DE112019007256T5

DE112019007256T5 - Adaptiver Leistungsmessungsakkumulator mit sich verändernder Abtastfrequenz

Info

Publication number: DE112019007256T5
Application number: DE112019007256.0T
Authority: DE
Inventors: Razvan Ionut Ungureanu; Thomas Anderson
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2022-01-05
Also published as: US11442087B2; WO2020219100A1; CN113711060A; US20200341039A1

Abstract

Ein Leistungsmesser weist eine Abtastschaltung auf, die ausgebildet ist, um initial elektrische Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz durchzuführen. Der Leistungsmesser weist eine adaptive Schaltung auf. Der Leistungsmesser weist einen Akkumulator auf, der dazu ausgebildet ist, elektrische Messwerte des Prüflings von der Abtastschaltung zu akkumulieren. Nach einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz führt die Abtastschaltung zweite elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz durch. Die adaptive Schaltung ist ausgebildet, um die zweiten elektrischen Messungen von der Abtastschaltung gemäß einem Faktor anzupassen. Der Faktor basiert auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz. Die Anpassung ergibt angepasste zweite elektrische Messungen. Der Akkumulator ist weiterhin dazu ausgebildet, die angepassten zweiten elektrischen Messwerte zu akkumulieren.

Description

PRIORITÄT DER ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gegenüber der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/838,460 , eingereicht am 25. April 2019, deren Inhalt hiermit in vollem Umfang aufgenommen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Messung von elektrischen Leistungssignalen und insbesondere einen adaptiven Leistungsmessungsakkumulator mit einer sich ändernden Abtastfrequenz.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Leistungsmesser werden zur Leistungsmessung in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet. Beispiele können das Messen von Leistung aufweisen, die von einer Batterie oder Teilen eines Mobilgeräts, eines Leistungswandlers, eines Computers, eines Tablets, eines Telefons, eines Ladegeräts, eines Adapters oder eines beliebigen anderen geeigneten elektronischen Geräts aufgenommen oder entladen wird. Die in eine Batterie eintretende Leistung oder der Energieverbrauch können in verschiedenen Abschnitten eines solchen Geräts gemessen werden. In einem elektrischen System kann das Messen der von verschiedenen Systemschienen verbrauchten oder zur Speicherung bereitgestellten Leistung Informationen über wesentliche Systemfunktionen liefern. Darüber hinaus kann ein System durch Betrachtung des Echtzeit-Energieverbrauchs eine dynamische Optimierung durchführen, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Leistungsmesser können die Spannung und den Strom einer Stromschiene wiederholt mit einer Abtastrate oder -frequenz abtasten und eine sofortige Leistungsmessung bereitstellen. Einige Leistungsmesser können einen Akkumulator aufweisen, der so angeordnet ist, dass er momentane Leistungsmessungen über die Zeit akkumuliert. Während Leistungsmesser häufig in Systemen verwendet werden, die ständig eine momentane Leistung einer Systemstromschiene überwachen, ist eine größere Berechnung erforderlich, wenn eine durchschnittliche Leistung benötigt wird. Um eine Durchschnittsleistungsmessung zu erhalten, werden die Momentanleistungsmesswerte vom Akkumulator über ein bestimmtes Zeitintervall akkumuliert, jedoch ist eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich, um die Durchschnittsleistung als Reaktion auf die akkumulierten Momentanleistungsmessungen zu berechnen, was eine Einschränkung für Systeme mit begrenzter Verarbeitungskapazität darstellt. Aus diesem Grund sind herkömmliche Leistungsmesser für die Durchschnittsleistungsmessung oder für Energieberechnungen nicht gut geeignet. Solche herkömmlichen Leistungsmesser benötigen die Rechenleistung beispielsweise einer Zentraleinheit (CPU).
Damit eine CPU eine Bestimmung der an eine Vorrichtung bereitgestellten oder von ihr abgegebenen Energie vornehmen kann, wobei die Bestimmung der Energie durch akkumulierte Momentanleistungsmessungen in einem Leistungsmesser repräsentiert wird, benötigt die CPU möglicherweise die Kenntnis einer Anzahl von Abtastwerten, die verwendet wurden, um zur akkumulierten Leistungsmessung zu kommen. Die CPU kann dann die Anzahl von Abtastwerten, eine Abtastfrequenz und die akkumulierte Leistungsmessung von dem Leistungsmesser verwenden, um die an die Vorrichtung bereitgestellte oder von dieser abgegebenen Energie zu bestimmen. Erfinder von Ausführungsformen, wie sie unten offenbart werden, haben jedoch entdeckt, dass eine solche CPU zeitweise angehalten werden muss, wenn sich eine Abtastfrequenz von Messungen geändert hat. Wenn die Abtastfrequenz des Leistungsmessers bei Messungen geändert wird, die Änderung jedoch nicht von der CPU gesteuert wird, muss die CPU in ihrer aktuellen Aufgabe unterbrochen werden und dann die Änderung der Abtastfrequenz für die Berechnung von Energie und Durchschnittsleistung berücksichtigen. Die CPU kann im Wesentlichen zwei separate kumulierte Messungen vom Leistungsmesser durchführen; einen ersten mit der ersten Abtastfrequenz durchgeführten akkumulierten Messwert und einen zweiten akkumulierten Messwert mit der zweiten Abtastfrequenz. Die Anzahl der bei der ersten und der zweiten Abtastfrequenz ausgeführten Abtastwerte kann aufgezeichnet werden. Die CPU muss möglicherweise weiterhin den Akkumulator und einen Abtastzähler löschen, wenn die Abtastfrequenz von Messungen geändert wird. Die CPU muss dann die im Sensor akkumulierte Energie aus den separaten ersten und zweiten akkumulierten Messungen bestimmen. Die CPU muss wissen, wie sich die Abtastfrequenz geändert hat und wann sich die Abtastfrequenz geändert hat. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verbessern die Unzulänglichkeiten, indem sie verhindern, dass die CPU die Kenntnis benötigt, wann sich die Abtastfrequenz ändert, sowie separate Energiebestimmungen für unterschiedlich abgetastete Messungen durchführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen eine Vorrichtung auf. Die Vorrichtung kann eine Abtastschaltung aufweisen, die ausgebildet ist, um initial elektrische Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz durchzuführen. Die Vorrichtung kann eine adaptive Schaltung aufweisen. Die Vorrichtung kann einen Akkumulator aufweisen, der ausgebildet ist, um elektrische Messungen des Prüflings von der Abtastschaltung zu akkumulieren. Nach einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz kann die Abtastschaltung weiterhin zweite elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz durchführen. Die adaptive Schaltung kann ausgebildet sein, um die zweiten elektrischen Messungen von der Abtastschaltung gemäß einem Faktor anzupassen. Der Faktor kann auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz basieren. Die Anpassung kann angepasste zweite elektrische Messungen ergeben. Der Akkumulator kann weiterhin ausgebildet sein, um die angepassten zweiten elektrischen Messwerte zu akkumulieren. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen ein Verfahren auf. Das Verfahren umfasst das initiale Durchführen elektrischer Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz, das Akkumulieren elektrischer Messungen des Prüflings, das Bestimmen einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz, das Durchführen zweiter elektrischer Messungen bei der zweite Abtastfrequenz nach dem Bestimmen der Änderung der Abtastfrequenz, Anpassen der zweiten elektrischen Messwerte gemäß einem Faktor, wobei der Faktor auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz basiert, um angepasste zweite elektrische Messwerte zu erhalten, und das Akkumulieren der angepassten zweiten elektrische Messungen.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen ein System auf. Das System weist einen Prozessor und einen Leistungsmesser auf. Der Leistungsmesser weist eine Abtastschaltung auf, die ausgebildet ist, um initial elektrische Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz durchzuführen, eine adaptive Schaltung und einen Akkumulator, der ausgebildet ist, um elektrische Messungen des Prüflings von der Abtastschaltung zu akkumulieren. Nach einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz ist die Abtastschaltung weiterhin dazu ausgebildet, zweite elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz durchzuführen. Die adaptive Schaltung ist ausgebildet, um die zweiten elektrischen Messwerte von der Abtastschaltung gemäß einem Faktor anzupassen, um angepasste zweite elektrische Messwerte zu erhalten. Der Faktor basiert auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz. Der Akkumulator ist weiterhin dazu ausgebildet, die angepassten zweiten elektrischen Messwerte zu akkumulieren. Der Akkumulator ist ausgebildet, um dem Prozessor eine Akkumulation von angepassten zweiten elektrischen Messwerten bereitzustellen.
