Меню

Как измерить максимальную возможную с



Как измерить максимальную возможную с

8(495)912-63-37
gmc@edu.mos.ru

Измеряем максимальную скорость движения робота

Задание 2. Измеряем максимальную скорость движения робота

В этом задании измеряем скорость робота. Попробуем измерить, сколько метров проедет наш робот за заданное время в 10 секунд. Ниже – фото рабочего робота.

Для этого опыта используем код, который написали в предыдущем задании. Удалим из него часть, где робот движется в обратном направлении, и установим время вращения моторов вперед 10 секунд. Можно поставить и меньшее время, если место испытаний ограничено. Пишем код. Код здесь. Для написания кода может понадобиться короткий словарик основных команд.

Скопируйте текст программы и вставьте его в Arduino IDE. После проверки загрузите код в контроллер Arduino nano. Установите контроллер в блок R-5 и включите питание робота. Блок R-5 – ниже на фото.

Контроллер Arduino сам отсчитает 10 секунд. Установим робота в начальную точку, а также измерим линейкой или рулеткой путь робота, пройденный за 10 секунд.

Внимание! На блоке R-5 есть переключатель N – H. Этот переключатель подаёт напряжение питания электромоторов. В положении N напряжение питания электромоторов подается со стабилизатора 5 Вольт. В этом положении скорость робота не очень высокая, но стабильная, она не зависит от уровня разряда батареи. Поэтому всё измерение скорости будет достаточно точным и стабильным во времени. В положении H напряжение питания подаётся непосредственно с батареи, и если установлены свежие и качественные батареи, то напряжение составит 6 х 1,5 = 9 Вольт. В этом случае скорость робота будет выше. Но со временем, из-за уменьшения заряда батареи, скорость робота будет уменьшаться.

Максимальная скорость движения робота

В нашем опыте пока не важна стабильность измерений скорости. Нам важнее измерить максимально возможную скорость движения робота. Поэтому измерение проведем, установив переключатель в положение H.
За 10 секунд наш робот проехал примерно 2,5 метров. Скорость робота составила 0,25 м/с. Пересчитаем скорость в километры и часы. Умножаем пройденный путь и время на 3600 (1 час= 60*60=3600 сек.) и делим на 1000 (1 км=1000 метров) получаем скорость 0,9 км/ч.

Известно, что энкодер – это датчик, который измеряет угол поворота вала мотора. В будущем, когда робот будет ездить не по времени, то потребуется знание такого параметра, как количество оборотов колеса в секунду. Зная скорость робота, количество оборотов в минуту, мы можем прокладывать путь робота по заданному параметру рассчитывать траекторию движения, места остановок и поворотов.

Чтобы вычислить этот параметр, нам необходимо рассчитать длину окружности колеса. У нашего конкретного робота диаметр колеса составляет 42 мм.

Формула длины окружности колеса робота:

L= π D , где число π = 3,14; D – диаметр колеса.

Подставляем значения и получаем, что L= 3,14 x 42= 132 мм. Получаем, что длина окружности колеса составляет 132 мм.
Умножаем 2,5 метра, пройденных роботом за 10 секунд, на 6 (в минуте 60 секунд). Затем делим на длину окружности колеса: 2500*6/132 = 113,67 или примерно 114 об/мин.

Также нам может пригодиться такой параметр, как время, за которое колесо сделает один оборот.
Скорость вращения колес – 114 об/мин.
Длина окружности колеса – 132 мм.
Время, за которое колесо сделает один оборот (робот проедет 132 мм) – 120 миллисекунд.

В итоге, зная эти характеристики движения нашего робота, мы сможем проектировать различные маршруты движения, например, движение по квадрату или восьмеркой. Файл загрузки Arduino IDE здесь, сравните с тем что получилось у вас.

