خيار الميزانية لقياس TrueRMS. صحيح RMS قياس الجهد جذر متوسط ​​التربيع الحقيقي

شركة صينية متعددة المقاييس فيكتورفي الوقت الحاضر ، غالبًا ما يتم العثور عليها على مواقع الإنترنت الصينية AliExpress ، Banggood ، وهناك عدد غير قليل منها في الموزعين الروس. ما هي الميزانية بالمقاييس المتعددة لهذه الشركة الصينية؟ اليوم لدينا جهاز متعدد في المراجعة فيكتور VC890Dمع وظيفة RMS الحقيقية. تم ذكر كلمة True RMS هنا لسبب ما ، منذ ذلك الحين يوجد بالضبط نفس المقياس المتعدد فيكتور VC890D ، ولكن بدون True RMS ، والذي له مظهر وخصائص مختلفة قليلاً ، بالإضافة إلى عدة نطاقات لقياس سعة المكثفات. يحتوي هذا المقياس المتعدد على نطاق واحد فقط: 2000 فائق التوهج. وهي مبنية على شرائح مختلفة تمامًا.

هناك أيضا نموذج فيكتور VC890C +، يختلف فقط في القدرة على قياس درجة الحرارة ووجود مزدوج حراري في المجموعة. من جميع النواحي الأخرى ، أجهزة متطابقة تمامًا.

يبلغ متوسط ​​تكلفة المتر على AliExpress حوالي 25 دولارًا.

لذلك ، تم طلب جهاز القياس المتعدد على AliExpress ، لقد جاء بدون صندوق ، ملفوف فقط في عدة طبقات من غلاف الفقاعات. يمكنك رؤية المجموعة الكاملة أدناه:

هنا نرى المقياس المتعدد نفسه ، المجسات ، الإرشادات باللغة الصينية ، بالإضافة إلى قطعة من الورق بختم تحكم.

مواصفات فيكتور VC890D:

  • TrueRMS (قياس شكل الموجة التعسفي)
  • الدقة الأساسية ± 0.5٪ (DCV)
  • قياس جهد التيار المستمر حتى 1000 فولت (± 0.5٪)
  • قياس جهد التيار المتردد حتى 750 فولت (± 0.8٪)
  • تيار مستمر / تيار متردد التيار حتى 20 أمبير (± 1.5٪)
  • قياس المقاومة حتى 20 متر مكعب (± 0.8٪)
  • قياس السعة حتى 2000 μF (± 2.5٪)
  • رنين السلسلة
  • اختبار الصمام الثنائي
  • قياس كسب الترانزستورات
  • الوظيفة: 3 مقاسات / ثانية
  • عقد تلقائي
  • إيقاف التشغيل التلقائي
  • 4 أرقام LCD بإضاءة خلفية
  • مزود الطاقة 9 فولت (تاج)
  • الأبعاد: ١٨٦ × ٨٧ × ٤٧ ملم
  • الوزن مع البطارية: 364 جرام مع غطاء ، 280 جرام بدون غطاء

يحتوي جهاز القياس المتعدد على علبة سيليكون قابلة للإزالة. هناك موقف. يوجد ملصق ثلاثي الأبعاد في النهاية ، وميض نقش فيكتور أيضًا في الضوء ، وهذا واضح في الصورة الأولى.

عند تشغيل الطاقة ، تُظهر الشاشة جميع الرموز الممكنة ، ويصدر المتر المتعدد أيضًا صوتًا قصيرًا. يوجد على يمين زر Hold (الذي يقوم أيضًا بتشغيل الإضاءة الخلفية بالضغط لفترة طويلة) ، يوجد مؤشر LED أحمر. عند التبديل بين الأوضاع ، يصدر صوت صفير ويومض مؤشر LED باللون الأحمر.

المجسات هي الأكثر شيوعًا ، والمقاومة المقاسة على جهاز قياس متعدد هي ~ 0.1 أوم.

في حالة السيليكون ، هناك حاملات للمسبارات.

هناك 4 مقابس للمسبار - 2 معيار و 2 مقابس لقياس التيار. المقبس الأول يصل إلى 200 مللي أمبير ، والثاني للتيارات حتى 20 أمبير ، مع الصمامات المناسبة ، والتي يمكن الوصول إليها من خلال حجرة البطارية.

ما هو TrueRMS؟

TrueRMS هي "قيمة rms الحقيقية". أولئك. يشير TrueRMS إلى قياس قيم التيار المتردد والجهد. في الوقت الحاضر ، نحن محاطون أكثر فأكثر بالأجهزة المنزلية ذات الاستهلاك الحالي غير الجيبي وإدخال التشوهات: أجهزة الكمبيوتر ، UPS ، محولات التردد ، أو نفس PWM. على سبيل المثال ، عند قياس استهلاك PWM الحالي ، يمكن المبالغة في تقدير القيم ، وعلى سبيل المثال ، عند استخدام مقوم الصمام الثنائي أحادي الطور ، يمكن التقليل من شأنها. على سبيل المثال ، قد ينشأ موقف أنك قمت بقياس الاستهلاك الحالي لـ 7A ، وأن جهازك يتعرض للخروج باستمرار أو احتراق مصهر 10A. هذا هو المكان الذي يمكن أن يكون فيه جهاز القياس متعدد الوظائف مفيدًا TrueRMS ، والتي يمكنها تحديد القيمة الفعالة الحقيقية للتيار المتردد ، بغض النظر عن شكله.

