Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Batteriebetriebener Funksensor


von Mikrocontroller X. (kifab)


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Hallo,

ich muss einen Analog-Wert (ggf. vorher digitalisiert) über Funk im 
Millisekundentakt an einen Mikrocontroller senden. Gibt es dabei eine 
Möglichkeit, dass der Sender mind. 1 Jahr ohne Batteriewechsel auskommt?

von holger (Gast)


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>Gibt es dabei eine Möglichkeit, dass der Sender mind. 1 Jahr ohne 
>Batteriewechsel auskommt?

Ja, eine Gabelstapler Batterie. SCNR;)

von Rainer B. (katastrophenheinz)


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Mikrocontroller X. schrieb:
> Gibt es dabei eine
> Möglichkeit, dass der Sender mind. 1 Jahr ohne Batteriewechsel auskommt?

Was hindert dich, das selbst auszurechnen?

Mit den löchrigen Informationen, die du gegeben hast, überschlagsmässig 
auf diesem Weg:

erforderliche Kapaziät der Batterie = Gesamtstromverbauch der 
Messschaltung * Betriebszeit Sendeschaltung

Mal platt ein Jahr mit 10000h gerechnet und ein durchschnittlicher 
Gesamtstromverbrauch von 25mA, ist das eine Kapazität von 250Ah.

Entscheidend ist auch die Festlegung, ob die Schaltung tatsächlich 
dauerhaft rennen muss oder ob die Randbedingungen es zulassen, dass der 
Empfänger zeitverzögert seine Daten bekommt. Dann könntest du die 
Messschaltung und speziell den Sender überwiegend schlafen lassen und 
nur zur ADC-Wandlung und Datenübertragung wecken. Mal angenommen, du 
kriegst es hin, unter den gegebenen Randbedingungen einen duty cycle von 
1% aktiv und 99% PowerDown einzuhalten, dann beträgt die erforderliche 
Batteriekapazität nur noch lächerliche 2500mA - also im Bereich normaler 
Akkus.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Mit um so mehr MHz der µC taktet, um so schneller ist er mit der Aufgabe 
fertig und kann sich schneller wieder schlafen legen - was wiederum 
unterm Strich Strom spart, auch wenn durch die höhere Taktrate 
kurzzeitig mehr Strom benötigt wird.

von oszi40 (Gast)


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Rainer B. schrieb:
> dann beträgt die erforderliche Batteriekapazität nur noch lächerliche
> 2500mA - also im Bereich normaler Akkus.

Nicht jeder Akku ist geeignet(Selbstentladung) und mancher 
Kapazitäts-Aufdruck ist auch "recht optimistisch" nach meiner Messung. 
Bei niedriger Temperatur ist die volle Kapazität garantiert nicht 
verfügbar. Wahrscheinlich sind Wegwerf-Batterien die einfachere Lösung 
https://www.akkuline.de/test/mignon-batterie-vergleich.aspx

von Stephan (Gast)


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was ist so wichtig das der Wert dessen alle par ms gesendet werden muss 
?
Oder meinst Du für einige ms und das dann alle 5 oder 10 Minuten oder 
1mal pro Stunde ? Bitte genauer erklären !

von Mikrocontroller X. (kifab)


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Entschuldigung... so löchrig finde ich meine Angaben jetzt auch nicht...
Wie gesagt im Millisekundentakt das heißt etwa alle 10ms soll ein Wert 
versendet werden.

Das ich das so berechnen kann, was ich natürlich auch schon gemacht 
habe, ist mir auch klar, deswegen habe ich auch nicht gefragt wie ich 
das berechne, sondern ob es eine Möglichkeit gibt.
Denn wenn mann dies so nachrechnet ist die Batterie ziemlich schnell 
leer...

Aber es hätte ja sein können dass es doch noch Techniken gibt die das 
ermöglichen könnten...

Was so wichtig ist?:
Beispielsweise eine Prozessüberwachung

von posti (Gast)


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Hi

Dann schlage mich bitte nicht - aber wenn der zu überwachende Prozess so 
wichtig ist - leg nen Kabel hin und nimm nen Steckernetzeil.

Wenn ich Deinen letzten Post recht verstehe, wolltest Du 'nur' sehen, ob 
bei uns die Batterie auch LKW-Größe annimmt, damit Diese 'etwas länger' 
hält - auch kein schlechter Ansatz.
Wenn, dann hätte ich Dich gerne als Vorgesetzten ...

MfG

von !AA (Gast)


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Mikrocontroller X. schrieb:
> Wie gesagt im Millisekundentakt das heißt etwa alle 10ms soll ein Wert
> versendet werden.

Na immerhin ist das ein Faktor 10. Es ist schon ein Unterschied, ob man 
eine 25Ah Batterie oder eine 250Ah Batterie hinstellen muss ;-)

von Rainer B. (katastrophenheinz)


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> Aber es hätte ja sein können dass es doch noch Techniken gibt die das
> ermöglichen könnten...

Natürlich gibt's die, wie oben bereits gesagt: Energieverbrauch 
minimieren. Grundsätzlich ist die Vorgabe "Batterie hält ein Jahr" kein 
unüberwindliches Hindernis. Da nicht bekannt ist, wie deine 
Messschaltung genau aussieht, kann man nur raten:
- Controller so oft wie möglich im tiefstmöglichen Sleepmode
- ADC und Messchaltung nur zum Messen aktivieren, ansonsten auch 
Sleep/stromlos schalten
- Sendezeiten und Sendeleistung minimieren

Da die Sendezeit massgeglich durch Bitrate und Menge der zu sendenden 
Informationen bestimmt wird:
- Bitrate so hoch wie möglich,
- zu sendende Information so kurz wie möglich, also z.B. statt 12-bit 
ADC-Werte auf 8 Bit reduzieren und/oder Sendedaten komprimeren.

Letztendlich musst du das Verhältnis von aktiv/inaktiv in ein Verhältnis 
bringen, damit deine vorgesehene Energiequelle 1 Jahr hält. Wie du das 
genau machst, hängt auch davon ab, was deine Zielvorgaben / 
Einschränkungen sind: Wenn "benötigter Platz" kein Thema ist, stell halt 
einen ausreichend grossen Akku plus ggf StepDown-Wandler daneben. Wenn 
minimaler Energieverbrauch und minimale Größe der bestimmende Faktor 
ist, dann musst du mehr in Richtung Minimierung der Aktiv-Zeiten 
optimieren und evtl Abstriche bei der Menge der übertragenen Daten 
machen.

von Fred R. (fredylich)


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Hallo,

Ich sage es mal so, mit den Infos von TO könnte man schon von 
Dauerbetrieb sprechen.
Eins würde mich schon noch interessieren. Was für Spannung und Strom der 
Sender benötigt. Die Zeit ist nur EINs von DREI für Leistung, nehme ich 
an wenn ich nicht völlig verblödet bin/wurde.

Gruß

von Der Andere (Gast)


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Mikrocontroller X. schrieb:
> Was so wichtig ist?:
> Beispielsweise eine Prozessüberwachung

Ist doch prima.
Solange alle Parameter im grünen Bereich sind musst du nicht senden. Nur 
wenn etwas nicht stimmt. Also reicht alle 30s ein "ich lebe noch" ping 
und ansonsten wenn die Parameter nicht mehr grün sind.

By the way. Eine wichtige Überwachung, die auch noch im 
Millisekundenbereich erfolgen soll mit einem 0815 Funk zu realisieren 
ist schon ein ziemlich optimistischer Ansatz.
Was machst du wenn dein Funk gestört ist?

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