R-MSM センサモジュールの消費電力とバッテリー持続時間

センサモジュールの特性（計測による特性確認の結果）

以下はR-MSMセンサモジュールの消費電力測定実験で把握したセンサモジュールの特性です。
実際の平均消費電力はセンサを駆動するインターバル設定の組み合わせで変わりますので参考にしてください。
（この実験は外付けセンサやモジュールを接続せず、オンボードのセンサのみで行っています。）

１）ボード上のセンサには常時給電されており、駆動するセンサの数の増減は消費する電流に大きく影響しない。
２）センサデータ送信のためにBluetoothが有効になると一定期間電流が増加する。
３）センサデータ送信後、次の送信がなければ約７秒間でBluetoothが休止状態となり、消費する電流が減少する。
４）Bluetooth通信なしの場合の電流：　81.54mA 　平均消費電力：407.7mW(５V駆動時) / 301.7mW (3.7V駆動時)
５）Bluetooth通信ありの場合の電流：  147.78mA　 平均消費電力：738.9mW(５V駆動時) / 546.8mW (3.7V駆動時)

　　注）供給する電圧に関わらず、センサモジュール内部はモジュール内部の電源ICによって作られた3.3V駆動です。
　　　　供給する電圧の差による消費電力の差は、モジュール内部の電源ICで発熱として吸収されます。

インターバル設定の違いによる消費電力と標準LiPoバッテリーでの持続時間：計算値

１）センサデータを短いインターバルで取得してBluetoothで送信した場合
　　→　モーションセンサ 500mS, 環境センサ 15秒、ADC 1秒で駆動
　　センサ駆動間隔の組み合わせで送信間隔が常に７秒以下の場合はBluetoothが休止となりませんので
　　常に150mA程度の電流が流れています。標準LiPoバッテリー(400mAh)での持続時間を想定すると：
　　　　(400mA x 60 ) / (150mA x 60 )  =  2.67   =  約２時間４０分

２）センサデータを比較的長いインターバルで取得してBluetoothで送信した場合
　　→　環境センサのみ 60秒間隔で駆動
　　1分間のうちセンサデータBluetooth送信(150mA)が約7秒間、Bluetooth休止状態(82mA)が53秒間となります。
　　標準LiPoバッテリー(400mAh)での持続時間を想定すると：
　　　　(400mA x 60 ) / ((150mA x 7sec ) + (82mA x 53sec )) =  4.45   =  約４時間２７分

インターバル設定の違いによる標準LiPoバッテリーでの持続時間：実測値

前記のそれぞれのインターバル設定で、３個の標準LiPoバッテリーを使用して実際の持続時間を計測しました。
計算値ではバッテリーの容量をスペックの400mAhから計算に使用していますが、いずれの実験でも400mAhを下回らない容量を持っていたようで、実測値ではプラス方向の駆動時間が得られています。（スペックよりも少し長持ち）

１）センサデータを短いインターバルで取得してBluetoothで送信した場合
　　　→　モーションセンサ 500mS, 環境センサ 15秒、ADC 1秒で駆動
　　　１回目：２時間５０分２０秒　　２回目：３時間００分４１秒　　３回目：２時間５０分４２秒
　　　平均：２時間５３分５４秒　　（計算値との差：＋１３分５４秒）

２）センサデータを比較的長いインターバルで取得してBluetoothで送信した場合
　　　→　環境センサのみ 60秒間隔で駆動
　　　１回目：４時間３７分００秒　　２回目：４時間４０分００秒　　３回目：４時間４６分００秒
　　　平均：４時間４１分００秒　　（計算値との差：＋１３分）

実際のバッテリー持続時間はセンサの駆動インターバルの組み合わせによって大きく変わります。
短い周期で長時間安定して計測する必要がある場合は、USBや外部給電端子から常時給電することも検討してください。

 

消費電力の測定実験の詳細：