Источник

Хитрости измерения емкости аккумуляторов смартфонов и другой мобильной техники

Содержание

Содержание

Как может показаться на первый взгляд, с емкостью аккумуляторов мобильных устройств все предельно просто и понятно — грубо говоря, чем больше миллиампер-часов (мА·ч) в батарее, тем лучше, и тем дольше проработает девайс. Но подобный показатель, к которому привыкли все или почти все, не всегда отражает реальное положение дел, а значит, что сравнивать данные по емкости аккумуляторов у различных устройств не всегда корректно. Какие же секреты таят современные аккумуляторы, и какие дополнительные показатели могут пролить свет на их реальную емкость? Обо всем этом и пойдет речь в нашей статье, а также будут рассмотрены популярные методы измерения емкости аккумуляторов в домашних условиях.

Параметры аккумуляторов

Самую подробную информацию об аккумуляторе стоит искать на его корпусе или в специальных документах с детальным техническим описанием, именуемых «даташитами» (datasheet), а вот в обычных технических характеристиках устройства едва ли будут указаны все нюансы.

Тип аккумулятора — в современных устройствах обычно используется так называемые литий-полимерные аккумуляторы, которые являются слегка усовершенствованной версией литий-ионных аккумуляторов, а иногда на самом деле отличий никаких и нет, и это не более чем маркетинговая уловка. В бытовом понимании литий-полимерные батареи выделяются лишь тем, что имеют мягкий пластиковый мешочек вместо твердого корпуса.

Limited charge voltage — максимально возможное напряжение аккумулятора, повышение которого вызовет различные проблемы с батареей, вплоть до взрыва. Впрочем, бояться перезаряда не стоит, так как при зарядке должна сработать защита.

Nominal Voltage — среднее или рабочее напряжение аккумулятора, при котором он работает большую часть времени. Показатель стоит воспринимать как усредненное значение.

Typical Capacity — типичное, среднестатистическое значение емкости для используемого аккумулятора. Показатель указывается в мА·ч и/или Вт·ч.

Rated Capacity — минимальная емкость батареи, и тут нужно пояснить, что даже в рамках одной партии емкость аккумуляторов может немного отличаться, что вполне допустимо, а показатель Rated Capacity как раз и дает понять в каких пределах могут быть отклонения. Есть и случаи, когда фактическая емкость оказывается выше заявленной производителем.

Читайте также:  Формулы погрешностей косвенных измерений вывод формул

В каких значениях измеряется емкость аккумулятора

Так сложилось, что почти все ориентируются на показатель в миллиампер-часах при указании емкости, что удобно как производителям, так и на самом деле и пользователям. Посудите сами, какая цифра выглядит более красивой, 5000 мА·ч или, к примеру, 19.25 Вт·ч? Очевидно, что второй показатель кажется маленьким и неудобным для того, чтобы прижиться у массового пользователя. Но давайте более подробно вникнет в суть терминов.

А·ч (ампер-час) — правильнее ампер-часы называть не единицей измерения емкости, а электрическим зарядом, показывающим, какой ток аккумулятор может выдать за один час. При этом важно знать номинальное напряжение аккумулятора, чтобы получить представление о его возможностях, так как 4000 мА·ч при 3.85 вольтах при переводе в Вт·ч, дадут меньшую емкость, чем 4000 мА·ч, скажем, с 7.4 вольта. Для мобильных устройств стандартным остается номинальное напряжение аккумулятора в 3.7, 3.8 или 3.85 В.

Вт·ч (Ватт-час) — является мерой энергии, показывающей то, сколько энергии будет получено или отдано в течение часа при приеме или отдаче энергии в 1 Вт. Считается, что ватт-часы наиболее точно отражают емкость аккумулятора.

И все-таки не на всех аккумуляторах обозначено значение в ватт-часах, либо оно по каким-то причинам дано неправильно. Но мы и сами можем рассчитать показатель, зная емкость в миллиампер-часах и номинальное напряжение. Достаточно перемножить известные числа, затем поделить их на 10000:

3700 мА·ч («емкость» в миллиампер-часах) x 3.85 В (номинальное напряжение) : 1000 = 14.245 Вт·ч

Бывают случаи, когда производители, вместо номинального напряжения, показатель в мА·ч умножают на максимальное напряжение, что дает более солидную, но неправильную цифру в Вт·ч. По каким причинам это делают непонятно — возможно это ошибка, а может попытка ввести пользователя в заблуждение.