قياسات

أقترح إجراء القياسات ومعرفة مدى دقة وسرعة عمل الجهاز في أوضاع مختلفة. تستطيع أن ترى سرعة رد الفعل في الفيديو.

لنبدأ بقياس مقاومة المقاومات عالية الدقة بنسبة 0.01٪ من TDK و Vishay. سنقوم بتغيير المجسات للحصول على جودة أعلى قليلاً وبمقاومة أقل لتقليل تأثير مقاومتها الداخلية. سيكون ذلك ممكنًا مع الأقارب ، ولكن لا يزال العديد من هواة الراديو يغيرونها لاحقًا إلى أفضلهم أو نتيجة التآكل السريع.

يعطي المتر المتعدد قراءات دقيقة بعد فترة ( يمكن رؤيته بوضوح في الفيديو)... ومنذ ذلك الحين عند القياس ، تكون كلتا اليدين مشغولتين ، وكانت الكاميرا تلتقط الصور مع تأخير في التحرير ، ثم تبين أن قيم المقاومة في بعض الإطارات ليست ثابتة. ولكن مع ذلك ، في معظم الحالات ، يتم المبالغة في تقدير قراءات المقاومة إلى حد ما ، على الرغم من أن كل شيء يقع ضمن خطأ القياس المعلن.

دعونا نتحقق من مدى دقة قياس المتر المتعدد لجهد التيار المستمر. للقيام بذلك ، خذ ION على الدائرة الدقيقة AD588BQ ، التي لا يتجاوز انجراف درجة الحرارة فيها 1.5 جزء في المليون / درجة مئوية ، بجهد خرج 5 فولت و 10 فولت. بتعبير أدق ، 5.00031V و 10.00027V (تقاس بمقياس Agilent 34401A).

لقياس جهد التيار المتردد ، تم استخدام عاكس 12/220 ، مما يعطي موجة جيبية نقية. كما ترى ، القراءات دقيقة جدًا.

قياس كسب الترانزستورات hFE:

تنطفئ الإضاءة الخلفية للشاشة تلقائيًا بعد حوالي 15 ثانية بعد الضغط على زر Hold لفترة طويلة.

في وضع قياس الصمام الثنائي ، يظهر الجهد عبر المجسات المفتوحة. كما ترى ، فهو يبلغ حوالي 1.6 فولت (العديد من المواصفات لهذا النموذج تشير إلى الجهد الخاطئ 3 فولت). لذلك ، لا يمكنهم التحقق من المصابيح ، لأن هناك حاجة إلى مزيد من الجهد لاختبارها.

استمرارية الصمام الثنائي 1N4007. يتم عرض انخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي.

كما ترى ، فهي 0.565 فولت.

لقياس سعة المكثفات في هذا النموذج ، يتم توفير نطاق واحد فقط - 2000 μF. يظهر الجهاز ، اعتمادًا على السعة المقاسة ، الأبعاد: مايكرو أو نانو ، أي اختيار النطاق التلقائي بشكل أساسي. البعد الأدنى: 0.001 nF ، أي 1 بيكو فاراد.

المنحل بالكهرباء 100 درجة فهرنهايت.

وصف:

تعاني العديد من المنشآت التجارية والصناعية من التعثر المستمر لأنظمة الحماية. غالبًا ما تبدو الانقطاعات عشوائية وغير قابلة للتفسير ، ولكن بالطبع هناك سبب ، وفي حالتنا هناك سببان.

صحيح RMS هو القياس الصحيح الوحيد

ك. الغرب، فلوك (المملكة المتحدة) المحدودة.

تعاني العديد من المنشآت التجارية والصناعية من التعثر المستمر لأنظمة الحماية. غالبًا ما تبدو الانقطاعات عشوائية وغير قابلة للتفسير ، ولكن بالطبع هناك سبب ، وفي حالتنا هناك سببان. السبب الأول المحتمل هو التيارات المضادة التي تحدث عند تشغيل بعض أنواع التحميل ، على سبيل المثال ، أجهزة الكمبيوتر الشخصية (ستتم مناقشة هذه المشكلة في منشور مستقبلي لهذا الدليل). السبب الثاني المحتمل هو أن التيار الحقيقي المتدفق عبر الدائرة تم التقليل من شأنه ، أي أن القيم الحقيقية للتيار أعلى من القيمة المقاسة.

يحدث التقليل من قيم القياس في كثير من الأحيان في التركيبات الحديثة. ولكن لماذا يحدث هذا إذا كانت أدوات القياس الرقمية الحديثة دقيقة وموثوقة للغاية؟ الجواب أن العديد من الأجهزة غير مناسبة لقياس التيارات المشوهة ، ومعظم التيارات هذه الأيام مناسبة.