Figurenliste

1A und 1B sind Veranschaulichungen eines Systems zur adaptiven Leistungsmessungsakkumulation mit einer sich ändernden Abtastfrequenz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine detailliertere Veranschaulichung von Teilen eines Leistungsmessers gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Veranschaulichung eines Verfahrens zur adaptiven Leistungsmessungsakkumulation mit einer sich ändernden Abtastfrequenz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen einen Leistungsmesser auf. Der Leistungsmesser kann eine Abtastschaltung aufweisen, die ausgebildet ist, um initial elektrische Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz durchzuführen. Der Leistungsmesser kann eine adaptive Schaltung aufweisen. Die adaptive Schaltung kann durch einen beliebigen geeigneten Mechanismus implementiert werden und kann eine oder mehrere Anpassungsschaltungen aufweisen, die ausgebildet sind, um die elektrischen Messungen oder eine Abtastanzahl der elektrischen Messungen anzupassen. Der Leistungsmesser kann einen Akkumulator aufweisen, der dazu ausgebildet ist, elektrische Messwerte des Prüflings von der Abtastschaltung zu akkumulieren. Der Akkumulator kann durch jeden geeigneten Mechanismus implementiert werden. Nach einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz kann die Abtastschaltung weiterhin zweite elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz durchführen. Die adaptive Schaltung kann ausgebildet sein, um die zweiten elektrischen Messungen von der Abtastschaltung gemäß einem Faktor anzupassen. Der Faktor kann auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz basieren. Die Anpassung kann angepasste zweite elektrische Messungen ergeben. Der Akkumulator kann weiterhin ausgebildet sein, um die angepassten zweiten elektrischen Messwerte zu akkumulieren. Die ersten und zweiten Frequenzen können beliebige geeignete Frequenzen sein.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen können beliebige geeignete elektrische Messungen erfasst werden. Die elektrischen Messungen können Spannungsmessungen, Strommessungen, Leistungsmessungen oder Verarbeitungen solcher Messungen als Teil oder des gesamten Prozesses aufweisen, um Informationen aus anderen Messungen zu erhalten. Zum Beispiel können die elektrischen Messungen skaliert, gefiltert oder in Berechnungsschritten verwendet werden. In einem weiteren Beispiel können solche Berechnungen ein Leistungsprodukt aufweisen, wobei eine Spannungsmessung mit einer anderen Spannungsmessung multipliziert werden kann, wobei das Leistungsprodukt weiterhin verwendet werden kann, um Leistung zu berechnen, sobald das Leistungsprodukt durch einen Widerstandswert geteilt wird. Die elektrischen Messwerte können im Akkumulator gespeichert werden, der durch jeden geeigneten Mechanismus implementiert werden kann. Die elektrischen Messungen können am Prüfling oder an Komponenten erfolgen, die an den Prüfling angeschlossen sind.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann eine Abtastzählung erfasst werden. Die Abtastzählung kann eine Anzahl von Abtastwerten akkumulieren, die verwendet wurden, um die elektrischen Messungen durchzuführen. Die Abtastzählung kann in jedem geeigneten Mechanismus gespeichert werden.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann ein Prozessor ausgebildet sein, um auf den Leistungsmesser zuzugreifen. Der Prozessor kann durch einen beliebigen geeigneten Prozessor, Mikrocontroller, Zentraleinheit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder feldprogrammierbares Gate-Array implementiert werden. Der Prozessor kann ausgebildet sein, um auf den Leistungsmesser zuzugreifen, um mit der Durchführung von Messungen zu beginnen, die Durchführung von Messungen zu beenden oder auf von dem Leistungsmesser erfasste Daten zuzugreifen.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann der Akkumulator weiterhin ausgebildet sein, um die angepassten zweiten elektrischen Messungen, die bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, mit den ersten elektrischen Messungen zu akkumulieren, die bei der ersten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, ohne einen Wert des Akkumulators zurückzusetzen. Die ersten und zweiten elektrischen Messwerte können zu einem einzigen Wert akkumuliert werden. Der Einzelwert kann dem Prozessor gemeldet werden.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann der Leistungsmesser weiterhin einen Abtastzähler aufweisen. Der Abtastzähler kann auf jede geeignete Weise implementiert werden. Der Abtastzähler kann ausgebildet sein, um initial eine Zählung von elektrischen Messungen zu akkumulieren, die von der Abtastschaltung bei der ersten Abtastfrequenz durchgeführt wurden. Nach einem Wechsel von der ersten Abtastfrequenz zu der zweiten Abtastfrequenz kann der Abtastzähler ausgebildet sein, um den Zählerstand der von der Abtastschaltung bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführten elektrischen Messungen weiter zu akkumulieren. Die Anzahl der Leistungsmessungen, die von der Abtastschaltung bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt werden, kann um den Faktor angepasst werden. Die Anpassung der Zählung der Leistungsmessungen kann durch jeden geeigneten Mechanismus erfolgen. Die Anpassung der Zählung von Leistungsmessungen kann durch eine gleiche oder eine andere Anpassungsschaltung erfolgen, die zum Anpassen der elektrischen Messungen ausgebildet ist.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die adaptive Schaltung weiterhin ausgebildet sein, um einen Hinweis zu empfangen, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchzuführen sind. Der Hinweis kann jede geeignete Form aufweisen. Der Hinweis kann ein Signal sein, das von einer beliebigen geeigneten Quelle geleitet wird. Der Hinweis kann eine bestimmte zweite zu verwendende Frequenz angeben oder kann ein binäres Signal sein, um anzugeben, dass auf eine zweite, andere Frequenz umgeschaltet werden soll. Der Hinweis kann auch an den Prozessor gesendet werden. Der Prozessor benötigt jedoch möglicherweise keinen solchen Hinweis, um die Werte des Akkumulators oder des Abtastzählwerts anzupassen.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die adaptive Schaltung weiterhin ausgebildet sein, um den Hinweis zu empfangen, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchgeführt werden sollen, ohne dass die Software auf dem Prozessor benachrichtigt wird, die ausgebildet ist, einen Wert des Akkumulators zu verwenden.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann der Akkumulator weiterhin ausgebildet sein, um einen einzelnen Wert akkumulierter elektrischer Messwerte bereitzustellen, wobei die akkumulierten elektrischen Messwerte elektrische Messwerte aufweisen, die sowohl mit der ersten Abtastfrequenz als auch mit der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden. Der einzelne Wert kann dem Prozessor bereitgestellt werden.
In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die adaptive Schaltung eine Schiebeschaltung aufweisen, um eine Anpassungsschaltung zu implementieren. Der Faktor („S“) kann ein Exponent einer Basis von zwei sein, wobei 2^S gleich einem Verhältnis der ersten Abtastfrequenz zur zweiten Abtastfrequenz ist. Die Schiebeschaltung kann ausgebildet sein, um einen akkumulierten Wert elektrischer Messwerte um S Bits zu verschieben. Die Schiebeschaltung kann eine Linksverschiebungsschaltung sein. Der Abtastwert kann für jede durchgeführte elektrische Messung um S erhöht werden.
1A und 1B sind Darstellungen eines Systems 100 zur adaptiven Leistungsmessungsakkumulation mit einer sich ändernden Abtastfrequenz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das System 100 kann jede geeignete Anzahl oder Kombination von Elementen aufweisen. Zum Beispiel kann das System 100 einen Leistungsmesser 102, einen Messwiderstand 106, eine CPU 110, ein Prüfling 108 und andere Entitäten 112 aufweisen. Das System 100 kann zum Beispiel in einem Mobilgerät, Tablet, Computer, Server, Laptop, Testausrüstung, Batterie, Netzteil, Verbrauchergerät, Automobilelektronik oder jedem anderen geeigneten elektronischen Gerät implementiert sein. In 1A kann das System 100 eine High-Side-Erfassung des Stroms durchführen, der in den Prüfling 108 fließt. In 1B kann das System 100 eine Low-Side-Erfassung von Strom durchführen, der von dem Prüfling 108 abfließt.