Впрочем, с подсчетом в любом случае не все так просто — ниже приведен график разрядки аккумулятора, по которому видно, что напряжение постепенно падает, а поэтому при умножении на номинальное напряжение получается лишь приблизительная цифра, которая, тем менее, обычно оказывается довольно близка к реальной. Погрешность может составлять около 1 Вт·ч (часто меньше), и почти всегда именно в ватт-часах реальная емкость оказывается меньше заявленной, даже если получится полное соответствие в миллиампер-часах.

Как самостоятельно измерить емкость аккумулятора

Реальную емкость аккумуляторов можно измерить самостоятельно, и самым популярным методом является использование USB-тестера. Обычно такие устройства действительно могут отобразить приблизительную, сравнительно точную емкость, но вариаций тестеров столько, что каких-то однозначных выводов делать не стоит.

Проблема в том, что тестеры подсчитывают только ту емкость аккумулятора, которая используется устройством, тогда как даже после полной разрядки всегда остается некий запас, необходимый для предотвращения глубокого разряда, очень вредного для аккумуляторов. В зависимости от модели мобильного устройства такой запас может составлять несколько сотен мА·ч или около 0.4–1 Вт·ч. Еще одна особенность USB-тестеров заключается в том, что не все они подсчитывают емкость в Вт·ч, а если и делают это, то на достоверность показателей рассчитывать не стоит.

Кроме того, более точные результаты получаются при разрядке, а не при зарядке батареи. И, наконец, в тестерах подсчет в мА·ч обычно происходит при 5 В напряжения, тогда как многие современные смартфоны поддерживают быструю зарядку при более высоком напряжении, в результате чего тестер выдаст низкие показатели емкости. Здесь придется либо использовать при зарядке блок питания, выдающий напряжение не более 5 В, либо самостоятельно пересчитывать результаты с учетом фактического напряжения.

В связи с этим возникает вопрос, есть ли более достоверные методы измерения емкости? Да, есть, правда самое точное оборудование недоступно простым пользователям, так как оно используется на производстве, стоит немалых денег и может иметь огромные размеры. Но есть и бюджетные аналоги в виде электронных нагрузок, которые доступны каждому.

Рассмотрим подобное оборудование на примере EBC-A10, которое способно как заряжать даже глубоко разряженные аккумуляторы, так и разряжать их, что нам и нужно для получения достоверных данных.

Стоит отметить, что правильнее всего измерять емкость батареи, когда она извлечена из устройства или когда отсоединен шлейф, соединяющий ее с основной платой девайса.

Проще всего тестировать съемные батареи, для извлечения которых не нужно разбирать устройство. Вначале добиваемся полной разрядки девайса, так, чтобы он автоматически выключился. После подключаем аккумулятор к электронной нагрузке и дополнительно разряжаем его примерно 30–60 секунд током 0.2 C (20% от заявленной емкости аккумулятора), в результате чего получим напряжение, которое нам пригодится для того, чтобы узнать используемую мобильным устройством емкость батареи.

В аккумуляторах смартфонов напряжение при отключении устройства варьируется примерно от 3.2 до 3.5 вольта.

Затем полностью заряжаем аккумулятор через мобильный девайс и вновь ставим его на разрядку через электронную нагрузку, снова тем же током 0.2 C. В настройках программы EB Tester Software, которая нужна для проведения подсчетов и построения графиков, выставляем разрядку сначала до напряжения, полученного в предыдущем тесте, а затем до значения 2.8 вольта. Меньше уже ставить опасно для аккумулятора — он может перестать заряжаться даже через электронную нагрузку (а именно через нее потом придется заряжаться для получения более высокого напряжения), не говоря уже о смартфонах и планшетах, да и на общее значение емкости это почти никак не повлияет, так как после разрядки примерно до 3 вольт напряжение уменьшается очень быстро.

В итоге получаем емкость как в привычных для многих мА·ч, так и в более правильных Вт·ч, причем программное обеспечение ведет непрерывный подсчет с учетом снижающегося напряжения, и по итогу получаются более точные цифры, чем в том случае, если бы просто умножили номинальное напряжение на заявленные производителем миллиампер-часы.

