功率计

通过 Lager CLI 从功率计 Net 读取功率、电流和电压。支持 Yocto-Watt、Joulescope JS220 和 Nordic PPK2 硬件。

语法

lager watt [NET_NAME] [COMMAND] [OPTIONS]

不带 COMMAND 时，lager watt NET_NAME 读取功率（瓦特）。 current、voltage 和 all 子命令读取其他量（仅 Joulescope JS220 和 Nordic PPK2）。

命令

命令	说明
（无） / `power`	读取功率，单位瓦特
`current`	读取电流，单位安培
`voltage`	读取电压，单位伏特
`all`	一并读取电流、电压和功率

选项

以下选项在每个读取子命令（power/current/voltage/all）上都可用。对于默认的功率读取，--box 也可以直接写在 lager watt NET_NAME 之后。

选项	说明
`--box BOX`	Lager Box 名称或 IP 地址
`-d, --duration FLOAT`	平均时间窗口，单位秒（默认 `0.1`）。窗口越长，参与平均的采样越多，读数噪声越低、有效分辨率越高。
`--json`	输出程序可读的 JSON 对象，而不是格式化文本
`--help`	显示帮助信息并退出

参数

参数	说明
`NET_NAME`	要读取的功率计 Net 名称（设置了默认值时可省略）。它必须写在子命令之前。

用法

lager watt NET_NAME [--box BOX]                  # power
lager watt NET_NAME current [--box BOX]          # current
lager watt NET_NAME voltage [--box BOX]          # voltage
lager watt NET_NAME all [--box BOX]              # current + voltage + power

如果省略 NET_NAME 且没有设置默认值，lager watt 会列出 Box 上全部可用的功率计 Net。

输出

Lager 以基本单位（W、A 或 V）打印每个读数，最多保留六位有效数字。很小的读数会以科学计数法显示，因此 52.34 µW 的负载打印为 5.234e-05 W（#837）：

Power 'POWER_METER': 5.234e-05 W
Current 'POWER_METER': 0.012 A
Voltage 'POWER_METER': 3.3 V

all 打印全部三个量：

Measurements 'POWER_METER' (0.1s):
  Current: 0.012 A
  Voltage: 3.3 V
  Power:   0.0396 W

使用 --json 时，输出是单个 JSON 对象（单位为 SI 基本单位 —— 安培、伏特、瓦特）：

lager watt POWER_METER all --json --box my-lager-box
{"netname": "POWER_METER", "current": 0.012, "voltage": 3.3, "power": 0.0396, "duration_s": 0.1}

默认读取超时为 30 秒（--duration 窗口较长时会相应放大）。如果在该时间内没有读数到达，命令会以错误退出。错误信息会指出两种可能的原因：设备断开，或 USB 故障。

提高分辨率

有两个手段可以改善功率/电流读数：

显示 —— 输出以基本单位保留六位有效数字。亚毫瓦或亚毫安级的读数会以科学计数法显示（例如 5.234e-05 W），而不是显示为零。非零读数永远不会因为舍入而丢失。
平均窗口 —— 传入 --duration 可以在更长的采集时间上取平均。窗口越长，均值的噪声越小，得到的数值更稳定、有效分辨率更高：

lager watt POWER_METER current --duration 1.0 --box my-lager-box

长平均窗口

--duration 同样适用于长窗口 —— 例如一分钟内的平均电流：

lager watt POWER_METER current --duration 60 --box my-lager-box

在 Joulescope JS220 上，超过约 10 秒的窗口会使用仪器的片上电荷累加器 （平均电流 = Δ电荷 ÷ Δt）。JS220 不会为这样的窗口缓存原始采样。这种方式是无间隙的：它捕捉每一次瞬态，而不只是被采样到的那一部分。它还使用恒定内存，因此可以扩展到任意长度的窗口 —— 一分钟、十分钟，甚至更长。较短的窗口仍然使用直接采样。

受支持的硬件

厂商	型号	识别方式	特性
Yoctopuce	Yocto-Watt	USB VID:PID `24e0:002a`	实时功率测量
Joulescope	JS220	USB VID:PID `16d0:10ba`	高精度的功率、电压和电流测量
Nordic Semiconductor	PPK2	USB VID:PID `1915:c00a`	通过源模式测量电流、电压和功率