يحدث التشوه بسبب التيارات التوافقية التي تنتجها الأحمال غير الخطية ، وخاصة المعدات الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ومصابيح الفلورسنت ذات الصابورة الإلكترونية ومحركات الأقراص المتغيرة السرعة. سيتم وصف عملية حدوث التوافقيات ، بالإضافة إلى تأثيرها على الأنظمة الكهربائية ، في منشور مستقبلي من الدليل (القسم 3.1). في التين. يوضح الشكل 3 منحنى نموذجي للتيار الذي يستهلكه الكمبيوتر الشخصي. من الواضح أن هذا ليس شبيهًا بالجيوب الأنفية ، وبالتالي لم تعد جميع أدوات القياس الجيبية التقليدية وطرق الحساب قابلة للتطبيق. هذا يعني أنه عند إصلاح أو تحليل تشغيل نظام إمداد الطاقة ، من الضروري استخدام الأجهزة التي يمكنها قياس التيارات والفولتية غير الجيبية.

في التين. يوضح الشكل 1 أداتين قياس (المشابك الحالية) على نفس الدائرة. كلا الجهازين يعملان بشكل صحيح ويتم معايرتهما وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة. الفرق الرئيسي هو كيفية قياس هذه الأدوات.

الأداة اليسرى هي مقياس RMS الحقيقي والأداة اليمنى هي الأداة المعايرة التي تقيس متوسط ​​RMS. لتقدير الاختلاف ، عليك أن تفهم ما تعنيه RMS.

ما هو RMS؟

قيمة جذر متوسط ​​التربيع (جذر متوسط ​​التربيع) AC هي القيمة المكافئة للتيار المستمر التي من شأنها أن تنتج نفس المقدار من الحرارة عند حمل ثابت. تتناسب كمية الحرارة التي ينتجها المقاوم المتناوب مع مربع متوسط ​​التيار خلال الدورة الكاملة للمنحنى. بمعنى آخر ، تتناسب الحرارة الناتجة مع متوسط ​​المربع ، وبالتالي فإن مقدار التيار يتناسب طرديًا مع جذر جذر جذر المربع (لا يهم القطبية لأن المربع دائمًا موجب).

بالنسبة للجيوب الأنفية العادية (الشكل 2) ، تكون قيمة RMS هي 0.707 ضعف القيمة القصوى ، أو القيمة القصوى هي √2 ، أو 1.414 ضعف قيمة RMS. أي أن الحد الأقصى لتيار RMS 1 أمبير للموجة الجيبية الصافية سيكون 1.414 أ. إذا تم حساب سعة الموجة الجيبية (مع تحويل النصف السالب من الدورة) ، فسيكون المتوسط ​​0.636 من الحد الأقصى أو 0.9 من قيمة RMS. في التين. 2 يظهر نسبتين مهمتين:


عند قياس الجيب الصحيح (فقط بالنسبة للجيوب الأنفية الصحيحة) ، من الشرعي إجراء قياس متوسط ​​بسيط (0.636 × كحد أقصى) وضرب النتيجة في عامل الشكل 1.111 (وهو 0.707 من الحد الأقصى) وتسميته قيمة RMS. يتم استخدام نهج مماثل في أدوات القياس التناظرية ، حيث يتم إجراء المتوسط ​​عن طريق القصور الذاتي والتخميد للتذبذبات في المحرِّض ، وكذلك في جميع أدوات القياس الرقمية العالمية الأقدم والأكثر حداثة. يتم وصف الطريقة على أنها قياس ، ومتوسط ​​، ومعايرة RMS.

تكمن المشكلة في أن هذه الطريقة تعمل فقط مع الجيوب الأنفية الصحيحة غير الموجودة في التركيبات الكهربائية الحقيقية. المنحنى في الشكل. 3 هو منحنى استهلاك حالي نموذجي لجهاز كمبيوتر شخصي. لا تزال قيمة RMS الدقيقة هي 1 A ، ولكن الحد الأقصى أعلى بكثير عند 2.6 A والمتوسط ​​أقل بكثير عند 0.55 A.

إذا تم قياس هذا المنحنى بأداة متوسط ​​RMS ، فسيقرأ 0.61 A ، بينما القيمة الفعلية هي 1 A (أي أقل بنسبة 40٪ تقريبًا). يقدم الجدول بعض الأمثلة عن كيفية استجابة نوعين مختلفين من العدادات لأشكال موجة مختلفة.

يأخذ مقياس RMS الحقيقي مربع القيمة اللحظية للتيار الوارد ، والمتوسطات بمرور الوقت ، ثم يعرض الجذر التربيعي لذلك المتوسط. في ظل ظروف الاستخدام المثالية ، تكون القراءات دقيقة تمامًا ، مهما كان المنحنى. ومع ذلك ، فإن التطبيق ليس مثاليًا أبدًا ويجب مراعاة عاملين مقيدين: استجابة التردد وعامل الذروة.

لتشغيل أنظمة الإمداد بالطاقة ، عادةً ما يكفي قياس ما يصل إلى التوافقي الخمسين ، أي ما يصل إلى تردد يبلغ 2500 هرتز تقريبًا. تعتبر قيمة السعة القصوى والنسبة بين القيمة القصوى وقيمة RMS مهمة للغاية. تتطلب القيم الأعلى من السعة القصوى أدوات ذات نطاق ديناميكي أوسع ، وبالتالي دقة أعلى في تحويل الرسم التخطيطي.

