Как измерить мультиметром мощность: Как измерить мощность электроприбора

Как измерить мощность трансформатора с помощью мультиметра. | Электроник

Когда то давно я делал себе зарядное устройство из трансформатора. Его я взял из старого черно белого телевизора ВЭЛС. Убрал все вторичные обмотки и намотал одну на 16 вольт. Мощности этого трансформатора хватало даже для зарядки 190 аккумуляторов.

Когда этот трансформатор у меня появился, обмотка его была обернута бумагой. На ней было написано напряжение, которое выдают вторичные обмотки. Их там было много, наверное, 7 или 8. Но вот мощности трансформатора на ней написано не было.

Для того, что бы определить мощность трансформатора нужно измерить ток и напряжение в нагрузке. Проверять буду 2 способами. С начало посмотрю ток короткого замыкания.

Для этого беру провод по толще и устанавливаю на него токовые клещи. Замыкаю вторичную обмотку.

Ток, короткого замыкания составляет 93 ампера.

Напряжение без нагрузки составляет 16,5 вольт.

Теперь нужно нагрузить трансформатор до такого уровня, при котором напряжение во вторичной обмотке просядет. Это делается для того, что бы можно было определить, какую максимальную мощность может выдать трансформатор. Нагружать буду стартером.

Нагружать нужно до такого уровня, при котором напряжение во вторичной обмотке просядет не менее чем на 15% от напряжения без нагрузки. Именно 15% будет оптимально. Но можно нагрузить и больше.

Напряжение просело до 8,5 вольт, а ток составил 55 ампер. Теперь для того, что бы вычислить мощность трансформатора нужно напряжение умножить на ток.

Получается, что мощность данного трансформатора составляет около 467 ватт.

Из этого трансформатора можно сделать зарядное устройство. Статья об этом находится здесь.

На этом все, спасибо за прочтение статьи, если она была вам полезна, ставьте лайк, и подписывайтесь на канал.

Можете еще прочитать следующие статьи.

Снял клемму с аккумулятора при работающем двигателе.

Подрезал боковой электрод свечи болгаркой и вкрутил ее в двигатель.

Как измерить максимальную и проверить номинальную мощность усилителя

Для примера мы взяли двухканальный усилитель мощности Power Acoustik LT1920/2.

 

Пиковая мощность данного усилителя была указана просто фантстическая — 1920 watts.
При этом усилитель может работать как на нагрузку в 4 Ома так и 2 Ома.

Технические характеристики усилителя Power Acoustik LT1920/2

RMS мощность (RMS Power)  @ 4 ohms    370 watts x 2 канала
RMS мощность (RMS Power) @ 2 ohms    440 watts x 2 канала
Мощность при мостовом подключении (Bridged RMS Power)    880 watts x 1 channel
Пиковая мощность (Peak Power Output)    1920 watts

Для начала всегда рекомендуем обратить внимание на внешнее исполнение усилителя, это уже многое даст понять о его потенциале.
 

Факторы указывающие на потенциальную мощность усилителя

— предохранители питания на входе усилителя.

Каждый наверно знает что на сегодняшний день еще не изобрели устройства которое на выходе давало бы больше мощности чем на входе. Такое устройство  могло бы питать само себя, еще и осуществлять полезную работу — вечный двигатель.
Зачастую мощность на входе надо будет еще умножить на коефициент потерь и получить более низкую мощность на выходе.

Клеммы и четыре предохранителя на 20 Ампер по питанию на входе усилитель Power Acoustik LT1920/2

В нашем случае на входе усилителя стоят 4 предохранителя по 20 (по паре предохранителей на канал).
Что по мощности составляет (20 Ампер * 4 шт) * 14 Вольт = 1120 Ватт. В принципе этого вполне достаточно для получения на выходе обещаных номинальных 880 Ватт но никогда не хватит для пиковых 1920 Ватт.

— Клеммы для проводов питания. Не забывайте что для прохождения больших токов необходимы большие сечения проводов. В нашем случае клемники установлены под более чем толстые провода, которые с легкостью обеспечат ток до 80 Ампер.

— Размер радиаторов охлаждения. Не забывайте что в процессе работы усилитель рассеивает часть тепла на силовых транзисторах. Для этого усилителю необходимы большие радиаторы (большой площади, с большими ламелями, ребрами изготовленные желательно из алюминия, а еще лучше из меди).

