作为刚接触温湿度传感器的产品新人,你可能会遇到客户问 “这个传感器用什么电?”“电池能用多久?”,也可能在和研发、采购同事沟通时,被 “供电电压”“静态电流” 这些术语难住。其实,供电和功耗是传感器能正常工作的 “能量基础”—— 搞懂供电,能帮你确认传感器是否适配客户现场的电源;搞懂功耗,能帮你判断无线传感器的续航,避免客户抱怨 “换电池太频繁”。今天就从工作实用角度,带你快速掌握这两个核心知识点,对接需求不踩坑。
有线供电:传感器通过电线接电源(如工业级接 24V DC 线,民用级接 USB 线),适合 “固定不动、能拉电线” 的场景(如车间墙壁、家用插座旁)。优点是 “不用换电池”,缺点是 “电线限制位置”。
无线供电(电池供电):传感器装电池,不用拉电线,适合 “位置灵活、没法拉电线” 的场景(如户外、移动的冷链箱)。优点是 “安装方便”,缺点是 “需要定期换电池”—— 这也是后续要讲的 “功耗” 重点关注的问题。
二、再搞懂 “功耗”:传感器 “吃电快不快”,决定客户运维成本
功耗就是 “传感器工作时消耗的电量”,对有线供电的传感器来说,功耗高低影响不大(反正一直插电);但对电池供电的无线传感器,功耗直接决定 “电池能用多久”—— 功耗越低,续航越长,客户换电池的频率越低,运维成本也越低。这是客户最关心的点之一,也是新人必须掌握的核心。1. 功耗的两个关键指标:别被 “电流单位” 搞晕功耗通常用 “电流” 来表示,常见单位有 “mA(毫安)” 和 “μA(微安)”,1mA=1000μA—— 简单记:μA 比 mA 小,数值越小,功耗越低。工作中主要看两个指标:(1)静态电流:传感器 “待机时” 的耗电量静态电流是传感器 “不工作时” 的电流 —— 比如传感器每 5 分钟采集一次数据,其余时间都在 “睡觉”,睡觉的时候消耗的电流就是静态电流。有线传感器:静态电流通常是几 mA(比如 5mA~10mA),不用在意,因为有线供电能一直补电。
无线传感器:静态电流必须是 “μA 级”,比如 1μA~10μA—— 这是决定续航的关键!举个例子:纽扣电池容量是 200mAh(毫安时),如果静态电流是 10μA(0.01mA),光待机就能用 200mAh÷0.01mA=20000 小时≈833 天(2 年多);但如果静态电流是 100μA(0.1mA),待机只能用 2000 小时≈83 天(不到 3 个月),差距巨大。
有线传感器:工作电流通常是 10mA~50mA,比如工业传感器采集数据时耗电 30mA,对有线电源来说完全没问题。
无线传感器:工作电流会比静态电流高很多,比如采集数据时 10mA,传输数据时 50mA,但因为 “干活时间短”(比如采集 + 传输总共只用 0.1 秒,然后又回到待机),所以总体耗电量主要还是看静态电流。
新人技巧:和研发同事沟通时,要问 “工作电流的持续时间是多久?”—— 比如同样是 50mA 工作电流,持续 0.1 秒和持续 1 秒,耗电量差 10 倍,续航也会差 10 倍。
采样周期越长,功耗越低:比如每 5 分钟采一次,比每 1 分钟采一次,一天少采 144 次,耗电量自然减少。
新人建议:问客户 “需要多久看一次数据?”—— 如果客户说 “不用实时看,1 小时看一次就行”,就推荐支持长采样周期的传感器,比如设置成 30 分钟采一次,续航能翻倍。
低功耗首选 LoRa/NB-IoT:传输时耗电低,适合远距离、长时间续航(比如户外气象站,用 LoRa 传数据,电池能用 1~2 年)。
蓝牙次之:适合短距离(比如 10 米内),传输时耗电比 LoRa 高一点,但比 WiFi 低(比如智能花盆用蓝牙传数据,电池能用 3~6 个月)。
WiFi 最耗电:传输时耗电很高(比如几十 mA),续航短(比如 WiFi 温湿度计,电池可能只能用 1~2 周),适合能频繁换电池的场景。
新人注意:客户说 “要无线传感器” 时,别直接推荐,先问 “传数据的距离大概多远?能接受多久换一次电池?”—— 比如客户需要传 1 公里,还想 1 年不换电池,就推荐 LoRa,别推荐 WiFi。
新人提醒:给客户推荐时,要确认传感器 “是否支持休眠模式”,以及 “休眠时的静态电流是多少”—— 有些便宜的传感器没有休眠模式,待机时电流也很高(比如 1mA),电池很快就没电,这种别推荐给需要长续航的客户。
客户说 “有 24V 工业电源”→ 推荐工业级(9V~36V DC)有线传感器;
客户说 “想接 USB 或 Arduino 板”→ 推荐民用级(3.3V~5V DC)传感器;
客户说 “没电源,只能装电池”→ 推荐低功耗无线型(1.8V~3.6V DC)传感器。
客户要无线,且希望 “1 年换一次电池”→ 选静态电流<10μA、支持 LoRa/NB-IoT、采样周期可设为 30 分钟以上的传感器;
客户要无线,但 “能接受 1 个月换一次电池”→ 选静态电流<50μA、支持蓝牙、采样周期 10 分钟以内的传感器;
客户不用无线(有线供电)→ 不用太关注功耗,重点看其他参数(如精度、防护等级)。