على الرغم من أن الأجهزة تعطي قراءات مختلفة عند قياس المنحنيات المشوهة ، فإن قراءات كلا الجهازين سوف تتطابق عند قياس الموجة الجيبية الصحيحة. هذه هي الحالة التي تتم معايرتها في ظلها ، أي أنه يمكن اعتماد كل نوع من أدوات القياس كمعايرة ، ولكن للاستخدام فقط على الجيوب الأنفية.

كانت عدادات RMS الحقيقية موجودة منذ 30 عامًا على الأقل ، لكنها كانت متخصصة ومكلفة نسبيًا. أدت التطورات في مجال الإلكترونيات إلى دمج وظائف قياس RMS الحقيقية في العديد من أجهزة القياس المحمولة باليد. لسوء الحظ ، لا توجد هذه الخاصية التقنية إلا في أحدث المنتجات لمعظم الشركات المصنعة ، ولكنها ليست باهظة الثمن كما كانت من قبل وأصبحت أدوات ميسورة التكلفة لاستخدامها في الأنشطة اليومية.

طاولة
مقارنة الاستجابات للأشكال الموجية المختلفة لمقاييس RMS المتوسطة والحقيقية
نوع القياس
المقياس المتعدد
رد فعل ل
جيبي
رد فعل ل
مستطيلي
تردد
رد فعل ل
على مرحلة واحدة
الصمام الثنائي
المعدل
رد فعل ل
ثلاث مراحل
الصمام الثنائي
المعدل
متوسط ​​RMS صيح 10٪ أعلى 40٪ أقل 5-30٪ أقل
صحيح RMS صيح صيح صيح صيح

عواقب قياس الاستخفاف

يتم تحديد الحدود التشغيلية لمعظم مكونات الدائرة الكهربائية من خلال كمية الحرارة التي يمكن تبديدها بحيث لا يسخن المكون أو المكون.

تعتمد التصنيفات الحالية للكابلات ، على سبيل المثال ، على ظروف تشغيل محددة (عامل يحدد مدى سرعة حدوث تبديد الحرارة) وأقصى درجة حرارة تشغيل مسموح بها. نظرًا لأن التيارات الملوثة بشكل متناغم لها قيمة RMS أعلى من تلك التي تم قياسها بواسطة متوسط ​​مقياس RMS ، فقد تكون الأسلاك والكابلات المستخدمة أصغر حجمًا وستعمل أكثر سخونة من المتوقع. وستكون النتيجة تدهور العزل والتآكل المبكر وخطر نشوب حريق.

يتم قياس أبعاد الإطار عن طريق حساب نسبة معدل التبريد بالحمل الحراري إلى معدل الإشعاع ومعدل التسخين بسبب خسائر المقاومة. درجة الحرارة التي تتساوى عندها هذه السرعات هي درجة حرارة تشغيل الإطار ، أو أنها مصممة بحيث تكون درجة حرارة التشغيل منخفضة بما يكفي لتجنب التآكل المبكر للعزل ومواد الدعم. كما هو الحال مع الكابلات ، ستؤدي الأخطاء في قياس RMS الحقيقي إلى درجات حرارة تشغيل أعلى. نظرًا لحقيقة أن القضبان عادة ما تكون كبيرة ، فإن تأثير الجلد يكون أكثر وضوحًا من الموصلات الصغيرة.

هذا يؤدي إلى زيادة أكبر في درجة الحرارة.

يتم تصنيف المكونات الأخرى للنظام الكهربائي ، مثل الصمامات والعناصر الحرارية لقواطع الدائرة ، في تيارات RMS لأن خصائصها مرتبطة بتبديد الحرارة. هذا هو السبب الرئيسي لإغلاق حالات الطوارئ الزائفة المزعجة - التيار الكهربائي أعلى من المتوقع ، وبالتالي يعمل قاطع دائرة الإغلاق في وضع درجة الحرارة الذي سيحدث فيه الإغلاق حتماً. كما هو الحال مع أي انقطاع للتيار الكهربائي ، يمكن أن تكون تكلفة الانقطاع بسبب انقطاع التيار الكهربائي عالية جدًا وقد تؤدي إلى فقد البيانات في أنظمة الكمبيوتر ، والفشل في أنظمة التحكم في العمليات ، وما إلى ذلك. ستتم مناقشة هذه المشكلات في المنشورات المستقبلية للدليل (القسم 2)

وبالتالي ، فقط بمساعدة أدوات قياس RMS الحقيقية ، يمكن تحديد تصنيفات الكابلات والحافلات والمغذيات ومعدات الحماية بدقة. السؤال المهم هو ، هل هذا الجهاز مقياس RMS حقيقي؟ عادةً ، إذا كان العداد عبارة عن مقياس RMS حقيقي ، يتم الإشارة إلى ذلك في مواصفات المنتج. من الناحية العملية ، يمكن الحصول على الإجابة عن طريق مقارنة قراءات مقياس متوسط ​​معروف (عادةً ما يكون أرخص مقياس يمكن أن يكون متاحًا) ومقياس RMS حقيقي مفترض عند قياس التيار في حمل غير خطي ، على سبيل المثال ، التيار من كمبيوتر شخصي بتيار مصباح وهاج. سيُظهر كلا العدادات نفس شدة التيار لحمل المصباح المتوهج. إذا كانت إحدى الأدوات تحتوي على قراءات أعلى بشكل ملحوظ (لنقل 20٪ أعلى) لحمل كمبيوتر شخصي عن حمل آخر ، فمن المحتمل أن تكون أداة RMS حقيقية ، وإذا كانت القراءات متطابقة ، فإن الأدوات من نفس النوع.

