這個計算機的用途
「物聯網感測器電池續航計算機」可估算一台靠電池供電的裝置——例如無線感測器、Beacon 信標、GPS 追蹤器,或任何低功耗微控制器節點——在電池耗盡前能運作多久。計算只需三個簡單的數值:以毫安時(mAh)為單位的電池容量、裝置的平均耗電電流(mA),以及一個可用容量折減百分比——因為電池實際很少能釋放出標示容量的 100%。
使用方式
輸入你的電池容量(例如一顆 CR2032 鈕扣電池約為 220 mAh,一顆 AA 鹼性電池約 2000~2500 mAh)。接著輸入裝置的平均電流,這是在一個完整工作週期內,把深度睡眠電流與無線傳輸、感測時的短暫尖峰電流加權平均後的數值。最後設定折減係數(80~90% 是常見值),用來涵蓋自放電、溫度與電壓截止等因素。結果會以小時、天數與年數呈現裝置續航時間。
公式說明
核心關係其實很簡單:續航時間(小時)=可用容量(mAh)÷ 平均電流(mA),因為 mAh 除以 mA 會約分為小時。可用容量則是標示容量乘上折減比例。把小時數除以 24 即得天數,除以 8760 即得年數。
實例試算
某感測器使用 2000 mAh 的電池,平均耗電 0.05 mA,可用容量為 85%。可用容量 = 2000 × 0.85 = 1700 mAh。續航時間 = 1700 ÷ 0.05 = 34,000 小時 ≈ 1,416.7 天 ≈ 3.88 年。
典型電池容量和感測器電流消耗
電池壽命取決於兩個數字:電池可儲存的電荷量(以mAh為單位的容量)以及設備平均消耗的電流量(mA或µA)。下表列出常見電池和物聯網工作模式的代表值。使用平均電流——包括傳輸間的睡眠週期——而不是峰值發射電流。
常見電池容量
| 電池 | 標稱電壓 | 典型容量 |
|---|---|---|
| CR2032紐扣電池 | 3.0 V | ~220 mAh |
| AAA鹼性電池 | 1.5 V | ~1000 mAh |
| AA鹼性電池 | 1.5 V | ~2500 mAh |
| AA鋰電池(Li-FeS₂) | 1.5 V | ~3000 mAh |
| 18650鋰離子電池 | 3.7 V | ~3000 mAh |
典型物聯網電流消耗
| 工作模式 | 典型平均電流 |
|---|---|
| 深度睡眠(微控制器+實時時鐘) | 5–15 µA |
| 藍牙信標(平均值) | 20–50 µA |
| LoRaWAN感測器(平均值) | 30–100 µA |
| Wi-Fi感測器(平均值) | 1–5 mA |
這些容量是標稱值:實際可用容量在高電流、低溫或接近電壓截止點時會更低,這就是為什麼在運行時公式中應用減額係數。
電流和容量單位轉換
數據表混合使用安培、毫安和微安,因此在相除之前請將所有單位轉換為單一單位。此計算器需要以mAh為單位的容量和以mA為單位的電流。
| 量 | 轉換 |
|---|---|
| 電流 | 1 A = 1000 mA |
| 電流 | 1 mA = 1000 µA |
| 電流 | 1 A = 1,000,000 µA |
| 容量 | 1 Ah = 1000 mAh |
微安轉毫安範例
| 微安(µA) | 毫安(mA) |
|---|---|
| 10 µA | 0.01 mA |
| 30 µA | 0.03 mA |
| 50 µA | 0.05 mA |
| 100 µA | 0.10 mA |
| 500 µA | 0.50 mA |
| 1000 µA | 1.00 mA |
若要將微安轉換為毫安,請除以1000(將小數點左移三位)。例如,50 µA的平均消耗應在電流欄位中輸入為0.05。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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