文章概述

本文中，DigiKey介绍了如何使用Nordic PPK2测量物联网传感器的电流消耗，以估算其电池寿命，助力设备节能优化。

使用Nordic Semiconductor的Power Profiler Kit II来估算无线物联网传感器的电池寿命

为了最大化电池寿命，电池供电的无线物联网传感器大多时间处于睡眠模式以降低电流消耗。估算电池寿命需明确电池类型、尺寸及平均电流消耗。本项目将使用Nordic的 Power Profiler Kit II，来测量示例无线传感器在唤醒和睡眠期间的平均电流。

有关本项目中使用的传感器的详细信息，欢迎访问:

图1、 Nordic Semiconductor 的 Power Profiler Kit II

硬件与软件工具介绍

硬件：NRF-PPK2Nordic Power Profiler Kit II（PPK2）支持从200nA到1A的动态电流测量，并可用于为连接的板供电以及测量其电流。对于电流表模式，外部电源必须为被测设备（DUT）提供0.8到5V之间的VCC电平。对于电源模式，PPK2提供0.8到5V之间的VCC电平，板载稳压器为外部应用提供高达1A的电流。PPK2还可以使用数字输入作为低端逻辑分析仪，实现代码同步测量。

软件： nRF Connect for Desktop是一个跨平台的工具框架，用于协助nRF设备的开发。它包含许多应用程序，用于测试、监控、测量、优化和编程您的应用程序。其中的Power Profiler应用程序与Power Profiler Kit配合使用，允许您读取、分析和导出Power Profiler Kit的测量结果。

测试设置、测量过程与结果

测试设置：在本项目中，PPK2配置为电流表模式，并与电池组和物联网传感器的VCC串联连接。有关设置PPK2硬件和使用Power Profiler GUI的说明，请参阅 Nordic的Power Profiler Kit II用户指南。

测量过程：

下面的示意图展示了PPK2和物联网传感器的测试连接方式。

图2、PPK2和物联网传感器的测试连接方式

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下面的PPK2截图显示了物联网传感器的电流消耗。

图3、物联网传感器电流测量

图4、物联网传感器唤醒平均电流测量

图5、物联网传感器睡眠平均电流测量

基于上述测量，唤醒期间的平均电流为1.77mA，持续时间为5.135秒，睡眠期间的平均电流为4.21uA，持续时间为60秒，总唤醒/睡眠周期约为65秒。这计算出近似平均电流为0.142mA。基于2100mAh的电池容量（截止电压为2.1V），物联网传感器的电池寿命估计约为1年8个月。

结论

Nordic的Power Profiler Kit（PPK2）使测量设备在睡眠和活动模式下的平均电流变得容易。一旦确定了设备的平均电流消耗，计算设备电池寿命的估计就变得简单。PPK2的低成本、宽电流和电压范围、易于使用的GUI以及详尽的文档使其成为任何想要更好地了解设备功耗的人不可或缺的工具。有任何问题或经验，欢迎留言，与DigiKey分享交流！