استنتاج

تعتبر قياسات RMS مهمة في أي تثبيت يحتوي على عدد كبير من الأحمال غير الخطية (أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والكوابح الإلكترونية ، ومصابيح الفلورسنت المدمجة ، وما إلى ذلك). تعطي عدادات متوسط ​​RMS قواطع تصل إلى 40٪ ، مما يؤدي إلى الاستهانة بتصنيفات الكابلات والأجهزة الواقية. هذا يهدد بالفشل في عملهم ، والإغلاق في حالات الطوارئ والتآكل المبكر.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه عند التشغيل في أوضاع كهربائية خارجة عن التصميم ، والأهم من ذلك ، الحمل الحراري الناجم عن التقليل من القيم الحقيقية للتيارات نتيجة قلة القراءة ، تنخفض كفاءة الطاقة الإجمالية للتركيبات الكهربائية .

أعيد طبعه مع الاختصارات من طبعة معهد النحاس الأوروبي

"إرشادات جودة الطاقة المطبقة"

ترجمه من الإنجليزية إي في ميلنيكوفا

محرر الترجمة V. S. Ionov

يسمح لك مقياس التيار المتردد الموضح في المقالة بقياس المعلمات التالية:
1. RMS الجهد
2. تيار RMS
3. القوة النشطة
4. القوة الكاملة
5. عامل القوى
6. متوسط ​​قوة الحمل (انظر أدناه)

إمكانيات وميزات هذا التنفيذ:
1. ينقسم نطاق القدرة المقاسة إلى نطاقين لتحسين الدقة ، ويتم التبديل بينهما تلقائيًا.
2. لتحسين إمكانية القراءة وتبسيط أخذ القراءات ، يتم تنفيذ خيارين لعرض المعلومات (في الصورة أدناه)
3. يسمح لك الجهاز بتحديد خرج الجهد والتيار خارج الحدود الموضوعة والتحكم في الحمل بناءً على هذه المعلومات.
4. يقيس الجهاز أيضًا الطاقة على مدار الفترة ، بحيث يمكنك تحديد الاستهلاك الحقيقي للأجهزة ذات الطاقة المتغيرة (ثلاجة ، مكواة ، كمبيوتر).

صورة فوتوغرافية

الطاقة النشطة. تيار. الجهد االكهربى.

نفس القوة الإجمالية. عامل القوى. متوسط ​​القوة خلال فترة القياس.

تقنية القياس:

هناك مقال ممتاز بقلم أوليغ أرتامونوف http://www.fcenter.ru/online.shtml؟

وفقًا لها (ومع النظرية) تم بناء البرنامج.

مخطط :

بنيت بمكونات متاحة بسهولة ويسهل تكرارها.

PSU - أي مصدر طاقة 5 فولت مع تموج صغير.

مكبر للصوت - LM2904 أو ما شابه

قادين P1 و P2 - متعدد الأدوار

يتم تجميع التحويلة Rsh من مقاومات 0.1 أوم 2 وات متصلة بالتوازي. يتم التحديد على أساس مقاوم واحد تقريبًا لكل 1 كيلو وات من الطاقة المُقاسة القصوى. توجد مساحة لـ 10 قطعة على السبورة. لدي 4 مثبتة ، حوالي 4 كيلو واط.

تم تكوين ATMega8 للعمل من مولد داخلي ، 8 ميجا هرتز.

مظهر خارجي :

انتبه إلى optocoupler في الزاوية اليسرى العليا.

لوحة الدوائر المطبوعة:

يرجى ملاحظة ما يلي: لا يتم استخدام جميع عناصر لوحة الدوائر المطبوعة. في الإصدار الحالي ، ليست هناك حاجة للكوارتز مع زر الربط ، K2 (بجوار K1 ، غير محدد).

يوجد عازل بصري في الزاوية اليمنى ، لكني أوصي بجعله جهازًا منفصلاً. وسوف تأتي في متناول اليدين.

انشاء وتشغيل الدائرة:

انتباه: الدائرة تحت الجهد الكهربائي. قم بتنفيذ البرامج الثابتة لـ MK مع إيقاف الجهد ، قم بتشغيله من خلال المبرمج! قم بتوصيل خرج UART فقط عبر مقرنة بصرية!

الإعداد ينقسم إلى مرحلتين.

الخطوة 1. تعديل نقطة الصفر.

اضغط على الزر وقم بتشغيل الجهاز. الافراج عن زر.

ستظهر على الشاشة صورة من النوع التالي:

هذه هي قيم الجهد والتيار بمقياس 0..1023.

من اليسار إلى اليمين: الحد الأدنى للفترة ، الحد الأقصى للفترة ، المتوسط.

باستخدام أدوات التشذيب P1 و P2 ، اضبط المتوسط ​​على 511.

