[发明专利]一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法

摘要

本发明提供了一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法，属于低功耗采集系统功耗估计、寿命预测领域。本方法通过基尔霍夫定律分析低功耗采集系统电流与电功之间的关系，考虑低功耗采集系统周期式工作方式，建立整个系统的功耗数学模型；运用加速寿命试验，通过减少系统的休眠时间，加速系统工作直到低功耗采集系统无法工作，在短时间内得到足够的试验样本，利用统计方法拟合数学模型的未知参数；最终得到准确的低功耗采集系统工作寿命的估计公式，从而较为准确地预测低功耗采集系统的使用寿命。本发明方法可以减小因芯片参数不准确、电路寄生电阻、寄生电容所导致的功耗估计误差，得到的系统工作寿命值更加接近实际、更加准确。

主权项

一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对采集系统的工作寿命建立如下数学模型：t^(T)=TCI^sT+c^w-I^sT^w---(1)]]>式中，T表示采样周期；C表示采集系统电池的容量；表示采集系统单次循环工作功耗；表示采集系统的休眠电流；表示采集系统单次循环的工作时间；其中，C、和为未知参数；步骤2：通过缩短系统的休眠期的时间，得到加速条件下的低功耗采集系统的使用寿命；由于在采集系统的工作过程中采样时间是不变的，所以采用缩短工作周期T的方式缩短系统的休眠期；分别设定采样周期T为：5s、10s、20s、40s，得到了工作时间与工作电压的关系曲线；当采集系统正常工作时，不同采样周期下的供电电压是一样的；当采集系统失效时，供电电压无法保持在正常水平，此时，不同采样周期下的电池电压是相同的，供电电压无法保持正常水平的点叫做低功耗采集系统失效点；设定四个不同的采样周期，对采集系统进行实验，获取各个采样周期下采集系统的寿命临界点，每个寿命临界点对应一个坐标(工作寿命，系统失效点的电池电压)；实验用的采样周期小于实际工作的采样周期；步骤3：以(采样周期，系统对应的工作寿命)为一个坐标，用该坐标对应的一系列数值对公式(1)进行最小二乘法拟合，确定未知参数；在进行拟合时，将采样周期T作为x，系统的工作寿命作为y，用参数a表示C，参数b表示参数c表示则公式(1)简化为如下形式：y=axb+cx---(2)]]>拟合得到a，b和c的值；步骤4：利用确定未知参数的公式(2)及实际工作周期，对采集系统的工作寿命进行估计。