل داده می شود. برای یک پنجره آزمایشی 1 دقیقه‌ای می‌توانید یک +/-100uA و یک نویز 3 سیگما تمیز کمتر از 100uA (یا نویز 1 سیگما در 33uA) برای یک پنجره آزمایشی 6 دقیقه‌ای انتظار داشته باشید.
  • نام مستعار نمونه به دلیل تغییر بار . تنوع خطاها را اغراق می کند، بنابراین برای نمونه هایی با تغییرات ذاتی بارگذاری، استفاده از یک پنجره آزمایشی طولانی تر را در نظر بگیرید.

دستگاه های Nexus پشتیبانی شده

نکسوس 5
مدل نکسوس 5
نشانگر سوخت سنج سوخت Maxim MAX17048 (ModelGauge™، بدون شمارنده کولن)
خواص BATTERY_PROPERTY_CAPACITY
اندازه گیری ها سنج سوخت هیچ اندازه گیری دیگری به جز حالت شارژ باتری با وضوح %/256 (1/256 درصد ظرفیت کامل باتری) را پشتیبانی نمی کند.
Nexus 6
مدل Nexus 6
نشانگر سوخت گیج سوخت Maxim MAX17050 (یک شمارنده کولن با تنظیمات Maxim ModelGauge™) و یک مقاومت حسگر جریان 10 مووم.
خواص BATTERY_PROPERTY_CAPACITY
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE
BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER
BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
اندازه گیری ها وضوح CURRENT_NOW 156.25uA، دوره به‌روزرسانی 175.8 میلی‌ثانیه است.
وضوح CURRENT_AVERAGE 156.25uA، دوره به‌روزرسانی قابل تنظیم 0.7s - 6.4h، پیش‌فرض 11.25 ثانیه.
رزولوشن CHARGE_COUNTER (جریان انباشته، با دقت غیرمتمرکز) 500uAh (خوانش شمارنده کولن خام، تنظیم نشده توسط گیج سوخت برای افست شمارنده کولن، به علاوه ورودی های الگوریتم ModelGauge m3 شامل جبران خالی) است.
CHARGE_COUNTER_EXT (دقت گسترده در هسته) وضوح 8nAh.
ENERGY_COUNTER در ولتاژ اسمی 3.7 ولت CHARGE_COUNTER_EXT است.
Nexus 9
مدل Nexus 9
نشانگر سوخت گیج سوخت Maxim MAX17050 (یک شمارنده کولن با تنظیمات Maxim ModelGauge™) و یک مقاومت حسگر جریان 10 مووم.
خواص BATTERY_PROPERTY_CAPACITY
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE
BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER
BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
اندازه گیری ها وضوح CURRENT_NOW 156.25uA، دوره به‌روزرسانی 175.8 میلی‌ثانیه است.
وضوح CURRENT_AVERAGE 156.25uA، دوره به‌روزرسانی قابل تنظیم 0.7s - 6.4h، پیش‌فرض 11.25 ثانیه.
وضوح CHARGE_COUNTER (جریان انباشته، با دقت غیرمتمرکز) 500uAh است.
CHARGE_COUNTER_EXT (دقت گسترده در هسته) وضوح 8nAh.
ENERGY_COUNTER در ولتاژ اسمی 3.7 ولت CHARGE_COUNTER_EXT است.
دوره به‌روزرسانی فعلی انباشته 175.8 میلی‌ثانیه.
ADC در کوانتیزاسیون 175 میلی‌ثانیه با دوره نمونه‌گیری 4 میلی‌ثانیه نمونه‌برداری شد. می تواند چرخه کار را تنظیم کند.
Nexus 10
مدل Nexus 10
نشانگر سوخت گیج سوخت نیمه هادی دالاس DS2784 (یک شمارنده کولن)، با یک مقاومت حسگر جریان 10 موم.
خواص BATTERY_PROPERTY_CAPACITY
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_NOW
BATTERY_PROPERTY_CURRENT_AVERAGE
BATTERY_PROPERTY_CHARGE_COUNTER
BATTERY_PROPERTY_ENERGY_COUNTER
اندازه گیری ها وضوح اندازه گیری فعلی (آنی و متوسط) 156.3uA است.
دوره به‌روزرسانی فوری فعلی CURRENT_NOW 3.5 ثانیه است.
دوره به‌روزرسانی CURRENT_AVERAGE 28 ثانیه است (قابل تنظیم نیست).
وضوح CHARGE_COUNTER (جریان انباشته، با دقت غیرمتمرکز) 625uAh است.
وضوح CHARGE_COUNTER_EXT (دقت گسترده در هسته) 144 نانوآمپر ساعت است.
ENERGY_COUNTER در ولتاژ اسمی 3.7 ولت CHARGE_COUNTER_EXT است.
مدت زمان به روز رسانی برای همه 3.5 ثانیه است.