Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
IoT Sensör Pil Ömrü Hesaplama aracı, pille çalışan bir cihazın — kablosuz bir sensör, beacon, GPS takip cihazı veya herhangi bir düşük güçlü mikrodenetleyici düğümünün — pili bitene kadar ne kadar süre çalışacağını tahmin eder. Hesaplama yalnızca üç basit değere dayanır: miliamper-saat (mAh) cinsinden pil kapasitesi, cihazın miliamper (mA) cinsinden ortalama akım çekişi ve pillerin nadiren etiket değerinin %100'ünü verebildiği gerçeğini hesaba katan kullanılabilir kapasite oranı (derating).
Nasıl kullanılır?
Pil kapasitenizi girin (örneğin bir CR2032 düğme pil yaklaşık 220 mAh, bir AA alkalin pil ise 2000–2500 mAh civarındadır). Cihazın ortalama akımını girin — bu, derin uyku akımını kısa süreli radyo iletimi ve ölçüm akımlarıyla harmanlayan, tam bir çalışma döngüsü boyunca zaman ağırlıklı ortalamadır. Son olarak, kendi kendine boşalma, sıcaklık ve gerilim kesme eşiğini telafi etmek için bir kullanılabilir kapasite oranı belirleyin (genellikle %80–90 arası kullanılır). Sonuç; çalışma süresini saat, gün ve yıl olarak gösterir.
Formülün açıklaması
Temel ilişki basittir: $$\text{Ömür}_{saat} = \dfrac{\text{Kapasite}_{mAh} \times (\text{Derating}/100)}{\text{Akım}_{mA}}$$ Çünkü mAh ÷ mA işleminde birimler sadeleşerek saat cinsinden bir değer verir. Kullanılabilir kapasite, etiket kapasitesinin oran (derating) çarpanıyla çarpımıdır. Saati 24'e bölerseniz gün, 8760'a bölerseniz yıl elde edersiniz: $$\text{Ömür}_{yıl} = \dfrac{\text{Ömür}_{saat}}{8760}$$
Örnek hesaplama
Bir sensör 2000 mAh'lik bir pil kullanıyor, ortalama 0,05 mA akım çekiyor ve kullanılabilir kapasite %85 olarak alınıyor. Kullanılabilir kapasite = \(2000 \times 0{,}85 = 1700\) mAh. Ömür = \(1700 \div 0{,}05 = 34{.}000\) saat ≈ 1.416,7 gün ≈ 3,88 yıl.
Tipik Pil Kapasiteleri ve Sensör Akım Tüketimi
Pil ömrü iki sayıya bağlıdır: pilin ne kadar yük tutuğu (kapasite mAh olarak) ve cihazın ortalama olarak ne kadar akım çektiği (mA veya µA). Aşağıdaki tablolar yaygın pil türleri ve IoT çalışma modları için tipik değerleri listeler. İletim arasındaki uyku dönemleri dahil olmak üzere ortalama akımı kullanın — en yüksek iletim akımını değil.
Yaygın Pil Kapasiteleri
| Pil | Nominal Voltaj | Tipik Kapasite |
|---|---|---|
| CR2032 düğme pil | 3.0 V | ~220 mAh |
| AAA alkalin | 1.5 V | ~1000 mAh |
| AA alkalin | 1.5 V | ~2500 mAh |
| AA lityum (Li-FeS₂) | 1.5 V | ~3000 mAh |
| 18650 Li-ion | 3.7 V | ~3000 mAh |
Tipik IoT Akım Tüketimi
| Çalışma Modu | Tipik Ortalama Akım |
|---|---|
| Derin uyku (MCU + RTC) | 5–15 µA |
| BLE işaret (ortalaması) | 20–50 µA |
| LoRaWAN sensörü (ortalaması) | 30–100 µA |
| Wi-Fi sensörü (ortalaması) | 1–5 mA |
Bu kapasiteler nominaldir: gerçek kullanılabilir kapasite yüksek akım, düşük sıcaklık veya voltaj kesme sınırının yakınında daha düşüktür, bu nedenle çalışma süresi formülünde bir azaltma faktörü uygulanır.
Akım ve Kapasite Birim Dönüşümleri
Veri sayfaları amper, miliamper ve mikroamper karıştırır, bu nedenle bölmeden önce her şeyi tek bir birime dönüştürün. Bu hesaplayıcı kapasiteyi mAh olarak ve akımı mA olarak bekler.
| Büyüklük | Dönüşüm |
|---|---|
| Akım | 1 A = 1000 mA |
| Akım | 1 mA = 1000 µA |
| Akım | 1 A = 1.000.000 µA |
| Kapasite | 1 Ah = 1000 mAh |
Mikroamper Miliamper Örnekleri
| Mikroamper (µA) | Miliamper (mA) |
|---|---|
| 10 µA | 0,01 mA |
| 30 µA | 0,03 mA |
| 50 µA | 0,05 mA |
| 100 µA | 0,10 mA |
| 500 µA | 0,50 mA |
| 1000 µA | 1,00 mA |
Mikroamper'i miliamper'e çevirmek için 1000'e bölün (ondalık noktasını üç basamak sola kaydırın). Örneğin, 50 µA ortalama tüketim akım alanında 0,05 olarak girilir.
Sıkça Sorulan Sorular
"Ortalama akım" nedir? Tam bir döngü boyunca akımın ortalamasıdır. Bir cihaz 10 µA ile uyuyor ve her 5 dakikada bir 2 saniye boyunca 20 mA çekerek uyanıyorsa, bu 5 dakikalık süre boyunca ağırlıklı ortalamayı hesaplamanız gerekir.
Neden bir derating (oran) çarpanı kullanılır? Gerçek piller; kendi kendine boşalma, düşük sıcaklıklar ve tam boşalmadan önce devreye giren etkin gerilim kesme eşiği nedeniyle kapasite kaybeder. Bu yüzden kullanılabilir kapasite, etikette yazan değerin altındadır.
Sonuç kesin mi? Hayır — bu bir planlama tahminidir. Gerçek ömür sıcaklığa, tepe akımlarına, regülatör verimine ve pil kimyasına bağlıdır. Her zaman bir güvenlik payı bırakın.