نتحقق من وجود مخزون أعلى وأدنى من الحد الأدنى والحد الأقصى.

يشير الرقم بعد # إلى عدد العينات المأخوذة في الفترة. يجب أن يكون هذا الرقم أقل بقليل من 200.

المرحلة 2. المعايرة.

قم بتوصيل محول UART-USB. على سبيل المثال مثل هذا:

من خلال فصل البصريات. اللوحة الخاصة بها موجودة في الملف مع اللوحة الرئيسية ، في علامة التبويب التالية.

قم بتشغيل البرنامج الطرفي بسرعة 4800.
- قم بتوصيل مقياس الفولتميتر المثالي وجهاز قياس التيار الكهربائي وحمل نشط ، على سبيل المثال 100 وات.
- قم بتوصيل الجهاز بالشبكة. أثناء التحميل ، على صورة "مقياس الحرارة" ، اضغط باستمرار على K1 ولا تطلقه حتى يصل "مقياس الحرارة" إلى حافة الشاشة. يظهر (Setup) على الشاشة.
- يجب أن تظهر صورة ما يلي في الجهاز:

هذا مربع حوار. يتم حفظ القيمة الجديدة على النحو التالي:

(عنصر) (أدخل) (القيمة) (أدخل)

شرح النقاط:
1 ، ثابت للجهد
2. ثابت للنطاق 1 الحالي
3. ثابت للنطاق الحالي 2
4. عدد فترات القياس. يؤثر على وتيرة تحديثات المعلومات.
5،6،7 التركيبات للتحكم في الحمل (الصمامات). مخرجات التحكم LED1 ، LED2.
8. التحكم في الإخراج إلى المحطة. انظر أدناه.
0. خروج

للمعايرة ، قم بتكوين نسبة النموذج: X = (ثابت مسجل) * (جهد مرجعي) / (جهد عرض)

اكتب في الذاكرة. كرر إذا لزم الأمر.

كرر للتيار ، ثم قم بتغيير الحمل للوصول إلى النطاق الثاني (قل 1000 واط) وكرر مرة أخرى.

كل شيء يمكنك استخدامه.

آخر:

1. يوجد مؤشر في الزاوية اليمنى العليا. يؤكد وميضه على قابلية تشغيل الجهاز.

توضح النقطة الموجودة داخل هذا المؤشر النطاق المضمن: نطاق أقل - 1 ، نطاق أكبر - نطاقان.

2. التوزيع المستمر ، الموصوف في المرحلة الثانية من المعايرة ، يتحكم في طريقة إخراج البيانات إلى الجهاز.

Disp = 0 لا شيء معروض.

عرض = 1 بيانات عرض مكررة إلى الجهاز الطرفي:

توزيع = وضع 2 "راسم الذبذبات". في هذا الوضع ، يتم إخراج بيانات القياس المحفوظة للجهد اللحظي وقيم التيار إلى المحطة ، حيث يمكن نسخها (على سبيل المثال) إلى Excel ، والتحقق من كفاءتها ، واستخدامها ببساطة لدراسة أشكال موجات التيار والجهد في شبكة الاتصال. ملف نموذج مرفق بالمقال.

4. في وضع التشغيل ، يقوم مفتاح K1 بالتبديل بين أوضاع العرض.

هذا كل شئ. سأكون سعيدا لسماع منك.

قائمة العناصر المشعة

تعيين نوع من فئة كمية ملحوظةمحلدفتر ملاحظاتي
BP مزود الطاقة5 فولت1 أي في المفكرة
محول USB-UART 1 مطلوب للمعايرة في المفكرة
لوح العزل البصري 1 في الصورة لمحول USB-UART في المفكرة
OP1 ، OP2 مكبر الصوت التشغيلي

إل إم 2904

1 في المفكرة
IC2 MK AVR 8 بت

ATmega8

1 في المفكرة
عرض شاشات الكريستال السائلHD44780 2x201 في المفكرة
D1، D2 المعدل الصمام الثنائي

1N4007

2 في المفكرة
LED1 ، LED2 الصمام الثنائي الباعث للضوء 2 في المفكرة
C1 ، C2 مكثف كهربائيا6.8 درجة فهرنهايت2 في المفكرة
ج 3 مكثف100 نف1 في المفكرة
R1 المقاوم

20 كيلو أوم

1 في المفكرة
R2 ، R5 ، R8 المقاوم

10 كيلو أوم

3 في المفكرة
R3 ، R6 ، R10 ، R13 ، R14 المقاوم

1 كيلو أوم

5 في المفكرة
R4 المقاوم

470 كيلو أوم

1 في المفكرة
R7 المقاوم

0.1 أوم 2 واط

10 Rsh ، متصلة بالتوازي ، حدد الكمية في المفكرة
R9 ، R12 المقاوم

680 أوم

2 في المفكرة
R11 المقاوم

330 كيلو أوم

1 في المفكرة
P1 المقاوم الانتهازي330 كيلو أوم1 متعدد الأدوار في المفكرة
P2 المقاوم الانتهازي1.5 كيلو أوم1 متعدد الأدوار

جذر متوسط ​​التربيع (RMS). قيمة فعالة أو فعالة
مربع متوسط ​​الجذر الحقيقي (TRMS)

متوسط ​​الجذر التربيعي (RMS) - متوسط ​​القيمة التربيعية - eng.
متوسط ​​الجذر الحقيقي (TRMS) - الجذر الحقيقي لمتوسط ​​القيمة التربيعية - eng.

