Die Abtastrate des Feinstaubmesssystem liegt bei einer Sekunde
für alle Messwerte.
Der Barometer-, Feuchtigkeit- und Temperatursensor wird in den
folgenden Messungen/Diagrammen nicht berücksichtigt, da die
Stromaufnahme kleiner als die Messauflösung ( <1mA) des INA219 ist.
| Bauteil |
Funktion in
Feinstaubmesssystem |
| Planebase PM55003 |
Feinstaub |
| Sensirion SCD30 |
CO2 |
| BMP280 |
Luftdruck, Temperatur,
Luftfeuchtigkeit |
| MTK338 |
GPS |
| BNO055 |
Beschleunigung |
| Adafruit 254 MicroSD |
Datenspeicherung auf SD Karte |
| ESP32 + Wandlungsverluste |
Prozessor |
Strom durch die Komponenten über die Zeit (Versorgungsspannung
unterschiedlich)
Vergrößerung von Strom durch die Komponenten über die Zeit
(Versorgungsspannung unterschiedlich)
Spannung am Verbraucher berrechnet sich aus der Summe von Spannung
am Shunt + Spannung am Bus
Leistung errechnet aus Strom und Loadvoltage (P = I * U)
Ausschnitt von
Leistung errechnet aus Strom und Loadvoltage (P = I * U)
Der Planebase PM55003 verbraucht in der
Messumgebung weniger als im Datenblatt angegeben. Bei den Sensoren
Sensirion SCD30, BMP280 und BNO055 ist die Abweichung sehr gering.
Für den MTK338 liegen die gemessenen Werte über denen des
Datenblattes. Wie in der Tabelle zu "Power Calc" zu erkennen ist,
wird die Leistungsaufnahme zu zufälligen Zeiten größer. Dieses
Verhalten ist durch eine dem Standort veränderlichen Signalstärke
des GPS zu erklären. Aufgrund des Messaufbaus ist es nicht möglich
den Verbrauch des ESP32 direkt zu messen, wodurch die Werte durch
eine Überschlagsrechnung geschätzt werden. Ebenfalls in der Messung
des ESP32 enthalten sind die Peripherie auf dem Entwicklungsboard.
Die starke Abweichung des Verbrauchs des ESP32 ist auf den nicht
berücksichtigen Verbrauch der Peripherie zurückzuführen.
Insbesondere der Wandlungsverluste des OnBoard Step-Downs stellt
eine große Unbekannte dar, wobei dieser für einen Großteil der
Sensoren die Spannung von 5V auf 3,3V wandelt.
|
Datenblatt max. Werte
|
Messung
|
|
Delta
|
|
|
Bauteil
|
Stromaufnahme [mA]
|
Leistungsaufnahme [mW]
|
Stromaufnahme [mA]
|
Leistungsaufnahme [mW]
|
Stromaufnahme [mA]
|
Leistungsaufnahme [mW]
|
|
Planebase PM55003
|
100
|
500
|
80,9
|
414,5
|
19,1
|
85,5
|
|
Sensirion SCD30
|
19
|
62,7
|
17,6
|
56,0
|
1,4
|
6,7
|
|
BMP280
|
0,0027
|
0,00891
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
|
MTK338
|
25
|
82,5
|
33,2
|
107,8
|
8,2
|
25,3
|
|
BNO055
|
13,7
|
45,21
|
13,9
|
45,1
|
0,2
|
0,1
|
|
Adafruit 254 MicroSD
|
100
|
330
|
0,6
|
2,0
|
99,4
|
328,0
|
|
ESP32 + Wandlungsverluste
|
51
|
255
|
58,3
|
416,6
|
7,3
|
161,6
|
Donwload Excel mit
Messwerten und Auswertung
|