Der Leistungsmesser 102 kann als Halbleiterbauelement, feldprogrammierbares Gate-Array, anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis, Modul oder anderer Schaltkreis implementiert werden, einschließlich einer Implementierung durch analoge Schaltkreise, digitale Schaltkreise, kombinatorische Logik, Schaltkreise, die sich durch Anweisungen oder eine Hardwarebeschreibungssprache manifestieren, Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor oder eine beliebige Kombination davon. In einer Ausführungsform kann der Leistungsmesser 102 eine adaptive Schaltung 118 aufweisen. Die adaptive Schaltung 118 kann ausgebildet sein, um Informationen für elektrische Messungen basierend auf einer sich ändernden Abtastfrequenz adaptiv zu modifizieren. Die elektrischen Messungen können jede geeignete Messung aufweisen, wie etwa Spannungsmessungen, Leistungsmessungen oder Verarbeitungen solcher Messungen als Teil oder des gesamten Prozesses, um Informationen aus anderen Messungen zu erhalten. Zum Beispiel können die elektrischen Messungen skaliert, gefiltert oder in Berechnungsschritten verwendet werden. In einem weiteren Beispiel können solche Berechnungen ein Leistungsprodukt aufweisen, wobei eine Spannungsmessung mit einer anderen Spannungsmessung multipliziert werden kann, wobei das Leistungsprodukt weiterverwendet werden kann, um Leistung zu berechnen, sobald das Leistungsprodukt durch einen Widerstandswert geteilt wird. Die adaptive Schaltung 118 kann durch analoge Schaltungen, digitale Schaltungen, kombinatorische Logik, Schaltungen, die sich durch Anweisungen oder eine Hardware-Beschreibungssprache manifestieren, Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor oder eine beliebige Kombination davon implementiert werden. Eine beispielhafte Implementierung der adaptiven Schaltung 118 wird im Kontext von 2 unten ausführlicher dargestellt. Die adaptive Schaltung 118 kann einen Akkumulator 104 aufweisen. Der Akkumulator 104 kann ein Register, eine Datenspeicherstelle oder irgendeinen anderen geeigneten Mechanismus zum Speichern eines Werts aufweisen. Der Akkumulator 104 kann ausgebildet sein, um eine akkumulierte Summe jeglicher geeigneter elektrischer Messungen oder Verarbeitungen davon zu speichern, wie etwa Leistungsprodukte aus Messungen des Prüflings 108. Der Wert im Akkumulator 104 kann als PACC bezeichnet werden. In einer anderen Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 einen Abtastwertzähler 116 aufweisen. Der Abtastwertzähler 116 kann einen Zähler, ein Register, eine Datenspeicherstelle oder irgendeinen anderen geeigneten Mechanismus zum Speichern eines Werts aufweisen. Der Abtastwertzähler 116 kann ausgebildet sein, um eine Quantifizierung einer Anzahl von Abtastwerten zu speichern, für die der Akkumulator 104 Messungen der Leistung des Prüflings 108 gespeichert hat. Der Wert im Abtastwertzähler 116 kann als S_count bezeichnet werden. In noch einer anderen Ausführungsform kann der Leistungsmesser 102 eine Angabe einer maximalen Abtastfrequenz (fmax) 114 enthalten, mit der der Leistungsmesser 102 Messungen der Leistung des Prüflings 108 abtasten kann. f_max 114 kann auf jede geeignete Weise gespeichert werden, wie zum Beispiel als Registerwert oder hartcodierter Wert. In einer anderen Ausführungsform kann ein Element, das auf den Leistungsmesser 102 zugreift, wie die CPU 110, a priori fmax 114 kennen. Das Element kann einen Wert von fmax 114 kennen, ohne auf den Wert innerhalb des Leistungsmessers 102 zugreifen zu müssen, beispielsweise basierend auf einem Modell, Marke oder anderer Kennung des Leistungsmessers 102.
Die CPU 110 kann durch jeden geeigneten Prozessor, Mikrocontroller oder einen anderen geeigneten Mechanismus implementiert werden. In einer Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, kann die CPU 110 innerhalb des Systems 100 implementiert sein. In anderen Ausführungsformen kann die CPU 110 jedoch außerhalb des Systems 100 implementiert und kommunikativ mit dem Leistungsmesser 102 gekoppelt sein oder Anweisungen als Teil eines Skripts, einer ausführbaren Datei, einer Anwendung, einer Bibliothek, eines Funktionsaufrufs oder einer anderen geeigneten Software interpretieren.
Der Messwiderstand 106 kann durch einen Widerstand mit einem beliebigen geeigneten bekannten Widerstandswert implementiert werden. Der Widerstandswert des Messwiderstands 106 kann als Rsense angegeben werden und ist vorzugsweise bekannt oder wird der CPU 110 und dem Leistungsmesser 102 a priori bereitgestellt.
Der Prüfling 108 kann jeden geeigneten Teil des Systems 100 beinhalten, einschließlich einer elektronischen Vorrichtung, wie etwa ein Mobilgerät, Tablet, Computer, Server, Laptop, Testgerät, Batterie, Stromversorgung, Verbrauchergerät oder Automobilelektronik, oder einen Teil davon.
Andere Entitäten 112 können Benutzer, Speicher, Subsysteme, Prozessoren oder andere Teile des Systems 100 aufweisen. In einer Ausführungsform können andere Entitäten 112 innerhalb des Systems 100 implementiert sein, wie in 1 gezeigt. In anderen Ausführungsformen können jedoch andere Entitäten 112 außerhalb des Systems 100 implementiert werden, jedoch kommunikativ an die CPU 110 gekoppelt.
Die CPU 110 kann dazu ausgebildet sein, Software, Firmware oder andere Anweisungen auszuführen, um Energie zu bestimmen, die von dem Prüfling 108 verwendet, bereitgestellt oder von dieser abgegeben wird, aus Daten von oder gemeldet von dem Leistungsmesser 102. Die CPU 110 kann solche Software im Auftrag von zum Beispiel anderer Entitäten 112 ausführen. Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um die Energie zu bestimmen, die von dem Prüfling 108 verwendet, bereitgestellt oder von dieser entladen wird, und die Bestimmung auf Anfrage an andere Entitäten 112 bereitzustellen, Warnungen oder Informationen über die Bestimmung an andere Entitäten 112 auszugeben, oder eine andere geeignete Korrekturmaßnahme zu ergreifen. Zum Beispiel kann die CPU 110 ein Energieniveau einer Smartphone-Batterie in der Testeinheit 108 zumindest teilweise basierend auf Daten bestimmen, die vom Leistungsmesser 102 bereitgestellt werden, und ein solches Energieniveau als Prozentsatz auf einer Anzeige des Smartphones in anderen Entitäten 112 anzeigen. Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um akkumulierte Messwerte vom Leistungsmesser 102 zu sammeln, Berechnungen durchzuführen, Messwerte oder Berechnungen in größeren Datenpools zu akkumulieren, Datenprotokollierung durchzuführen oder Daten anzuzeigen. Messungen und Berechnungen können von der CPU 110 in einem geeigneten Speicher oder in Registern gespeichert werden.
Der Leistungsmesser 102 kann ausgebildet sein, um die Leistung zu messen, die an den Prüfling 108 bereitgestellt oder von dieser entladen wird. Der Leistungsmesser 102 kann dazu ausgebildet sein, dies zu tun, indem eine Reihe von Spannungsabtastwerten erfasst wird. Für eine gegebene Abtastung zu einem Zeitpunkt kann der Leistungsmesser 102 ausgebildet sein, um zwei Spannungsmessungen für den Prüfling 108 durchzuführen. Die zwei Spannungsmessungen können als Vbus und Vsense bezeichnet werden. Diese können abgetastet und in digitale Werte umgewandelt werden. Vbus kann die Spannung sein, die an die Reihenkombination aus Messwiderstand 106 und Prüfling 108 bereitgestellt wird. In anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann Vbus die Spannung sein, die über den Prüfling 108 bereitgestellt wird. Vsense kann die Spannung über Widerstand 106 sein durch den Prüfling 108 kann der gleiche Strom durch den Widerstand 106 sein. Somit kann der Strom durch den Prüfling 108 als Vsense/Rsense angegeben werden. Eine Bestimmung der Leistung, die durch die Kombination aus Prüfling 108 und Widerstand 106 fließt, kann somit Vbus· Vsense/R_sense sein. Jedoch können Divisionsoperationen im Leistungsmesser 102 weniger effizient sein als in der CPU 110. Somit können im Leistungsmesser 102 Vbus und Vsense miteinander multipliziert werden, um ein Leistungsprodukt zu ergeben, das später in der CPU 110 durch Software durch Rsense dividiert werden soll. Die momentanen Leistungsprodukte von Vsense*Vbus können jeweils zum Akkumulator 104 addiert werden.
