Messung der Leistungsaufnahme
Die Messung des Stromverbrauchs wurde bereits im Bereich Elektronik beschrieben. Dabei wird der Spannungsabfall an einem kleinen Widerstand in der Spannungszuführung gemessen. Verwendet wird ein Arduino UNO mit einem Stromsensor, der das IC INA219 enthält. Dieser ist auf einem Breakout-Board für wenig Geld erhältlich. Dieses Board hat einen Messwiderstand von 0,1 Ohm. Das ist für Uhren mit kleinem Stromverbrauch meist zu gering. Daher verwende ich zwei dieser Boards. Bei einem habe ich den Widerstand entfernt, sodass ich ihn durch höhere Widerstände an den Schraubklemmen ersetzen kann. Die beiden Sensoren habe ich nun auf einem Arduino-Prototyping-Board und einem Steckbrett fest installiert.
Die Messung erfolgt über die Firmware auf dem Arduino und wird über den USB-Anschluss an eine Applikation auf dem PC weitergeleitet. Damit lässt sich der Stromverbrauch visualisieren.
Zur Messung der Leistungsaufnahme wird eine modifizierte Firmware auf dem Arduino verwendet, die neben dem Strom auch die Spannung am Verbraucher, also dem Uhrwerk, misst. Diese Messung erfolgt alle 500 µs, da die Übertragung vom Sensor an den Arduino fast 200 µs und die Übertragung zum PC nochmals 120 µs dauert. Aus den gemessenen Werten berechnet das Programm auf dem PC dann den Stromverbrauch in mAh/a und die Leistungsaufnahme in mWh/a, hochgerechnet auf das Jahr.