Читайте также:  Как измерить винт линейкой

Итоги

У производителей давно существуют различные маркетинговые хитрости, благодаря которым удается добиться красивых цифр в спецификации под названием «емкость аккумулятора», и лишь изредка в технических характеристиках устройств указывается емкость в Вт·ч, по которой было бы правильнее делать сравнения с другими моделями. Но даже это значение является приблизительным.

Впрочем, явным обманом это трудно назвать, ведь миллиампер-часы (мА·ч) обычному пользователю удобнее для восприятия, а сильно завышенная информация о емкости встречается обычно только в некоторых девайсах от не слишком известных производителей. Правда многое зависит и от вида устройства, и если смартфоны с завышенной в характеристиках емкостью батареи встречаются все реже, то у портативных аккумуляторов реальные показатели пока не всегда соответствует ожиданиям.

Не стоит забывать и том, что большая емкость батареи, насколько бы честной она не была, еще не гарантирует продолжительное время работы устройства, так как многое зависит от оптимизации операционной системы и софта, а также от максимальной яркости дисплея, дополнительных функций и от используемого железа, которое не всегда может быть энергоэффективным.

Источник

12 способов проверки реальной скорости Интернета

Покупая услуги провайдера, мы надеемся, что скорость Интернет-соединения будет именно такой, как указано в договоре. Ну, или почти такой. Однако на практике она исключительно редко соответствует цифрам на бумаге, ведь на нее влияет масса факторов — от загруженности сети до состояния клиентского устройства — компьютера, смартфона, планшета или Smart TV. Кроме того, в договоре провайдер указывает максимальную, а не фактическую скорость подключения. Впрочем, если последняя постоянно и намного ниже первой, качество услуги можно ставить под сомнение.

Чтобы контролировать работу провайдера и просто быть в курсе реальной скорости Интернета, необходимо знать, как ее определить. Благо для этого существует большое количество специального ПО и бесплатных веб-сервисов, с которыми мы будем знакомится сегодня. Но начнем с того, какими возможностями располагает в этом плане операционная система Windows. А также выясним, как получить максимально достоверный результат.

Встроенные возможности Windows

Текущую скорость интернет-соединения проще и быстрее всего посмотреть в диспетчере задач на вкладке «Производительность». Если сеть загружена слабо, график в окошке «Пропускная способность» будет невысоким; если сильно — окошко заполнится им почти полностью, а скорость, показанная в верхнем правом углу, приблизится к тому, что указано в договоре с провайдером. Так должно быть в норме. Если же при сильной загрузке сети скорость остается низкой, значит, где-то возникло препятствие. Только вот где — у вас или у него?

Чтобы узнать максимально достижимую (в теории) скорость Интернета в рамках конкретного типа соединения, откройте папку «Сетевые подключения» и выберите в контекстном меню вашей сети раздел «Состояние».

Нужная информация содержится на вкладке «Общие».

Реальная скорость обычно в 2-3 раза ниже максимальной. Кстати, при передаче данных по Wi-Fi и по кабелю она может отличаться в разы.

Предположим, вы установили, что Интернет на вашем компьютере должен работать быстрее. Следующая задача — выяснить, кто повинен в снижении скорости — ваши устройства или провайдер.

Как провести проверку скорости Интернет-соединения вручную

Чтобы получить максимально достоверный результат, проверять скорость Интернета нужно на компьютере, к которому подключен сетевой кабель провайдера. При отсутствии возможности вставить кабель непосредственно в компьютер, например, в случае поддержки им только беспроводных соединений или привязки подключения к MAC-адресу роутера, на время проверки отключите от Интернета все прочие устройства.

  • Подготовьте файл размером 1 Гб и выберите любой облачный веб-сервис, на который вы будете его загружать, например, Яндекс Диск или Google Drive. Важно, чтобы сервис не ограничивал скорость загрузки и скачивания контента.
  • Закройте все программы, использующие сеть и Интернет, чтобы максимально разгрузить канал.
  • Отключите клиенты VPN и прокси-сервера, если они не являются обязательным звеном для установления доступа в глобальную сеть.
  • Засеките время и начните загрузку файла на облачный сервер. Отметьте время окончания загрузки.
  • Под контролем времени скачайте файл обратно на ПК.