Vbus und Vsense können auf jede geeignete Weise gemessen werden. Zum Beispiel kann eine Spannungsquelle 120 mit einer Spannung Vsource an den Prüfling 108 angelegt werden. In 1A kann die Spannungsquelle 120 über den Widerstand 106 an ein erstes Ende des Prüflings 108 angelegt werden an einem zweiten Ende mit Masse verbunden werden. In 1A kann Vsense durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vsense+ und einem ersten Ende des Widerstands 106 und durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vsense- und einem zweiten Ende des Widerstands 106 gemessen werden. In 1A kann Vbus durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vbus+ und dem ersten Ende des Widerstands 106 und durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vbus- und Masse gemessen werden. In 1B kann die Spannungsquelle 120 direkt an das erste Ende des Prüflings 108 angelegt werden. An einem zweiten Ende kann der Prüfling 108 mit dem Widerstand 106 verbunden sein, der wiederum mit Masse verbunden sein kann. In 1B kann Vsense durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vsense+ und einem ersten Ende des Widerstands 106 und durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vsense- und einem zweiten Ende des Widerstands 106 oder Masse gemessen werden. In 1B kann Vbus durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vbus+ und einem ersten Ende des Prüflings 108 und durch eine Verbindung zwischen einem Pin Vbus- und Masse gemessen werden. In 1A und 1B kann Vbus die Spannung über der gesamten Reihenkombination aus Widerstand 106 und des Prüflings 108 darstellen. Somit kann Vbus die von der Spannungsquelle 120 angelegte Spannung und den tatsächlichen Wert von Vsource darstellen. In 1A und 1B kann Vsense allein die Spannung am Widerstand 106 darstellen. In 1A kann der Leistungsmesser 102 ausgebildet sein, um die Leistung zu messen, die an eine Reihenkombination aus Messwiderstand 106 und des Prüflings 108 bereitgestellt wird. In einer Implementierung wie etwa nach 1A kann die Anzahl von Pins des Leistungsmessers 102 zum Messen von Vbus und Vsense durch Verwendung eines einzelnen Pins sowohl für Vsense+ als auch Vbus+ reduziert werden. Außerdem kann die Anzahl der Pins des Leistungsmessers 102 zum Messen von Vbus und Vsense reduziert werden, indem eine Vbus-Verbindung intern im Leistungsmesser 102 mit Masse verbunden wird. In ähnlicher Weise kann in einer Implementierung wie etwa nach 1B die Anzahl von Pins des Leistungsmessers 102 zum Messen von Vbus und Vsense reduziert werden, indem eine Vbus-Verbindung intern im Leistungsmesser 102 mit Masse verbunden wird. Die vom Messwiderstand 106 verbrauchte Leistung kann im Verhältnis zu der von dem Prüfling 108 empfangenen oder verbrauchten Leistung typischerweise vernachlässigbar sein und kann daher ignoriert werden. Alternativ kann die Messung von Vbus direkt über den Prüfling 108 ausgeführt werden, wodurch nur die von dem Prüfling 108 empfangene oder verbrauchte Leistung gemessen wird.
Der Leistungsmesser 102 kann ausgebildet sein, um Abtastfrequenzen zwischen einer minimalen Abtastfrequenz und einer maximalen Abtastfrequenz fmax 114 zu verwenden. Der Leistungsmesser 102 kann einen internen Takt aufweisen, um eine solche Abtastung durchzuführen, oder kann ausgebildet sein, um einen externen Takt zu empfangen, um eine solche Abtastung durchzuführen. Ein solcher Takt kann verwendet werden, um die Abtastung zu takten. Die maximale Abtastfrequenz fmax 114 kann die Frequenz eines solchen Takts sein.
Der Leistungsmesser 102 kann ausgebildet sein, um standardmäßig mit der maximalen Abtastfrequenz fmax 114 abzutasten.
In einer Ausführungsform kann während der Messung der Leistung des Prüflings 108 eine vom Leistungsmesser 102 verwendete Abtastfrequenz geändert werden. Dies kann in 1 durch ein Signal f dargestellt werden. Das Signal f kann durch jedes geeignete Signal implementiert werden, um eine geänderte Frequenz anzuzeigen. Zum Beispiel kann das Signal f eine bestimmte Frequenz angeben, die der Leistungsmesser 102 verwenden soll, oder das Signal f kann ein binäres Signal sein, um anzugeben, dass der Leistungsmesser 102 auf eine zweite, andere Frequenz umschalten soll. Das Signal f kann von jeder geeigneten Quelle erzeugt werden, beispielsweise vom Leistungsmesser 102 selbst, anderen Entitäten 112, einem anderen Modul, Subsystem oder einem Teil des Systems 100, automatisch von einem Sensor und zu jeder geeigneten Bedingung oder Zeit. Beispielsweise können Abtastoperationen selbst Energie erfordern oder Wärme erzeugen. Wenn ein Temperatursensor bestimmt, dass das System 100 eine Schwellentemperatur erreicht hat, kann der Temperatursensor ein Signal f ausgeben, um den Leistungsmesser 102 anzuweisen, mit einer niedrigeren Frequenz abzutasten. In einem anderen Beispiel kann das Signal f von dem Prüfling 108 basierend auf einer Bedingung erzeugt werden, bei der sich die dem Prüfling 108 zugeführte oder von diesem entladene Leistung nicht häufig ändert. Somit kann eine langsamere Abtastung durch den Leistungsmesser 102 ausreichend sein, um die Energie des Prüflings 108 im Namen anderer Entitäten 112 genau zu verfolgen. In noch einem anderen Beispiel kann der Akkumulator 104 eine feste Größe aufweisen und kann bei einer Abtastfrequenz von fmax 114 und einer Zeit, für die Abtastungen durchgeführt werden sollen, überlaufen. In einem solchen Fall kann das Signal f aktiviert werden, um die Abtastfrequenz zu reduzieren und den Prüfling 108 zu untersuchen, ohne dass der Akkumulator 104 überläuft.
Das Signal f kann am Leistungsmesser 102 mit einer Benachrichtigung an die CPU 110 geändert werden, indem die CPU 110 das Signal f ebenfalls empfängt. Das Signal f kann ohne Benachrichtigung an die CPU 110 geändert werden, da die CPU 110 die spezifische Zeit, zu der das Signal f empfangen wird, nicht kennt oder nicht verwendet. In einigen Ausführungsformen kann das Signal f an die CPU 110 geleitet oder sogar von der CPU 110 ausgegeben werden, aber der Zeitpunkt, zu dem das Signal f so an die CPU 110 geleitet oder von der CPU 110 ausgegeben wird, wird von der CPU 110 nicht aufgezeichnet, bekannt oder verwendet, oder braucht nicht aufgezeichnet, bekannt sein oder von der CPU 110 verwendet zu werden, damit die CPU 110 ihre Messberechnung aus dem vom Leistungsmesser 102, dem Akkumulator 104 und dem Abtastzähler 116 bereitgestellten Wert durchführt. In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 so ausgebildet sein, dass sie im Akkumulator 104 und im Abtastzähler 116 erfasste Werte nach Empfang des Signals f adaptiv anpasst. Die adaptiv angepassten Werte können es der CPU 110 ermöglichen, sich der Änderung der Abtastfrequenz, die durch das Signal f zum Zeitpunkt des Empfangs des Signals f angezeigt wird, nicht bewusst zu sein. Die adaptiv angepassten Werte können es der CPU 110 ermöglichen, ihre Verarbeitungsschritte beizubehalten, um Energie zu berechnen, wenn sich die Abtastfrequenz ändert. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können mittels der adaptiven Schaltung 118 konsistente Energieinformationen vom Leistungsmesser 102 an die CPU 110 bereitstellen, selbst wenn die Abtastfrequenz für die Hardware am Leistungsmesser 102 ohne Benachrichtigung an die CPU 110 geändert wird. Dies kann die Softwareanforderungen zum Berechnen von Energie unter Verwendung mehrerer Abtastfrequenzen vereinfachen, die ohne Benachrichtigung an die CPU 110 geändert wurden. Darüber hinaus kann dies jegliche Notwendigkeit beseitigen, die CPU 110 mit dem Signal f oder einem verwandten Signal zu unterbrechen oder zu wecken. Außerdem kann dies die Notwendigkeit für die CPU 110 beseitigen, bei einer Änderung der Abtastfrequenz während der Messungen durch den Leistungsmesser 102 anschließend den Leistungsmesser 102 anzuweisen, Daten aus dem Akkumulator 104 und dem Abtastwertzähler 116 zu speichern und dann den Akkumulator 104 und den Abtastwertzähler 116 zurückzusetzen. Die CPU 110 kann einen verringerten Systemaufwand und Verwaltungsaufgaben für den Leistungsmesser 102 aufweisen. Möglicherweise müssen weder CPU 110 noch Leistungsmesser 102 die Anforderung erfüllen, die Daten von Akkumulator 104 zu sichern und den Akkumulator bei Empfang des Signals f zurückzusetzen.
Die Abtastfrequenz des Leistungsmessers 102 kann auf jeden geeigneten Wert eingestellt werden. Beispielsweise könnte die Abtastfrequenz beim Empfang des Signals f von 1024 Abtastungen pro Sekunde (sps) auf 8 sps reduziert werden.
