概要
M5Stack社の人が使っていた電流測定機材を購入してみたので紹介したいと思います。USB Type-Cでパソコンに接続して電流測定のできる電源として利用することができます。
商品
- 合宙IoT Power电源，高精度功耗检测，低功耗测试(Taobao)
合宙LuatはいろいろなIoT用のチップを製造している会社で、何枚か開発ボードを積んでいます。。。非常に安いボードでLua言語を利用して開発できるのが特徴です。
今回は電流測定が可能な電源装置となります。ただ現状のところTaobaoでしか購入することができません。今回は知り合いが代理購入してくれたので入手することができました。129元ですので3000円弱に送料とか消費税とかいろいろ乗る形になります。Taobaoの場合には送料が最低1600円ぐらいかかるので、これだけ購入するのはちょっともったいないですね。
商品はしっかりした箱入りです。
中身は本体と2mmバナナプラグとワニ口クリップのケーブルになります。USB Type-Cのケーブルは付属していないと思います。
本体はかなり小さいです。
横には出力スイッチと2mmのバナナ端子になります。2mmのバナナ端子はちょっと入手性が悪いですね。
秋月さんにはないのですが、Amazonのプライムだったらありました！
上には押し込めるダイヤルとボタンが2つ、USB Type-Cのコネクタがあります。
資料・アプリ
上記にまとまっていました。資料はすべて中国語となっております。アプリはEXEの直接ダウンロードとMicrosoft Store経由があります。Microsoft Store版のほうが最新に自動アップデートできるはずなのでおすすめです。
起動すると中国語モードで立ち上がり、チュートリアル動画を見せようとします。ダイアログも中国語なのでがんばってすすめる必要があります。起動が完了すると右上のアイコンから英語モードに変更可能になります。
一部英語になっていない場所がありますが日本人であればぎりぎり理解できるはずです。右下の实时数据はリアルタイムデータみたいです。
測定
/*
* This sketch demonstrates how to scan WiFi networks.
* The API is almost the same as with the WiFi Shield library,
* the most obvious difference being the different file you need to include:
*/
#include "WiFi.h"
void setup()
{
Serial.begin(115200);
pinMode(32, OUTPUT);
// Set WiFi to station mode and disconnect from an AP if it was previously connected
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.disconnect();
delay(100);
Serial.println("Setup done");
}
void loop()
{
digitalWrite(32, HIGH);
Serial.println("scan start");
// WiFi.scanNetworks will return the number of networks found
int n = WiFi.scanNetworks();
Serial.println("scan done");
if (n == 0) {
Serial.println("no networks found");
} else {
Serial.print(n);
Serial.println(" networks found");
for (int i = 0; i < n; ++i) {
// Print SSID and RSSI for each network found
Serial.print(i + 1);
Serial.print(": ");
Serial.print(WiFi.SSID(i));
Serial.print(" (");
Serial.print(WiFi.RSSI(i));
Serial.print(")");
Serial.println((WiFi.encryptionType(i) == WIFI_AUTH_OPEN)?" ":"*");
delay(10);
}
}
Serial.println("");
digitalWrite(32, LOW);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
// Wait a bit before scanning again
delay(5000);
}
ESP32のDevKitを利用して、Wi-Fiスキャンをしているコードです。これを測定してみたいと思います。
IoT Powerの測定結果
ツールの使い方ですが、最初にDevice outputで電圧と、制限電流を設定します。電圧は0Vから5Vまで設定できますが、降圧しかしない機材になりますので入力が5Vの場合には4.9Vとかまでしかできない場合があります。最近のパソコンとかは5.2Vとか少し高めの出力の場合があって、その場合は5Vに設定できます。今回は3.3Vに設定したいと思います。電流制限値は2Aまで設定できますが、この画面だと1A(1000mA)にしています。
こんな感じで測定できました。最初に出力をOFFにした状態にして、そこからConnectすることで測定が始まります。そこからDevice outputの左側にあるパワーボタンを押して出力を有効化します。リアルタイムでグラグが描画されますので消費電力が落ちたところでDisconnectボタンで切断します。
前後の余分なところを選択からはずしました。平均すると119.48mAぐらいみたいですね。グラフには119.35mAと書いてありますがどっちが正しいのだろう。。。
切断した状態だとSave dataボタンからデータを保存できます。IoT Power独自形式、Excelと言う名のCSV、EXEが選択できます。EXEを選択すると上記のような測定したデータが埋め込まれたアプリが出力されます。これは結構斬新ですし、データが見やすいですね。
Power Profiler Kit II
さて、同様のツールとして有名なPPK2を使って同じデータを測定してみたいと思います。
上記のようなデータになります。スパイクの数がこっちのほうが多いですね。そしてPPK2だと電流測定と同時に8チャンネルまでのロジックアナライザとしても利用可能です。上記の場合には0チャンネルに処理中にHIGHになるGPIO32、1チャンネルにSerialの出力であるTXを同時に記録しています。
UARTは通信をするとLOWになるので1チャンネルがLOWになっているところが処理の開始です。その後0チャンネルがHIGHになったところでWiFiを有効化しているはずですが、電流はもっと前に上がっています。これはESP32のGPIOは遅いので、HIGHに設定してから実際に出力されるまでラグがあるのではないかと思います。
測定部分のみ選択してみました。平均電流は115.51mAですね。
まとめ
IoT Powerは中国語なのがネックですが、予想以上に使いやすいツールでした。PPK2と比べるとスパイクが正確に測定できていなかったですが、PPK2は1万円を超えるツールなのでしかたないですね。
あとは言語設定がないのですが、画面があるのが非常に便利です。パソコンなしでもポータブル電源として利用可能です。ちょっと本体からの操作性は悪い気がしますが便利な機材だと思います。
ただ、低価格の製品なのでショートは基本しないでくださいと書いてありました。厳密な電流測定は難しいかもしれませんが、平均電流を下げるためのモニターとしては充分利用可能です。電源装置でも電流測定が可能なものはありますが、ここまでの精度で測定できるものは非常に高価だと思います。
個人的には非常におすすめな製品で、PPK2より出番はありそうですがTaobaoでしか購入できないのがちょっと微妙ですね。
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