Зная размер файла в мегабайтах и количество секунд, затраченных на его передачу, вы легко рассчитаете скорость Интернета в мбит/с. Если она приближена к указанной в договоре, значит, провайдер выполнят обязательства перед вами, а причина замедления — в ваших устройствах. Если нет, значит, наоборот.

Те из вас, кто не хочет заниматься вычислениями, могут проверить скорости работы Интернета способами, речь о которых пойдет ниже. Для достоверности советуем выполнить проверку несколько раз в течение часа.

Веб-сервисы

2ip.ru

Проверить скорость Интернета с помощью сервиса 2ip проще простого: нажимаем кнопку «Тестировать» и ждем 1-2 минуты.

Помимо показателей пинга, а также входящей и исходящей скоростей, 2ip позволяет узнать:

  • Средние скоростные показатели Интернета в вашем городе.
  • Средние скоростные показатели среди абонентов вашего провайдера.
  • Лучшие тесты по всем провайдерам за текущие сутки.
  • Общее количество измерений среди всех провайдеров.

Такой своеобразный бенчмарк. Ниже на странице приведена таблица десяти последних измерений.

Кстати, на дату проверки ни один из крупнейших лидеров рынка провайдерских услуг в РФ, Беларуси, Украине и Казахстане — Ростелеком, ByFly, Укртелеком, Казахтелеком, МТС, Билайн, Акадо, Йота, Дом.ру, Ситилинк и ТТК, так и не стал рекордсменом. Первые места заняли небольшие и не слишком известные компании.

И еще. Если вам есть, что рассказать об услугах вашего интернет-провайдера другим пользователям, можете оставить на сайте отзыв о нем.

SpeedTest

SpeedTest — еще один простой бесплатный сервис подобного назначения. Чтобы запустить проверку, достаточно кликнуть кнопку «Начать». Результат отобразится на экране через пару минут.

Кстати, если вы зарегистрируетесь на Спидтесте (это тоже бесплатно), то сможете сохранять результаты проверок в своем аккаунте и делиться ссылками на них с другими юзерами.

Читайте также:  Система измерения качества газа

Помимо веб-сервиса, доступного онлайн через браузер с любого устройства, SpeedTest существует в виде приложения для стационарных (Windows, Mac OS X) и мобильных (iOS, Android, Windows Mobile, Amazon) платформ.

Яндекс.Интернетометр

Сервис Яндекс.Интернетометр определяет скорость входящего и исходящего соединений без пинга. Однако в дополнение к этому он показывает подробную информацию о вашем интернет-соединении, операционной системе и браузере, в котором вы запустили проверку. Жаль только, что бенчмарков и возможностей сохранять результаты тестирования здесь не предусмотрено.

Для запуска проверки нажмите кнопку «Измерить». Результат, как и у конкурентов, появляется на экране через 1-2 минуты.

2ip.ua

2ip.ua очень напоминает набором функций одноименный сервис в домене «ru» и отличается от него лишь стилем оформления. Кроме кнопки тестирования скорости интернета, на этом ресурсе содержится рейтинг украинских провайдеров и показатели 20 последних проверок.

Пользователям с российскими IP сайт 2ip.ua открывается на русском языке, жителям Украины — на украинском.

Для начала проверки нажмите кнопку «Тестировать». Результат отобразится через то же время, что и у остальных.

Speedcheck

Сервис Speedcheck.org/ru/ позволяет тестировать наиболее высокоскоростные подключения на всем протяжении маршрута с максимально высокой точностью. И всё потому, что его серверные сети построены на оборудовании, которое поддерживает скорость 40 Гбит/с. Для сравнения: большинство подобных сервисов измеряют скорость Интернета лишь на отрезке от точки доступа или компьютера пользователя до сервера провайдера. Результаты такой проверки, как правило, всегда завышены, поскольку не учитывают время прохождения пакетов по остальному участку маршрута.

