Pomiar mocy urządzenia

Zadbaj o dobrą organizację dzięki kolekcji Zapisuj i kategoryzuj treści zgodnie ze swoimi preferencjami.

Możesz określić zużycie energii na urządzeniach z Androidem, które mają wskaźnik poziomu naładowania baterii, np. Summit SMB347 lub Maxim MAX17050 (dostępne na wielu urządzeniach Nexus). Używaj wskaźnika w systemie, gdy zewnętrzny sprzęt pomiarowy jest niedostępny lub nie można go podłączyć do urządzenia (np. w przypadku urządzeń mobilnych).

Pomiary mogą obejmować bieżący prąd, pozostałą pojemność baterii, pojemność baterii na początku i na końcu testu oraz inne wartości w zależności od obsługiwanych właściwości urządzenia (patrz poniżej). Aby uzyskać najlepsze wyniki, zmierz moc urządzenia podczas długotrwałych testów A/B, które korzystają z tego samego typu urządzenia z tym samym wskaźnikiem poziomu paliwa i tym samym rezystorem czujnika prądu. Upewnij się, że początkowy poziom naładowania baterii jest taki sam dla każdego urządzenia, aby uniknąć różnych zachowań wskaźnika poziomu paliwa w różnych punktach krzywej rozładowania baterii.

Nawet w identycznych środowiskach testowych nie można mieć pewności, że pomiary będą charakteryzować się wysoką dokładnością bezwzględną. Jednak większość nieścisłości związanych z wskaźnikiem poziomu paliwa i rezystorem czujnika jest taka sama w przypadku wszystkich testów, co pozwala na porównywanie identycznych urządzeń. Zalecamy przeprowadzenie wielu testów w różnych konfiguracjach, aby zidentyfikować istotne różnice i względne zużycie energii w różnych konfiguracjach.

Odczyt zużycia energii

Aby odczytać dane o zużyciu energii, wstaw do kodu testowego wywołania interfejsu API.

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");

Dostępne właściwości

Android obsługuje te właściwości wskaźnika poziomu naładowania baterii:

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

Większość właściwości jest odczytywana z atrybutów jądra power_supply w ramach podsystemu o podobnych nazwach. Dokładne właściwości, rozdzielczość wartości właściwości i częstotliwość aktualizacji dostępnych dla konkretnego urządzenia zależą jednak od:

• sprzęt do pomiaru poziomu paliwa, np. Summit SMB347 lub Maxim MAX17050;
• Połączenie wskaźnika poziomu paliwa z systemem, np. wartość zewnętrznych rezystorów pomiarowych prądu.
• Konfiguracja oprogramowania układu wskaźnika poziomu paliwa, np. wartości wybrane dla interwałów obliczania średniego prądu w sterowniku jądra.

Szczegółowe informacje znajdziesz w sekcji dotyczącej właściwości dostępnych na urządzeniach Nexus.

Wskaźnik poziomu paliwa Maxim

Podczas określania stanu naładowania baterii przez długi czas wskaźnik poziomu naładowania baterii Maxim (MAX17050, BC15) koryguje pomiary offsetu licznika ładowania. W przypadku pomiarów wykonywanych w krótkim czasie (np. testów pomiaru zużycia energii) wskaźnik poziomu paliwa nie wprowadza poprawek, co powoduje, że przesunięcie jest głównym źródłem błędu, gdy bieżące pomiary są zbyt małe (chociaż żaden czas nie może całkowicie wyeliminować błędu przesunięcia).

W przypadku typowego rezystora czujnika 10 mΩ odchylenie prądu powinno być mniejsze niż 1,5 mA, co oznacza, że każde pomiary są w zakresie +/-1,5 mA (na tę zmienność może też wpływać układ płytki PC). Na przykład podczas pomiaru dużego prądu (200 mA) możesz spodziewać się:

• 2 mA (błąd wzmocnienia 1% 200 mA z powodu błędu wzmocnienia wskaźnika poziomu paliwa)
• +2 mA (błąd wzmocnienia 200 mA z powodu błędu rezystora czujnika)
• +1,5 mA (błąd przesunięcia czujnika w stosunku do wskaźnika poziomu paliwa)

Łączny błąd wynosi 5,5 mA (2,75%). Porównaj to z średnim prądem (50 mA), gdzie te same wartości procentowe dają błąd całkowity 7%, lub z małym prądem (15 mA), gdzie +/-1,5 mA daje błąd całkowity 10%.

Aby uzyskać najlepsze wyniki, zalecamy pomiar wartości powyżej 20 mA. Błędy pomiaru wzmocnienia są systematyczne i powtarzalne, co umożliwia testowanie urządzenia w różnych trybach i otrzymywanie czystych pomiarów względnych (z wyjątkiem przesunięcia o 1,5 mA).

W przypadku pomiarów względnych +/-100 µA wymagany czas pomiaru zależy od:

• Szum próbkowania ADC. MAX17050 w standardowej konfiguracji fabrycznej generuje różnicę w wartościach kolejnych próbek wynoszącą +/-1,5 mA z powodu szumu, przy czym każda próbka jest dostarczana w czasie 175,8 ms. W przypadku 1-minutowego okna testowego można się spodziewać przybliżonej wartości +/-100 µA, a w przypadku 6-minutowego okna testowego – czystego szumu 3-sigma mniejszego niż 100 µA (lub 1-sigma szumu na poziomie 33 µA).
• Aliasowanie próbki z powodu zmiennego obciążenia. Zmiana wyolbrzymia błędy, dlatego w przypadku próbek z wariantami związanymi z wczytywaniem warto użyć dłuższego okna testowego.

Obsługiwane urządzenia Nexus

Nexus 5

Nexus 6

Nexus 9

Nexus 10