لأي وظيفة دورية (على سبيل المثال ، التيار أو الجهد) بالشكل f = f (t) ، يتم تعريف قيمة جذر متوسط ​​التربيع للوظيفة على النحو التالي:

ثم يتم التعبير عن القيمة الفعالة للدالة الدورية غير الجيبية بالصيغة

بما أن Fn هي سعة التوافقي n ، فإن Fn / √2 هي القيمة الفعالة للتوافقي. وهكذا ، يوضح التعبير الذي تم الحصول عليه أن القيمة الفعالة لوظيفة دورية غير جيبية تساوي الجذر التربيعي لمجموع مربعات القيم الفعالة للتوافقيات ومربع المكون الثابت.

على سبيل المثال ، إذا تم التعبير عن تيار غير جيبي بالصيغة:

ثم القيمة الحالية جذر متوسط ​​التربيع هي:

يتم استخدام جميع النسب المذكورة أعلاه عند الحساب في أجهزة اختبار قياس ISKZ وفي دوائر قياس التيار UPS وفي أجهزة تحليل الشبكة وفي المعدات الأخرى.

صحيح الجذر التربيعي (TRMS)

لا يستطيع معظم المختبرين البسيط قياس قيمة RMS للإشارة غير الجيبية بدقة (أي إشارة ذات تشوه توافقي كبير ، مثل الموجة المربعة). هم يحددون بشكل صحيح جهد RMS للإشارات الجيبية فقط. إذا كان مثل هذا الجهاز يقيس جهد RMS لشكل مستطيل ، فستكون القراءة خاطئة. سبب الخطأ هو أن المختبرين التقليديين ، عند الحساب ، يأخذون في الاعتبار التوافقي الأساسي (للشبكة التقليدية - 50 هرتز) ، لكن لا يأخذون في الاعتبار التوافقيات الأعلى للإشارة.

لحل هذه المشكلة ، توجد أدوات خاصة تقيس بدقة RMS ، مع مراعاة التوافقيات الأعلى (عادةً ما يصل إلى 30-50 التوافقيات). يتم تمييزها برمز TRMS أو TRMS (الجذر التربيعي الحقيقي) - الجذر التربيعي الحقيقي ، صحيح RMS ، RMS الحقيقي.

لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن للمختبر التقليدي قياس الجهد عند خرج UPS بموجة جيبية تقريبية عن طريق الخطأ ، بينما يقيس اختبار "APPA 106 TRUE RMS MULTIMETER" الجهد (RMS) بشكل صحيح.

ملاحظات

بالنسبة للإشارة الجيبية ، فإن جهد الطور في الشبكة (الطور المحايد ، جهد الطور) يساوي:

USCZ f = Umax f / (√2)

بالنسبة للإشارة الجيبية ، يكون الجهد من خط إلى خط (من طور إلى طور ، الجهد البيني) هو:

URMS l = Umax l / (√2)

العلاقة بين الطور وخط الجهد:

USCZ l = USCZ f * √3

أسطورة:

و - الخطي (الجهد)

ل - المرحلة (الجهد)

RMS - جذر متوسط ​​القيمة التربيعية

max - القيمة القصوى أو الذروة (الجهد)

أمثلة:

جهد الطور 220 فولت يتوافق مع جهد الخط 380 فولت

جهد الطور 230 فولت يتوافق مع جهد الخط 400 فولت

جهد الطور 240 فولت يتوافق مع جهد الخط 415 فولت

جهد المرحلة:

جهد التيار الكهربائي 220 فولت (RMS) - قيمة ذروة الجهد حوالي ± 310 فولت

جهد التيار الكهربائي 230 فولت (RMS) - قيمة ذروة الجهد حوالي ± 325 فولت

جهد التيار الكهربائي 240 فولت (RMS) - قيمة ذروة الجهد حوالي ± 340 فولت

خط الجهد:

جهد التيار الكهربائي 380 فولت (RMS) ، - قيمة ذروة الجهد حوالي ± 537 فولت

جهد التيار الكهربائي 400 فولت (RMS) ، - قيمة ذروة الجهد حوالي 565 فولت

الجهد الرئيسي 415 فولت (RMS) ، - قيمة ذروة الجهد حوالي ± 587 فولت

يوجد أدناه مثال نموذجي لجهود المرحلة في شبكة ثلاثية الطور:



جي. أتابيكوف أسس نظرية السلاسل ص .176 ، 434 ص.

