车位检测器低功耗测试方案

 车位检测器是智能停车系统的关键部件，其在待机状态时，电流小至20μA以下，发射状态时，电流高达几A，车位检测器多采用电池供电，对功耗要求很高，待机电流偏小及电流的宽范围跳变使功耗测试成为难点，本文主要介绍PA310功率计针对功耗测试难点的解决方案。

随着国内汽车的快速增长，车多位少的问题越来越突出，成为当前社会普遍的关注点。智能停车系统的出现可以实现停车位利用率的最大化，为路边停车创造有序的环境，为车主解决了车位难寻的困扰。

智能停车系统原理介绍

道路智能停车系统是由地磁车位检测器，中继器、集中器，数据处理中心、城市车位诱导等组成，融合车位监控技术，信息发布技术，物联网整合技术，最大化停车位的使用率，提高市民出行便利，为城市车位监测规划提供了有效的数据保障。其系统架构图如下：

 

 

无线地磁车位检测器是利用磁敏传感器实时检测车辆对地磁的影响，以判断停车位上是否有车辆停放，并将检测数据通过无线方式传送给中继器，中继器接收多个无线地磁车辆检测器发送的信息，上传给集中器，集中器管理一个范围内的车位检测器、中继器，收集车位状况数据上传到监控中心进行集中管理。

功耗测试分析

车位检测器做为数椐采集的前端，利用磁敏传感器实时检测车辆对地磁的影响，当有车辆停靠时，磁力线扭曲情况不同来判断，反映在电信号是，当无车辆通过时，车位检测器工作在待机状态下，待机电流为20μA以下，当检测到车辆时，需要把检测数椐上传给集中器，此时车位检测器工作在发射状态，电流高达几A，如下图：

 

 

这种情况下，车位检测器的功耗测试是一大难点，首先，待机电流偏小，以广州致远的PA310功率计为例，PA310的最小量程为5mA，最小可测精准电流为量程的1%，即5mA*0.01=50μA，直接使用PA310无法测试到待机电流，同时，待机电流与发射电流的差值较大，功率计在自动量程模式下，从小电流升到大电流，是逐步遍历中间量程，浪费较多时间，影响电压电流积分的精度。但车位检测器使用电池供电，在出厂时对功耗指标及电池供电时间有严格要求，这样功耗的精确测试是非常重要的。

功耗测试方案

对于车位检测器工作在待机状态时，待机电流小至20μA左右，直接使用PA310功率计，设置最小档位5mA，可测试到的最小精准电流为50μA，无法准确测试到待机电流，本文采用引入外置的恒流源，如下：

 

 

设置恒流源输出恒定的电流值(如50μA)，将电流值与车位检测器的电流进行叠加，然后输入PA310功率计测量，通过设置积分模式，测试一段时间内的电压、电流积分值，减去恒流源的功耗，进而计算出车位检测器一定时间的功耗。同时，由于待机电流和发射电流相差较大，在测量的过程中，开启量程跳越功能，可令当前量程直接跳越到指定量程，可减少在逐个切换量程时测量数据丢失的情况。 提升功耗测量精度。(注：由于PA310功率计的内阻为mΩ 级，可外置电源+MΩ级精密电阻的方式引入电流，代替恒流源)。

在消费电子和无线移动设备中，要求电池供电更加绿色和能量高效，越来越需要进行高灵敏度，低电流测量以确保这些设备的电流消耗在可接受的限度内。为了最大限度地延长电池寿命，工程师需要最大限度地减少产品使用寿命期间的功耗，上述提供的针对车位检测器的低功耗测试方案，通过外置电流源和设置量程跳越等方法，满足了对具有宽动态范围的小电流测量的需求。