Andere Entitäten 112 können Informationen über die von dem Prüfling 108 verbrauchte Energie anfordern oder verwenden. Als Reaktion auf eine solche Anforderung oder Verwendung von Informationen kann die CPU 110 eine Abfrage, einen Befehl, einen Interrupt oder ein anderes Signal an den Leistungsmesser 102 ausgeben. Die Abfrage kann darin bestehen, die Aufzeichnung von Informationen von dem Prüfling 108 zu starten. Die Abfrage kann darin bestehen, die Spannung für eine bestimmte Anzahl von Abtastwerten, eine bestimmte Zeitdauer und bei einer voreingestellten oder einer anderen festgelegten Abtastfrequenz zu messen. Die voreingestellte Abtastfrequenz kann fmax 114 sein. Als Reaktion auf eine solche ausgegebene Abfrage, einen Befehl, einen Interrupt oder ein anderes Signal, das der Leistungsmesser 102 von der CPU 110 empfängt, kann der Leistungsmesser 102 den Akkumulator 104 und den Abtastzähler 116 zurücksetzen und mit der Aufzeichnung von Abtastwerten beginnen. Der Leistungsmesser 102 kann weiterhin Abtastwerte in aufeinanderfolgenden Zyklen für die angegebene Anzahl von Abtastwerten oder Zeit aufzeichnen. Nach Abschluss des Abtastens kann der Leistungsmesser 102 die CPU 110 auf jede geeignete Weise, wie beispielsweise einen Interrupt oder ein anderes Signal, benachrichtigen. Die CPU 110 kann Daten wie PACC oder S_count vom Leistungsmesser 102 direkt oder durch die Verwendung von Befehlen oder Abfragen lesen. Die CPU 110 kann den Akkumulator 104 und den Abtastzähler 116 zurücksetzen.
In einer Ausführungsform kann fmax 114 der CPU 110 als Reaktion auf eine Abfrage bereitgestellt werden, oder die CPU 100 kann fmax 114 a priori kennen. In einer anderen Ausführungsform kann S_count der CPU 110 als Reaktion auf eine Abfrage bereitgestellt werden. Wie weiter unten erläutert, kann die CPU 110 ausgebildet sein, um fmax 114 aus einem solchen Zählerstand zu bestimmen. In noch einer anderen Ausführungsform kann der CPU 110 PACC als Reaktion auf eine Anfrage bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform kann PACC verwendet werden, um die Energie des Prüflings 108 zu berechnen. In einer anderen Ausführungsform kann PACC verwendet werden, um die durchschnittliche Leistung des Prüflings 108 zu berechnen. In noch einer anderen Ausführungsform kann S_count verwendet werden, um fmax 114 zu berechnen, welche wiederum verwendet werden kann, um die Energie des Prüflings 108 zu berechnen. In noch einer anderen Ausführungsform kann S_count verwendet werden, um die durchschnittliche Leistung des Prüflings 108 zu berechnen. PACC und S_count können durch die adaptive Schaltung 118 über Änderungen in der Abtastfrequenz aufrechterhalten werden, die ohne Benachrichtigung an die CPU 110 vorgenommen werden, die angepasst wurden, um es der CPU 110 zu ermöglichen, die geeigneten Werte ohne Bezugnahme auf Änderungen der Abtastfrequenz zu berechnen.
Das akkumulierte Leistungsprodukt PACC, das aus Messungen der Spannungen des Prüflings 108 und des Widerstands 106 erzeugt wird, kann in Software in eine Energiebestimmung umgewandelt werden, indem das akkumulierte Leistungsprodukt PACC mit der Abtastzeit (1/fs) multipliziert wird, wobei fs die vom Leistungsmesser 102 verwendete Abtastfrequenz ist: $E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * \sum_{k = 0}^{S_{c o u n t}} V b u s_{k} * V s e n s e_{k} * \frac{1}{ƒ_{s}}$
was vereinfacht werden kann als $E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * \frac{1}{ƒ_{s}} * (P A C C)$
Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um diese Energiegleichung zu verwenden, um Energie zu bestimmen, die über einen gegebenen Zeitraum an den Prüfling 108 bereitgestellt oder von dieser entladen wird.
Wie oben erörtert, kann sich die Abtastfrequenz während der Messungen des Prüflings 108 ändern. In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 ausgebildet sein, um PACC über die verschiedenen verwendeten Abtastfrequenzen hinweg adaptiv zu erzeugen. Als Ergebnis kann der Wert von PACC, der von der adaptiven Schaltung 118 des Leistungsmessers 102 bereitgestellt wird, der CPU 110 ermöglichen, die obige Gleichung für Energie zu verwenden, unabhängig davon, ob das Signal f während der Abtastung zu irgendeinem Zeitpunkt empfangen wird oder das Signal f nicht empfangen wird. Dadurch kann die adaptive Schaltung 118 verhindern, dass Software auf der CPU 110 benötigt wird, um zuerst die akkumulierte Energie bis zum Zeitpunkt der Abtastfrequenzänderung zu berechnen und aufzuzeichnen, dann den Akkumulator zurückzusetzen und dann die akkumulierte Energie am Ende der Messung bei einer anderen Abtastfrequenz aufzuzeichnen. Wenn beispielsweise das Signal f zu einem bestimmten Zeitpunkt T_slow empfangen wird und die Abtastfrequenz von fmax 114 auf f_slow ändert, könnte die Gesamtenergiegleichung wie folgt aussehen: $E = E_{ƒ m a x} + E_{ƒ s l o w}$
$\begin{array}{l} E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * {(\sum_{k = 0}^{S_{T s l o w}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{1}{ƒ_{m a x}}) \\ + (\sum_{k = S_{T s l o w} + 1}^{S_{c o u n t}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{1}{ƒ_{s l o w}})} \end{array}$
$E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * {(\frac{1}{ƒ_{m a x}} * P A C C_{S m a x}) + (\frac{1}{ƒ_{s l o w}} * P A C C_{s l o w})}$
wobei die Anzahl der Abtastwerte, die aufgenommen werden, bevor das Signal f zum Zeitpunkt T_slow empfangen wird, durch S_Tslow gegeben ist, PACCsmax der Wert des Akkumulators 104 ist, der die Summe der Leistungsprodukte vom Anfang bis zum Zeitpunkt T_slow enthält, wenn das Signal f empfangen wird, und PACC_slow der Wert von Akkumulator 104 ist, der die Summe der Leistungsprodukte vom Zeitpunkt T_slow beim Empfang von f bis zum Ende der Abtastung enthält, E_fmax die vom Beginn der Messzeit bis zum Empfang des Signals f gemessene Energie ist und E_fslow die Energie ist, die von der Zeit zu der Signal f empfangen wurde bis zum Ende des Messzeitraums gemessen wurde.
Dementsprechend müsste die Software der CPU 110 ohne die adaptive Schaltung 118 im Moment T_slow E_fmax unter Verwendung der bis zu diesem Zeitpunkt im Akkumulator 104 akkumulierten Abtastwerte (durch PACCsmax gegeben) berechnen, eine solche Energieberechnung speichern, den Akkumulator 104 und Abtastzähler 116 zurücksetzen, für die nächste Energieberechnung 1/f_max durch 1/f_slow ersetzen und E_fslow unter Verwendung der im Akkumulator 104 akkumulierten Abtastwerte vom Zeitpunkt T_slow bis zum Ende der Messperiode (von PACC_slow gegeben) berechnen. Diese Notwendigkeit, separate Energieberechnungen für Zeiträume mit unterschiedlichen Abtastfrequenzen zu berechnen und den Akkumulator 104 zwischen dem Vornehmen von Messungen für solche Zeiträume zurückzusetzen, kann durch Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verhindert werden.
Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um fmax 114 aus einem S_count zu bestimmen, der von der adaptiven Schaltung 118 bereitgestellt wird. Bei einem gegebenen Messintervall, das bei T1 beginnt und bei T2 endet, $ƒ m a x = \frac{S c o u n t}{T 2 - T 1}$
In einigen Ausführungsformen kann die CPU 110 ausgebildet sein, um fmax 114 aus S_count zu berechnen, anstatt einfach fmax 114 anzunehmen oder fmax 114 vom Leistungsmesser 102 zu erhalten. Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um fmax 114 zu berechnen, wenn die CPU 110 beispielsweise einen zuverlässigeren Takt aufweist als der Leistungsmesser 102, und somit kann die Genauigkeit von T2 - T1 eine genauere Bestimmung des tatsächlichen fmax ermöglichen, die von dem Leistungsmesser 102 verwendet wird. Außerdem kann die CPU 110 ausgebildet sein, um fmax 114 zu berechnen, wenn die CPU 110 zuverlässigere Zeitstempel als Leistungsmesser 102 aufweist. Außerdem kann die CPU 110 ausgebildet sein, um fmax 114 zu berechnen, wenn ein Abtasttakt des Leistungsmessers 102 eine Frequenz aufweist, die aufgrund der Temperatur abweicht oder anderweitig von den Spezifikationen abweicht. Zeitstempel von Befehlen, die zum Starten und Stoppen von Messungen bei T1 und T2 auf der CPU 110 verwendet werden, können verwendet werden. Die CPU 110 kann einen zuverlässigen Takt oder Zeitstempel aufweisen, wenn die CPU 110 als eingebettetes System oder mit Firmware implementiert ist. Die CPU 110 hat möglicherweise keinen zuverlässigeren Takt oder Zeitstempel als der Leistungsmesser 102, wenn die CPU 110 ein Allzweck-Betriebssystem mit einem komplexen Stapel ausführt, der für eine Vielzahl nicht kritischer Aufgaben unterbrochen werden kann. In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 ausgebildet sein, um S_count über die verschiedenen verwendeten Abtastfrequenzen hinweg adaptiv zu erzeugen. Als Ergebnis kann der von der adaptiven Schaltung 118 und dem Leistungsmesser 102 bereitgestellte Wert von S_count der CPU 110 ermöglichen, die obige Gleichung für die f_max-Berechnung zu verwenden, unabhängig davon, ob das Signal f zu irgendeinem Zeitpunkt während der Abtastung empfangen wird oder das Signal f nicht empfangen wird. Um fmax zu berechnen, kann die CPU 110 S_count von der adaptiven Schaltung 118 verwenden, wobei T1 als Beginn der Abtastung und T2 als Ende der Abtastung definiert ist.