يمكن وصف الفولتية والتيارات المتناوبة بمؤشرات مختلفة. على سبيل المثال ، للتناوب الجهد الدوري ذات الشكل التعسفي ش(ر) ، بالإضافة إلى قيم الاتساع ، يمكن تمييزها بما يلي:

  • معدل(مكون ثابت)
  • يعني تصحيحه
  • فعالأو قيمة فعالة

في أغلب الأحيان ، يتم الحكم على عمل الجهد أو التيار المتناوب من خلال متوسط ​​القدرة على مدار الفترة ، مما يؤدي إلى تسخين المقاومة النشطة صالتي يتدفق من خلالها تيار متناوب (أو يتم تطبيق جهد متناوب عليه). عملية التسخين بالقصور الذاتي وعادة ما يكون وقتها أطول بكثير من الفترة تيالتيار المتردد أو التيار. في هذا الصدد ، من المعتاد استخدام القيمة الفعالة للجهد الجيبي والتيار. في هذه الحالة:

ومن ثم ، فمن الواضح أنه لقياس القيمة الفعالة للجهد الجيبي أو التيار ، يكفي قياس قيمة اتساعها والقسمة على √2 = 1.414 (أو الضرب في 0.707).

غالبًا ما تستخدم أجهزة قياس الجهد المتردد ومقاييس التيار المتردد لقياس جهد التيار المتردد ومستويات التيار. غير جيبية... من الناحية النظرية ، يمكن تمثيل هذه الإشارات بسلسلة فورييه ، تتكون من مجموع المكون الثابت للإشارة ، أول توافقي لها ومجموع التوافقيات الأعلى. بالنسبة للدوائر الخطية ، نظرًا لمبدأ التراكب ، يتم تحديد قوة الإشارة غير الجيبية بواسطة قوة جميع مكوناتها. يعتمد ذلك على التركيب التوافقي للإشارة ، والذي يتم تحديده بواسطة شكل الموجة.

كقاعدة عامة ، بصرف النظر عن طريقة القياس ، تتم معايرتها عادةً لقيم جذر متوسط ​​التربيع للجهد أو التيار المتناوب الجيبي. عادة ، في هذه الحالة ، باستخدام مقوم الموجة الكاملة ، يتم تصحيح الجهد أو التيارات ويمكن قياس متوسط ​​جهدهم المعدل (غالبًا ما يطلق عليه ببساطة متوسط ​​، لكن هذا ليس دقيقًا تمامًا - انظر أعلاه). يتم أخذ انحراف شكل الجهد المتناوب عن الجهد الجيبي في الاعتبار بواسطة عامل الشكل:

ك F =ش د / ش الأربعاء

لموجة مربعة (تعرج) كФ = 1 ، وللجيبية كФ = π / 2√2 = 1.1107. يتسبب هذا الاختلاف في اختلاف كبير في القراءات حتى في هذه الحالات البسيطة.

في الوقت الحاضر ، تُستخدم على نطاق واسع أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة ذات الوضع النبضي لتشغيل أجهزة الإرسال ومحولات الجهد النبضي والرنين وإمدادات الطاقة ومحركات السرعة المتغيرة وغيرها من المعدات التي تستهلك التيارات في شكل نبضات قصيرة الأجل أو أقسام من الجيب . في هذه الحالة ، يجب أن تأخذ قيمة جذر متوسط ​​التربيع للإشارات في الاعتبار جميع توافقات طيفها. في هذه الحالة ، يقال إنه كذلك صحيح rms (TrueRMSأو TRMS).

لسوء الحظ ، عند قياس الفولتية والتيارات مع تبعيات زمنية مختلفة ، بخلاف الجيبية ، تنشأ مشاكل كبيرة بسبب انتهاك العلاقة بين متوسط ​​قيم المعدل أو السعة لجهد أو تيار متناوب وقيمها الفعالة. عدادات الجهد والتيار التقليدية ذات القراءات المتوسطة في هذه الحالة تعطي خطأ كبير غير مقبول ، انظر الشكل. يمكن للقياس المبسط للقيمة الفعالة للتيارات أن يعطي أحيانًا تقديرًا أقل من الواقع بنسبة تصل إلى 50٪ من النتائج الحقيقية.

أرز. 1. مقارنة أنواع مختلفة من قياس الفولتية والتيارات المختلفة

قد يتساءل المستخدم الذي لا يعرف هذا لفترة طويلة عن سبب احتراق الصمامات في جهاز 10 أ بانتظام ، على الرغم من أنه وفقًا لقراءات مقياس التيار الكهربائي أو مقياس متعدد تقليدي ، فإن القيمة الحالية مسموح بها وهي 10 أ ، 1107 ≈1.1 يصبح غير صالح. لهذا السبب ، غالبًا ما تعطي العدادات ذات القراءات المتوسطة نتائج غير صحيحة عند قياس التيارات في شبكات الطاقة الحديثة. في هذا الصدد ، تم إنشاء أجهزة تقيس القيمة الحقيقية الحقيقية لجذر متوسط ​​التربيع للجهد والتيار المتناوبين من أي شكل ، والذي يتم تحديده عن طريق تسخين المقاوم الخطي المتصل بالجهد المقاس.

عادة ما يتم تسمية أجهزة القياس المتعددة الحديثة التي تقيس جهد التيار المتردد أو التيار (ليس بالضرورة جيبيًا) اليوم بعلامة True RMS. في مثل هذه العدادات ، يتم استخدام مخططات قياس أكثر تقدمًا ، غالبًا باستخدام وسائل التحكم والمعالجات الدقيقة. هذا جعل من الممكن زيادة دقة القياس بشكل كبير وتقليل أبعاد ووزن الأجهزة.