硬件功能对比

功能	Yocto-Watt	Joulescope JS220	Nordic PPK2
功率读取（`power`）	支持	支持	支持
电压读取（`voltage`）	不支持	支持	支持（所配置的源电压）
电流读取（`current`）	不支持	支持	支持
合并读取（`all`）	不支持	支持	支持
可配置平均（`--duration`）	不支持（瞬时值）	支持	支持
设备选择	按通道	按序列号	按序列号

current、voltage 和 all 子命令需要 Joulescope JS220 或 Nordic PPK2。在 Yocto-Watt（只支持功率）上，它们会以一条明确的 “not supported” 信息退出 —— 请改用 lager watt NET_NAME 读取功率。同样的读数也可以通过 Python API 获取。

仪器名称匹配

后端驱动根据 Net 配置中的仪器名称来选择：

匹配模式	驱动
含有 `joulescope` 或 `js220`（不区分大小写）	Joulescope JS220
含有 `ppk2`、`ppk` 或 `nordic`（不区分大小写）	Nordic PPK2
其他所有功率计仪器	Yocto-Watt

默认 Net

lager defaults add --watt-meter-net 保存的键是 net_watt_meter，而 lager watt 读取的是 net_watt。因此用这种方式设置的默认值目前不会被使用（#836）。请在每条命令中给出 Net 名称：

lager defaults add --watt-meter-net POWER_METER

之后仍需写出 Net 名称：

lager watt POWER_METER

示例

# Read power from watt meter
lager watt POWER_METER --box my-lager-box

# Read current / voltage (Joulescope JS220 or Nordic PPK2)
lager watt POWER_METER current --box my-lager-box
lager watt POWER_METER voltage --box my-lager-box

# Read current, voltage, and power together
lager watt POWER_METER all --box my-lager-box

# Average over 1 second for a lower-noise reading
lager watt POWER_METER current --duration 1.0 --box my-lager-box

# Machine-readable output for scripts
lager watt POWER_METER all --json --box my-lager-box

# Read using default net
lager watt

# List available watt meter nets
lager watt --box my-lager-box

脚本示例

功率阈值检查（JSON）

#!/bin/bash
# Verify power consumption is within limits using JSON output
POWER=$(lager watt POWER all --json --box my-lager-box | python3 -c 'import sys,json; print(json.load(sys.stdin)["power"])')

if (( $(echo "$POWER > 10" | bc -l) )); then
    echo "FAIL: Power consumption too high: ${POWER}W"
    exit 1
fi
echo "PASS: Power within limits (${POWER}W)"

电流曲线采集（JSON）

#!/bin/bash
# Sample current over time
BOX="my-lager-box"
NET="POWER"

echo "timestamp,current_a"
for i in $(seq 1 10); do
    CURRENT=$(lager watt $NET current --json --box $BOX | python3 -c 'import sys,json; print(json.load(sys.stdin)["current"])')
    echo "$(date +%s),$CURRENT"
    sleep 1
done

故障排除

错误	原因	解决方法
`does not support reading current/voltage`	该 Net 背后是 Yocto-Watt（只支持功率）	请用 `lager watt NET_NAME` 读取功率，或把该 Net 移到 Joulescope/PPK2 上
超时	设备断开或 USB 故障	检查 USB 连接；重新插拔设备
Connection refused	Box 服务没有运行	检查 Box：`lager hello --box <box>`
Device not found	未检测到功率计	确认设备已连接：`lager instruments --box <box>`

说明

读数以基本单位（W、A、V）打印，最多保留六位有效数字；很小的值会以科学计数法显示，而不是 0。--json 输出同样的基本单位。
--duration 设置平均窗口；Joulescope JS220 和 Nordic PPK2 会遵循它，而 Yocto-Watt 返回瞬时值并忽略它。在 JS220 上，超过约 10 秒的窗口由片上电荷累加器无间隙测量（恒定内存，任意长度）。
Nordic PPK2 工作在源模式（提供 0.8–5V 的可配置电压并测量电流）；它的 voltage 读数就是所配置的源电压。
current、voltage 和 all 子命令必须写在 Net 名称之后：lager watt NET_NAME current。
Net 名称就是您搭建实验台时分配的名称。
用 lager nets 查看可用的功率计 Net，用 lager instruments --box <box> 确认设备已被检测到。

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