Ohne einen solchen adaptiv erzeugten Wert Scannt, der von der adaptiven Schaltung 118 bereitgestellt wird, müsste die CPU 110 ansonsten für eine erste Abtastfrequenz den Leistungsmesser 102 anweisen, Messungen zu starten, den Leistungsmesser 102 anweisen, Messungen zu stoppen, wenn sich die erste Abtastfrequenz ändert, und den Wert Scannt, der beispielsweise für einen ersten Zeitraum zurückgegeben wird, zu verwenden. Dann müsste die CPU 110 S_count zurücksetzen, den Leistungsmesser 102 anweisen, die Messungen erneut zu starten, den Leistungsmesser 102 anweisen, die Messungen zu stoppen, und den neuen Wert S_count für die zweite Zeitdauer verwenden.
Die CPU 110 kann ausgebildet sein, um eine durchschnittliche Leistung des Prüflings 108 aus den zurückgegebenen Werten von PACC und S_count zu bestimmen. Zum Beispiel: $P_{A V G} = \frac{1}{R_{s e n s e}} * P A C C * \frac{1}{S_{c o u n t}}$
wobei das akkumulierte Leistungsprodukt PACC durch den Zählerwert dividiert und durch den Wert von Rsense dividiert wird.
Wie oben erörtert, kann sich die Abtastfrequenz während der Messungen des Prüflings 108 ändern. In einer Ausführungsform kann der Leistungsmesser 102 ausgebildet sein, um S_count und PACC über die verschiedenen verwendeten Abtastfrequenzen hinweg adaptiv zu erzeugen. Als Ergebnis kann der Leistungsmesser 102 S_count und PACC bereitstellen, sodass die obige Gleichung von der CPU 110 für die durchschnittliche Leistung verwendet werden kann. Ohne solche adaptiv erzeugten S_count- und PACC-Werte müsste die CPU 110 ansonsten für eine erste Abtastfrequenz den Leistungsmesser 102 anweisen, Messungen zu starten, das Leistungsmessgerät 102 anzuweisen, Messungen zu stoppen, wenn sich die erste Abtastfrequenz ändert, und die zurückgegebenen S_count- und PACC-Werte für eine solche erste Zeitdauer zu verwenden. Dies erfordert weiterhin, dass der Leistungsmesser 102 rechtzeitig einen Interrupt oder Abfrage von der CPU 110 empfängt und schnell darauf reagiert, um Werte für S_count und PACC als Reaktion auf Abfragen von der CPU 110 abzurufen, bevor zusätzliche Messungen akkumuliert werden. Dann müsste die CPU 110 S_count und PACC zurücksetzen, den Leistungsmesser 102 anweisen, die Messungen erneut zu starten, den Leistungsmesser 102 anweisen, die Messungen zu stoppen, und die neuen S_count- und PACC-Werte für die zweite Zeitspanne verwenden. Dann würden die beiden Durchschnittsleistungsberechnungen selbst gemittelt.
2 ist eine detailliertere Veranschaulichung von Teilen des Leistungsmessers 102 zum adaptiven Erzeugen von PACC und S_count gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere kann 2 eine beispielhafte Implementierung der adaptiven Schaltung 118 veranschaulichen.
Von Vbus und Vsense können Abtastungen erzeugt werden. Vbus und Vsense können von einer oder mehreren Abtastschaltungen abgetastet werden. Die Vbus-Abtastschaltung 204 kann ausgebildet sein, um Vbus abzutasten. Die Vsense-Abtastschaltung 206 kann ausgebildet sein, um Vsense abzutasten. Die Vbus-Abtastschaltung 204 und die Vsense-Abtastschaltung 206 können durch jede geeignete Kombination von analogen und digitalen Schaltungen implementiert werden, beispielsweise durch eine Abtast- und Halteschaltung. Obwohl sie als separate Schaltungen gezeigt sind, können die Vbus-Abtastschaltung 204 und die Vsense-Abtastschaltung 206 als eine einzelne Schaltung implementiert werden. Die Abtastwerte von Vbus und Vsense können mit einem Multiplizierer 208 multipliziert werden. Dies kann ein Leistungsprodukt ergeben, das in einem Register, Leistungsprodukt 210, für den fraglichen Abtastwert gespeichert wird.
In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118, anstatt einfach den Inhalt des Leistungsprodukts 210 zu einem vorhandenen Wert des Akkumulators 104 hinzuzufügen, den Inhalt des Leistungsprodukts 210 basierend auf einer geänderten Abtastfrequenz anpassen. Somit kann der Leistungsmesser 102 adaptiv einen Wert des Akkumulators 104 über verschiedene Abtastfrequenzen hinweg erzeugen.
In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 eine Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 beinhalten, um einen Wert zur Addition an den Akkumulator 104 durch Anpassen des Inhalts des Leistungsprodukts 210 adaptiv zu erzeugen. Die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 kann durch jede geeignete Kombination von analogen Schaltungen, digitale Schaltungen oder Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor implementiert werden. Die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 kann dazu ausgebildet sein, ein Verhältnis verschiedener Abtastfrequenzen auf den Inhalt des Leistungsprodukts 210 anzuwenden.
Ein Verhältnis verschiedener Abtastfrequenzen kann auf jede geeignete Weise bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 eine Faktorschaltung 202 aufweisen. Die Faktorschaltung 202 kann auf jede geeignete Weise implementiert werden, wie beispielsweise durch eine Nachschlagetabelle, ein Register oder durch eine beliebige geeignete Kombination von analogen Schaltungen, digitalen Schaltungen oder Befehlen zur Ausführung durch einen Prozessor. Die Faktorschaltung 202 kann ausgebildet sein, um bei einem gegebenen Empfang des Signals f einen Faktor zu bestimmen, um den die Abtastfrequenz zwischen dem Empfang des Signals f und der Anfangsfrequenz, wie beispielsweise fmax, erhöht oder verringert wurde.
In einer Ausführungsform können die Abtastfrequenzen Faktoren von 2 sein, wie etwa 1, 2, 4, 8, 16... In einer solchen Ausführungsform kann das Verhältnis zwischen zwei beliebigen Abtastfrequenzen als $F_{r a t i o} = 2^{S}$
angegeben werden, wobei S ein Exponent ist, der eine Quantifizierung des Verhältnisses von Abtastfrequenzen gemäß der obigen Gleichung ausdrückt. Außerdem kann S in einer solchen Ausführungsform eine Anzahl von Bits ausdrücken, um die das Leistungsprodukt 210 durch die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 verschoben werden soll. Somit kann in einer solchen Ausführungsform die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 durch eine Schiebeschaltung implementiert werden. Für positive Werte von S, bei denen f_slow, d. h. die als Reaktion auf den Empfang des Signals f zu verwendende Abtastfrequenz, kleiner als fmax ist, kann die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 als Linksverschiebungsschaltung implementiert werden. Die Bits des Leistungsprodukts 210 können um ein Vielfaches gleich S nach links verschoben werden. Die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 kann somit als Multiplikator des Leistungsprodukts 210 mal 2^S wirken.
In anderen Ausführungsformen können die Abtastfrequenzen durch andere Ausdrücke als 2^S in Beziehung stehen. In solchen Ausführungsformen kann die Faktorschaltung 202 ausgebildet sein, um das Verhältnis der Abtastfrequenz bereitzustellen, und die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 kann ausgebildet sein, um das Leistungsprodukt 210 so anzupassen, dass das Ergebnis gemäß dem Verhältnis angepasst wird. Zum Beispiel, wenn das Verhältnis Potenzen von 10 sein kann. In einem solchen Fall kann die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 mit Multiplikationsoperationen implementiert werden, die ausreichen, um das Leistungsprodukt 210 gemäß dem Verhältnis zu skalieren.
Wenn das Signal f nicht empfangen wurde, kann die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 keine Maßnahmen bezüglich des Leistungsprodukts 210 ergreifen.