Пользоваться сервисом Speedcheck, пожалуй, проще, чем аналогами. Для запуска теста достаточно кликнуть единственную на странице кнопку «Начать проверку». Ход измерения скорости – сначала при скачивании, потом при загрузке, отображается в реальном времени:

А результат выводится на экран в наглядном, обобщенном виде:

Пока вы не удалили из браузера кэш страницы, сервис хранит историю ваших проверок. Чтобы иметь к ней постоянный доступ с любого подключенного к Интернету устройства, создайте учетную запись пользователя Speedcheck. Для этого щелкните в верхнем меню пункт «История» и следом – кнопку «Регистрация».

И главное. Измерение скорости интернет-соединения выдает показатели, которые можно лишь сравнивать между собой. А что делать, если они не радуют, никто не рассказывает. Никто, кроме Speedcheck: прокрутите страницу с результатом проверки вниз – здесь находится справочник «Полное руководство по выполнению спид тест» на русском языке.

Из руководства вы узнаете:

  • Как выполнить проверку скорости подключения.
  • Что представляет собой интернет-соединение.
  • Какие бывают модемы и роутеры.
  • Почему у вас медленный Интернет, и как определить, что делает его таким.
  • Как устранить неисправность, замедляющую подключение.
  • Что делать, если ничего не помогает.

А еще вы можете использовать Speedcheck на мобильных устройствах. Приложения для Android и iOS доступны в AppStore и Google Play совершенно бесплатно.

Бесплатные программы для проверки скорости Интернета на ПК и мобильных устройствах

Если вы воспользуетесь вышеперечисленными сервисами несколько раз подряд, то заметите, что показатели пропускной способности Интернета будут всегда разными. Это нормально, однако не совсем информативно, особенно когда связь работает с перебоями. Приложения, в отличие от веб-сервисов, позволяют мониторить сетевой трафик непрерывно. И в этом их главное преимущество.

NetTraffic для Windows

Утилита NetTraffic, выпускаемая в установочной и портабельной версиях, представляет собой небольшое окошко, постоянно висящее в углу экрана, где скорость подключения отображается в реальном времени.

Помимо текущих данных, она собирает статистику трафика за указанные пользователем временные промежутки. Может мониторить несколько сетевых интерфейсов одновременно.

TMeter для Windows

TMeter — более продвинутый инструмент контроля интернет-трафика, чем предыдущая утилита, но тоже весьма простой для понимания и использования. Помимо скоростных параметров, собирает статистику об IP-адресах посещенных ресурсов, портах, протоколах и т. д.

Tmeter имеет встроенный файервол и распределитель трафика (трафик-шейпер) между устройствами локальной сети. Эти функции становятся доступны, если программа запущена на компьютере, который используется как шлюз для подключения к Интернету других устройств.

NetworkTrafficView

Утилита NetworkTrafficView предназначена для мониторинга всего потока информации, проходящего через сетевой адаптер, в том числе и скорости передачи данных. Изначально англоязычная, но для нее выпущен русификатор (доступен на странице загрузки), который достаточно скопировать в папку с исполняемым файлом или архивом программы.

NetworkTrafficView работает без установки и не требует особых настроек. Данные о подключении отображаются в виде таблицы в главном и единственном окне утилиты.

Тест скорости Интернета для Android

Мобильное приложение «Тест скорости Интернета» не только стильно оформлено, но и весьма функционально. Помимо сбора основных скоростных характеристик сетей вай фай и 2/3G, оно отображает время задержки отправки пакетов, позволяет выбрать тестовый сервер (его доступность и удаленность влияют на показатели), накапливает статистику и публикует результаты проверок в социальных сетях.

Еще приложение удобно тем, что поддерживает даже очень старые версии Android.

Метеор — тест скорости для Android

Метеор — тест скорости — одно из немногих мобильных приложений, которое удостоилось высочайшей оценки пользователей — 4,8 баллов. Оно не только показывает реальную скорость Интернет-соединения, но и определяет, насколько быстро будут работать популярные сетевые программы при текущем качестве связи. Среди таких программ — клиенты социальных сетей, браузеры, почта Gmail, YouTube, Skype, WhatsApp, навигатор Wase, карты Google Maps, служба такси Uber и т. д. Всего 16 разных приложений.

Другие достоинства «Метеора» в том, что он поддерживает все виды сетевых соединений, включая 4G, и не содержит рекламы.

Источник