小小的無人機，越來越多地進入了我們的視野。每次看到空中這個小小的身軀，在空中嗡嗡飛過，我不止一次地希望知道那個小玩意充一次電能飛多長時間。

于是我在網上訂購了一個用于空中拍攝的無人機，外帶一塊備用電池。沒有想到的是，這個1100mA的電池價格差不多是無人機價格的四分之一！

我也很想看看這個電池有什么奇特之處。

我們打開產品說明書，看到了這樣的信息：

從說明書上看，這個1100mAH 的電池居然能讓飛機飛行13 分鐘！當然，最簡單的測試方法是把電充滿，讓飛機飛起來，直到攤在地上飛不動為止。但這種方法過于粗糙，也過于粗暴！

我們設計了一個更為合理的測試方案：

• 第一步：用 N6705C 直流電源分析儀捕獲無人機一段時間或一次工作循環(huán)的電流波形
• 第二步：把捕獲的的電流波形，利用N6705C或N7900高性能電源系統(tǒng)的負載功能進行復現(xiàn)，也就是模擬無人機的真實功耗狀態(tài)
• 第三步：接上電池，對電池的端電壓和電量進行實時檢測，當電壓低于3.5V，就基本可以決定不能再繼續(xù)飛了。

所以，我準備了以上兩個設備：

1. N6705C，配備 N6756A 模塊

2. 14585A 分析軟件

3. N7951A 高性能電源系統(tǒng) + N7909A 功率耗散器

N6705C 電源模塊工作在負載模式下的最大吸收電流為8A（N6785A）。如果超過8A，就需要使用 N7951A 了，這個東西的吸收電流可以到幾十安培。

首先，我們把無人機的電池拆了出來，用 N6705C模擬電池對其進行供電。讓無人機做了一次飛行。捕獲到了以下波形。

? 14585A 啟動數據記錄儀 DataLogger；

? “操作無人機起飛，降落”從開機 → 連接WIFI → 起飛 → 降落過程；

? 軟件實時記錄所有操作過程電流變化。

我們捕獲到了這個電流波形，一分鐘多一點的飛行，測量一下，請看下表，從起飛到完成降落，一共43秒鐘，加上準備時間，已經耗電125mA！如果是這樣，還能安裝說明書上講的飛行13分鐘嗎？

下面，我們要用同樣的電流波形來吸收電池的電量。由于最大電流已經超過8A，我們啟用了N7951A高性能電源系統(tǒng)的負載功能。

接線請看下圖：

利用 14585A 軟件對剛才捕獲到的耗電波形進行編輯，去除掉準備時間，把波形灌入到N7951A 負載波形庫中， 來反復模擬這個起、降過程，連續(xù)吸收電池的能量。我們得到了以下這張圖：

我們來認識一下這個波形：

紅色的波形是吸收電流，它直接仿真了無人機反復起降的過程。由于是N7951A是電源，在啟用負載功能后，吸收電流是負值。所以在紅色波形的底部，吸收電流達到了最大，即飛行過程中的10.8A。而最大吸收電流出現(xiàn)在剛啟動的時候，為14A。

藍色的波形是電池的端電壓。它居然隨電流的變化出現(xiàn)了巨大的波動。這就是電池內阻造成的。當吸收電流越大時，電池端電壓最低。這是完全符合工作原理的。

這個測試圖上，我們用標尺進行了測量，得到了這樣的結果：

1. 電池端電壓從充電飽和狀態(tài)，之后連續(xù)下降，在將近 3V 時，出現(xiàn)了陡然跌落。如果這個時候飛機還在飛，沒有出現(xiàn)報警或及時采取措施， 那結果可以想象了

2. 起降此時不到10次，時間8分34秒！看來里產品說明書的指標差了將近45%

3. 整個過程中，吸收了電池總的電量 925mHA，比指標低了17%

利用這種方法來評估飛行時間，或者電池的可用電量， 其優(yōu)勢是顯而易見的：

1. 可以快速測量無人機的功耗，幫助工程師優(yōu)化產品功耗，縮短開發(fā)時間

2. 有效驗證在不同工作場景下的功耗和電池續(xù)航時間

3. 幫助工程師對電池和電池管理進行有效優(yōu)化，針對產品選擇更適合產品功耗特性的電池。同時，可以迅速驗證在不同環(huán)境溫度下電池的性能

不僅對無人機產品，如果工程師在開發(fā)電池驅動的機器人、電動汽車、智能醫(yī)療設備， 甚至物聯(lián)網產品，這種測試方法同樣適用，只是功率大小的問題。