Nachdem das Leistungsprodukt 210 optional durch die Leistungsprodukt-Anpassungsschaltung 212 angepasst wurde, kann das Ergebnis durch den Addierer 216 zum bestehenden Wert des Akkumulators 104 addiert werden. Das Ergebnis kann über verschiedene Abtastfrequenzen hinweg zurück in den Akkumulator 104 gespeichert werden und in einer Ausführungsform kann der Leistungsmesser 102 ein Abtastinkrement 224 basierend auf einer beliebigen geänderten Abtastfrequenz einstellen, anstatt während jeder Abtastung von Spannungen einfach einen einzelnen Wert zum Abtastzähler 116 hinzuzufügen. Somit kann die adaptive Schaltung 118 einen Wert des Abtastzählers 116 über verschiedene Abtastfrequenzen hinweg adaptiv erzeugen.
Das Abtastinkrement 224 kann standardmäßig eins sein. In einer Ausführungsform kann die adaptive Schaltung 118 eine Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 aufweisen, die ausgebildet ist, um durch das Abtastinkrement 224 adaptiv einen inkrementierten Wert für den Abtastzähler 116 zu erzeugen. Die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 kann durch jede geeignete Kombination aus analoger Schaltung, digitaler Schaltung, oder Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor implementiert werden. Die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 kann ausgebildet sein, um das Abtastinkrement 224 um einen von der Faktorschaltung 202 erzeugten Faktor anzupassen, wie beispielsweise S. Die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 kann als eine Schiebeschaltung implementiert sein, wobei S eine Anzahl von Bits ausdrückt, um die das Abtastinkrement 224 durch die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 verschoben werden soll. Die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 kann als eine Linksverschiebungsschaltung implementiert sein, wobei f_slow um einen Faktor von zwei kleiner als die ursprüngliche Abtastfrequenz ist. Wenn das Signal f nicht empfangen wurde, könnte die Abtastzählwert-Anpassungsschaltung 218 keine Aktion bezüglich des Abtastwertinkrements 224 unternehmen und das Abtastinkrement 224 unangepasst bereitstellen.
Nachdem das Abtastinkrement 224 optional durch die Abtastzahl-Anpassungsschaltung 218 angepasst wurde, kann das Ergebnis durch den Addierer 220 zu dem vorhandenen Wert des Abtastzählers 116 addiert werden. Das Ergebnis kann im Abtastzähler 116 zurückgespeichert werden.
Dementsprechend kann die adaptive Schaltung 118 ausgebildet sein, um adaptiv einen PACC-Wert im Akkumulator 104 zu erzeugen, der verwendet werden kann, selbst wenn er mit mehreren Abtastfrequenzen erzeugt wird. Wenn die Anfangsfrequenz fmax ist und die zweite Frequenz, die durch das Signal f ausgelöst wird, als f_slow angegeben wird, das langsamer als fmax sein kann, dann ist $F r a t i o = \frac{ƒ_{m a x}}{ƒ_{s l o w}}$
und $ƒ_{m a x} = F r a t i o * ƒ_{s l o w}$
und $ƒ_{s l o w} = \frac{ƒ_{m a x}}{F r a t i o}$
Nimmt man die obige Energiegleichung und ersetzt für f_slow $\begin{array}{l} E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * {(\sum_{k = 0}^{S_{T s l o w}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{1}{ƒ_{m a x}}) \\ + (\sum_{k = S_{T s l o w} + 1}^{S_{c o u n t}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{1}{ƒ_{s l o w}})} \end{array}$
$\begin{array}{l} E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * {(\sum_{k = 0}^{S_{T s l o w}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{1}{ƒ_{S m a x}}) \\ + (\sum_{k = S_{T s l o w} + 1}^{S_{c o u n t}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * \frac{F r a t i o}{ƒ_{S m a x}})} \end{array}$
$\begin{array}{l} E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * \frac{1}{ƒ_{S m a x}} \\ * {(\sum_{k = 0}^{S_{T s l o w}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}}) + (\sum_{k = S_{T s l o w} + 1}^{S_{c o u n t}} V b u s_{k} * V_{s e n s e_{k}} * F r a t i o)} \end{array}$
$E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * \frac{1}{ƒ_{S m a x}} * {(P A C C_{S m a x}) + (F r a t i o * P A C C_{s l o w})}$
$E = \frac{1}{R_{s e n s e}} * \frac{1}{ƒ_{m a x}} * P A C C$
Zurückkehrend zu 1 kann die CPU 110 daher einfach PACC verwenden, den Wert des Akkumulators 104, wenn die Abtastung beendet ist, um die Energie des Prüflings 108 zu berechnen, selbst wenn verschiedene Abtastfrequenzen verwendet wurden, um PACC zu erzeugen. Wenn eine initiale Abtastfrequenz niedriger als fmax war, kann eine solche Abtastfrequenz in die obige Gleichung eingesetzt werden, solange die Faktorschaltung 202 eine Differenz zwischen einer solchen Abtastfrequenz und f_slow berücksichtigt. Die CPU 110 muss möglicherweise nicht den Moment T_slow erkennen, auf den Empfang des Signals f reagieren, E_fmax berechnen und speichern und den Akkumulator 104 und den Abtastzähler 116 zurücksetzen. Die gleiche Energieberechnungsformel oben gilt unabhängig davon, ob die Abtastfrequenz konstant war oder ob sie sich geändert hat, bevor die Daten von der CPU 110 gelesen wurden. Tatsächlich kann sich die Abtastfrequenz mehrmals ändern. Werte können im Akkumulator 104 gespeichert werden, als ob fmax (oder eine andere eingestellte Frequenz) für alle Abtastwerte verwendet wurde. Es kann nicht erforderlich sein, dass nur die hier diskutierten speziellen Abtastfrequenzen verwendet werden, da die Technik für alle geeigneten Frequenzen verwendet werden kann, für die Verhältnisse berechnet werden können.
Die Steuerung von Leistungsakkumulationsberechnungen kann vereinfacht werden. Mit der adaptiven Implementierung des Aktualisierens des Akkumulators 104 und des Abtastzählers 116 werden Änderungen der Abtastfrequenz automatisch im Leistungsmesser 102 gehandhabt und die CPU 110 muss möglicherweise nicht jedes Mal, wenn sich die Abtastfrequenz ändert, den Akkumulator 104 und den Abtastzähler 116 auslesen. Dies kann zu einer Reduzierung des System-Overheads mit weniger Busverkehr und Befehlen wie Interrupt-, Wake- oder Refresh-Befehlen zum Synchronisieren von Daten führen. Darüber hinaus kann dies zu einer Vereinfachung der Berechnungen durch die CPU 110 führen. Eine einfachere Software zum Ausführen auf der CPU 110 kann zu weniger CPU-Zeitverbrauch, weniger Energieverbrauch, weniger Speicherplatz für den Programmspeicher in eingebetteten Anwendungen und weniger Interaktion zwischen CPU 110 und Leistungsmessungschips wie den Leistungsmesser 102 führen. Darüber hinaus kann dies zu einem geringeren Energieverbrauch führen, da die CPU 110 während der Messung durch den Leistungsmesser 102 im Ruhezustand oder ausgeschaltet sein kann. Darüber hinaus kann dies dazu führen, dass zum Empfangen des Signals f weniger Verbindungen auf der CPU 110 erforderlich sind. Die akkumulierten Daten des Akkumulators 104 und des Abtastzählers 116 können über Änderungen der Abtastfrequenz hinweg konsistent sein, was keine Notwendigkeit ergibt, die Daten des Akkumulators 104 und des Abtastzählers 116 zu speichern und diese vor einem Umwandlungszyklus mit der neuen Abtastfrequenz als die Daten für den Akkumulator 104' zurückzusetzen und der Abtastzähler 116 kann von der Abtastfrequenz unabhängig sein.
3 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Verfahrens 300 zur adaptiven Leistungsmessungsakkumulation mit einer sich ändernden Abtastfrequenz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 300 kann von jeder geeigneten Entität durchgeführt werden, wie beispielsweise den Elementen nach 1 und 2. Das Verfahren 300 kann mehr oder weniger Schritte aufweisen als in 3 gezeigt. Die Schritte des Verfahrens 300 können in verschiedenen Ausführungsformen optional wiederholt, weggelassen, in einer anderen Reihenfolge oder rekursiv ausgeführt werden. Das Verfahren 300 kann so oft wie nötig wiederholt werden und kann bei jedem geeigneten Kriterium beginnen oder enden, wie beispielsweise einem Befehl, basierend auf einer Einstellung oder anderen geeigneten Kriterien.
Bei Schritt 305 kann ein Bedarf an Leistungsmessungen eines Prüflings bestimmt oder identifiziert werden. Der Bedarf kann als Teil einer bestimmten Anfrage gestellt werden oder kann ein fortlaufender oder wiederkehrender Bedarf sein. Der Bedarf kann durch Software oder Firmware bestimmt werden, die auf einer CPU läuft.
Bei Schritt 310 kann die CPU eine Anforderung ausgeben, Leistungsmessungen eines Prüflings vorzunehmen. Die Anfrage kann an einen Leistungsmesser erfolgen.
Bei Schritt 315 kann der Leistungsmesser Messungen geeigneter Spannungen oder Ströme des Prüflings vornehmen. Zum Beispiel kann der Leistungsmesser Spannungsmessungen an einem Messwiderstand vornehmen, der mit dem Prüfling verbunden ist, sowie Spannungsmessungen an dem Prüfling vornehmen. Die Spannungsmessungen können multipliziert werden, um ein Leistungsprodukt zu erhalten. Jeder Satz von Spannungsmessungen und das resultierende Leistungsprodukt können initial für eine gegebene Probe durchgeführt werden. Die Abtastfrequenz kann sich ohne Benachrichtigung der CPU zu jedem geeigneten Zeitpunkt während des Verfahrens 300 ändern.
Bei Schritt 320 kann der Leistungsmesser einen Anpassungsfaktor bestimmen. Der Anpassungsfaktor kann als Verhältnis zwischen der maximalen Abtastfrequenz und der aktuellen Abtastfrequenz berechnet werden, wenn sich die Abtastfrequenz geändert hat. Die Abtastfrequenz kann beim Empfang des Signals f eingestellt werden. Bei Schritt 325 kann der Leistungsmesser den Anpassungsfaktor auf das Leistungsprodukt und auf das Abtastzählerinkrement anwenden. Wenn die Abtastfrequenz der ursprünglichen Abtastfrequenz entspricht, hat der Anpassungsfaktor möglicherweise keinen Einfluss auf das Leistungsprodukt. In Schritt 330 kann ein Akkumulator mit dem Leistungsprodukt, wie es durch den Anpassungsfaktor von Schritt 325 angepasst wurde, inkrementiert werden. In Schritt 335 kann ein Abtastzähler wie durch den Anpassungsfaktor angepasst inkrementiert werden. Wenn die Abtastfrequenz gleich der ursprünglichen Abtastfrequenz ist, kann der Abtastzähler um eins erhöht werden.
Bei Schritt 340 kann bestimmt werden, ob alle Messungen vorgenommen wurden. Wenn dies der Fall ist, kann das Verfahren 300 mit Schritt 345 fortfahren. Andernfalls kann das Verfahren 300 beispielsweise bei Schritt 315 wiederholt werden.
Bei Schritt 345 können Daten von dem Akkumulator und dem Abtastzähler beispielsweise an die CPU gemeldet werden. Bei Schritt 350 kann die CPU mit den Daten aus dem Akkumulator und dem Abtastwertzähler Berechnungen durchführen, wie beispielsweise die Energie oder die durchschnittliche Leistung des Prüflings.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Bezug auf eine oder mehrere Ausführungsformen beschrieben, und es sollte erkannt werden, dass viele Äquivalente, Alternativen, Variationen und Modifikationen, abgesehen von den ausdrücklich genannten, möglich sind und im Schutzumfang der Offenbarung liegen. Während die vorliegende Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich ist, wurden spezifische beispielhafte Ausführungsformen davon in den Zeichnungen gezeigt und hierin im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die hierin beschriebene Beschreibung spezifischer beispielhafter Ausführungsformen die Offenbarung nicht auf die hierin offenbarten besonderen Ausführungsformen beschränken soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/838460 [0001]

Claims

Vorrichtung, die aufweist: eine Abtastschaltung, die ausgebildet ist, um initial elektrische Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz durchzuführen; eine adaptive Schaltung; und einen Akkumulator, der dazu ausgebildet ist, elektrische Messwerte des Prüflings von der Abtastschaltung zu akkumulieren; wobei nach einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz: die Abtastschaltung weiterhin dazu ausgebildet ist, zweite elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz durchzuführen; die adaptive Schaltung dazu ausgebildet ist, die zweiten elektrischen Messwerte von der Abtastschaltung gemäß einem Faktor anzupassen um angepasste zweite elektrische Messwerte zu erhalten, wobei der Faktor auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz basiert; und der Akkumulator weiterhin dazu ausgebildet ist, die angepassten zweiten elektrischen Messwerte zu akkumulieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Akkumulator weiterhin ausgebildet ist, um die angepassten zweiten elektrischen Messungen, die bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, mit den ersten elektrischen Messungen zu akkumulieren, die bei der ersten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, ohne einen Wert des Akkumulators zurückzusetzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, die weiterhin einen Abtastzähler aufweist, der ausgebildet ist, um: initial eine Zählung von elektrischen Messungen zu akkumulieren, die von der Abtastschaltung bei der ersten Abtastfrequenz durchgeführt werden; und nach einem Wechsel von der ersten Abtastfrequenz auf die zweite Abtastfrequenz, weiterhin die Zählung der elektrischen Messungen zu akkumulieren, die von der Abtastschaltung bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt werden, wobei die Zählung der Leistungsmessungen, die von der Abtastschaltung bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt werden, durch den Faktor angepasst wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die adaptive Schaltung weiterhin ausgebildet ist, um einen Hinweis zu empfangen, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchzuführen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die adaptive Schaltung weiterhin ausgebildet ist, um den Hinweis zu empfangen, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchgeführt werden sollen, ohne eine Benachrichtigung an die Software, die ausgebildet ist, um einen Wert des Akkumulators zu verwenden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Akkumulator weiterhin ausgebildet ist, um einen einzelnen Wert akkumulierter elektrischer Messungen bereitzustellen, wobei die akkumulierten elektrischen Messungen elektrische Messungen aufweisen, die sowohl mit der ersten Abtastfrequenz als auch mit der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die adaptive Schaltung eine Schiebeschaltung aufweist; der Faktor („S“) ein Exponent einer Basis von zwei ist, wobei 2^S gleich einem Verhältnis der ersten Abtastfrequenz zur zweiten Abtastfrequenz ist; und die Schiebeschaltung so ausgebildet ist, dass sie einen akkumulierten Wert elektrischer Messwerte um S Bits verschiebt.
Verfahren, das aufweist: das initiale Durchführen elektrischer Messungen eines Prüflings bei einer ersten Abtastfrequenz; Akkumulieren elektrischer Messungen des Prüflings; Bestimmen einer Änderung der Abtastfrequenz von der ersten Abtastfrequenz zu einer zweiten Abtastfrequenz; Durchführen zweiter elektrischer Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz nach dem Bestimmen der Änderung der Abtastfrequenz; Anpassen der zweiten elektrischen Messwerte gemäß einem Faktor, wobei der Faktor auf einer Beziehung zwischen der ersten Abtastfrequenz und der zweiten Abtastfrequenz basiert, um angepasste zweite elektrische Messwerte zu erhalten; und Akkumulieren der angepassten zweiten elektrischen Messungen.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin das Akkumulieren der angepassten bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführten zweiten elektrischen Messungen mit den ersten elektrischen Messungen aufweist, die bei der ersten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, ohne einen Akkumulationswert zurückzusetzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, das weiterhin aufweist: Aufrechterhalten einer Abtastzählung; initiales Akkumulieren einer Zählung von elektrischen Messungen, die bei der ersten Abtastfrequenz in der Abtastzählung durchgeführt werden; und nach einem Wechsel von der ersten Abtastfrequenz auf die zweite Abtastfrequenz, Akkumulieren der Anzahl von elektrischen Messungen in der Abtastungszählung, die bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt werden, wobei die Anzahl von Leistungsmessungen, die bei der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden, um den Faktor angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, das weiterhin das Empfangen eines Hinweises aufweist, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin das Empfangen des Hinweises aufweist, dass elektrische Messungen bei der zweiten Abtastfrequenz statt der ersten Abtastfrequenz durchgeführt werden sollen, ohne eine Benachrichtigung an die Software, die ausgebildet ist, um einen Wert des Akkumulators zu verwenden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, das weiterhin das Bereitstellen eines einzigen Wertes von akkumulierten elektrischen Messwerten aufweist, wobei die akkumulierten elektrischen Messwerte elektrische Messwerte aufweisen, die sowohl mit der ersten Abtastfrequenz als auch mit der zweiten Abtastfrequenz durchgeführt wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei: die Anpassung mit einer Schiebeschaltung durchgeführt wird; der Faktor („S“) ein Exponent einer Basis von zwei ist, wobei 2^S gleich einem Verhältnis der ersten Abtastfrequenz zur zweiten Abtastfrequenz ist; und das Verfahren weiterhin das Verwenden der Schiebeschaltung aufweist, um einen akkumulierten Wert elektrischer Messwerte um S Bits zu verschieben.
System, das aufweist: einen Prozessor; und einen Leistungsmesser, einschließlich einer der Vorrichtungen der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Akkumulator der Vorrichtung ausgebildet ist, um eine Akkumulation von angepassten zweiten elektrischen Messwerten an den Prozessor bereitzustellen.