— вес усилителя. По весу мы можете не только определить массивность корпуса усилителя и возможность рассеивания тепла. Так же вы можете примерно оценить колличество транзисторов, мощность феромагнитных сердечников установленных в трансформаторах блоков питания усилителя, размеры электролитических конденсаторов и многое другое.
Наш усилитель имеет очень приличный вес, оно и не удивительно, задача перед ним стоит просто непосильная.

Если ваш усилитель не новый, у вас есть все шансы измерить мощность усилителя не прибегая к особым сложностям.

Все что вам необходимо, снять с него крышку и внутри обычным мультиметром измерить напряжение на выходных электролитических конденсаторах, после  трансформаторов блока питания и выпрямительных диодов.

2 / 2 Ома = 1104 Ватта

Предположим что вы не можете заглянуть внутрь усилителя или просто хотите проверить рассчитанные данные.

В первую очередь самое распространенное заблуждение, что мощность можно измерить прямо на физической нагрузке в виде динамика.

К сожалению динамик имеет индуктивную составляющую и имеет разные сопротивления на разных частотах. Поэтому нагрузка обязательно должна быть не индуктивной. К примеру это может быть пассивны элемент — резистор.

В нашем случае мы решили использовать нихромовую нить толщиной 1 мм, рассчитанную на мощность несколько киловатт. Нихромовая нить позволяет отрегулировать необходимое сопротивление и при этом имея большую толщину может без проблем рассеять в виде тепла прилагаемую мощность.

Для тестирования вам необходимо записать на диск трек  с сигналом синусоидальной формы частотой 50 Гц.

Почему именно 50 Гц? потому что переменный ток в сети электропитания имеет частоту 50 Гц а измерения мы будем проводить промышленным мультиметром, который скорее всего лучше измеряет именно эту частоту.
 

Этапы измерения максимально мощности усилителя

Видео — Как измерить максимальную и проверить номинальную мощность усилителя

— Для начала измерьте напряжение на выходе усилителя на холостом ходу. Для этого отсоедините от одного выхода усилителя нагрузку в виде динамика и подсоедените мультиметр в режиме измерения напряжения.

Напряжение на выходе усилителя на холостом ходу (без нагрузки) при полной громкости с синусоидальным сигналом на входу

Искажения при которых усилитель достиг максимальной мощности вы можете услышать в динамике второго подключенного канала. Для предотвращения повреждения динамика вы можете подключить его через сопротивление 100 Ом мощностью 5 Ватт или больше.

Для более достоверного определения максимальной мощности вы можете использовать осцилограф. Поворачивая ручку громкости на выходе усилителя по сглаживанию синусоидальной формы вы сможете заметить срезание (искажение сигнала).
Если вам не нужна сверх высокая точность, вы можете определить искажения и на слух.

На нашем усилителе, на выходе при полной громкости и холостом ходу мы получили 47 Вольт. Что соответствует напряжению питания на входе усилителя от блока питания.

— Измерьте напряжение на выходе усилителя с подключенной нагрузкой. В нашем случае это нихромовая нить сопротивлением 3,2 Ома.

Напряжение до перегрузки — чуть меньше 30 Вольт

Необходимо учитывать что под нагрузкой на выходе усилителя падает напряжение. Собственно это и говорит о его потенциале. Обратите так же внимание на напряжение на входе усилителя, если оно проседает как в нашем случае от 13,7 Вольта до 12 Вольт — это означает что вам не хватает мощности на входе. Причиной тому могут быть тонкие провода, не достаточно мощный генератор, маленький накопительный конденсатор.

Напряжение бортовой сети автомобиля 13,4 Вольта на конденсаторе питания усилителя

— Измерьте силу тока протекающую в цепи нагрузки на выходе усилителя.

Сила тока до перегрузки — чуть меньше 10 ампер

Итого на выходе 30В * 10А = 300 Вт

Не много но и не мало 300Вт * 2 канала = 600 Ватт (в нашем случае производитель заявлял 1 кВт)

Вот так просто за несколько минут мы провели все необходимые измерения и убедились в мощном потенциале нашего усилителя.

А какие показатели получились у вас? Пишите нам в комментариях.

Как правильно измерять мощность светодиодной ленты

Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.

В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.

Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)

Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.

Для вычисления потребляемой мощности (Вт) мы будем использовать формулу P(Вт) = U(В) * I(А)

, где U — напряжение в Вольтах, I — сила тока в Амперах.

Необходимое оборудование

— Блок питания 12 В
— Светодиодная лента 5 м (12 В)
— Ножницы
— Отвертка крестовая
— Мультиметр
— Переходники (коннекторы)

Какие замеры нужно произвести?

• Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
• Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.

Проведение измерений

5 метров ленты

Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.

Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см.

Подключение ленты к блоку питания).

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.

Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

1 метр ленты

Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.

Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

0,5 метра ленты

Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.

Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.

Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:

Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

Результаты замера

При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.

При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.

Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:

— для 5 метров — 5,4А
— для 1 метра — 1,2А
— для 0,5 метра — 1А

В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.

Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.

Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт

На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.

Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.

Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.

Т.е. мы не указываем значение — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт,
а в характеристиках указывается — 14,4Вт/м * 5 м. = 72 Вт.
Максимально потребляемая мощность с 5 метров — 72 Вт.

Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.

В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.

Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

 

 

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

 

Знать мощность требуется во многих случаях. Например: Для расчёта требуемых сечений кабеля электропроводки.

Для определения расхода электроэнергии (потребляемая мощность). Остановимся на потребляемой мощности подробней.

Обозначение  мощности – английская буква P. Единица измерения – Ватт (W, Вт). 1000 Вт = Киловатт

Единица измерения использованной  электроэнергии Киловатт-час. Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один киловатт в течение одного часа (мощность, умноженная на время).

Сейчас много бытовой техники. В таблице (опубликована в интернете, со многими данными можно поспорить)  приведены ориентировочные данные   мощности, количества бытовой техники среднестатистической семьи. Указаны примерное время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

ориентировочные данные мощности, количества бытовой техники, время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

Конечно данные усреднённые, можно составить подобную таблицу для своей техники. Посчитать по новым данным. Если реальный расход и примерный расчёт на много отличаются, есть повод  проверить счётчик.

Как можно измерить мощность в быту? Самый распространённый способ при помощи счётчика электроэнергии.

По современному счётчику электроэнергии можно узнать не только расход электроэнергии. Можно определить ещё несколько видов нужной информации.

Для примера фото шкалы одного современного счётчика:

шкала счётчика

Данный счётчик показывает показания в киловатт*часах по тарифам: 1 – дневной, 2 – ночной, 3 (4) тарифы. В Перми 3 тарифа. В других городах другое количество тарифов (выходные, праздничные дни и тд.) Существуют счётчики  учитывающие  большее количество  тарифов.

Показывает мощность (Р) в Ваттах.

Е – kW*h показания, в случае, если счётчик используется в местности где однотарифный учёт. При многотарифном учёте это является суммой показаний тарифов. Этот показатель мы видим в данный момент на дисплее прибора.

6400 imp/(kW*h) Это передаточный коэффициент — количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*часе. Или число оборотов диска (импульсов индикатора) за которое счётчик насчитает один киловатт*час. Для данного счётчика – 6400 импульсов / КВт *час

Не все счётчики измеряют мощность. На всех обязательно указывается:

 сколько оборотов сделает диск в одном КВт *час (для электромеханических счётчиков).

Количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*час (для электронных счётчиков).

При наличии этих  данных и секундомера можно определить мощность.

Есть токоизмерительные клещи? Тогда можно сравнить фактическую мощность и мощность, учитываемую счётчиком.  Значит, с точностью достаточной для домашних условий, проверить счётчик. 

Измеряем ток

Возникли сомнения в точности счётчика электрической энергии? Уверены в своих силах и имеете навыки работы с приборами? Тогда приступаем к замерам, расчётам и проверке счётчика.

Замеры нужно проводить  при включенной активной нагрузке. Например, лампы накаливания (только не энергосберегающие и светодиодные). Можно также включить утюг, бытовой нагреватель  или чайник, но они могут нагреться и выключиться в самый не подходящий для нас момент. Реактивная нагрузка (техника с электродвигателями и трансформаторами — холодильник, пылесос, стабилизатор …) внесёт дополнительные погрешности.

Измеряем ток:

Измеряем ток для расчётов

Данные измерений 1,3 А (I = 1.3 Ампера)

Измеряем напряжение:

Измеряем напряжение для расчётов

Данные измерений 220 В (U = 220 Вольт)

Считаем мощность фактическую: Pф = U*I / 1000    220*1.3 / 1000 = 0.286 КВт (286Вт)

 

Считаем мощность, учитываемую счётчиком. Воспользуемся следующей формулой:

Pу = (3600*N)/(A*T),  = (3600*16) / (6400*30) = 0,3КВт (300 Вт)

где: T – время, за которое произойдёт N импульсов (оборотов), измеряется в секундах;

A – передаточное число счётчика, в нашем случае 6400;  N  — в нашем случае 16 импульсов за 30 секунд.

 

Проверим отклонения P = (Pу – Pф) / Pф =  (0,3 – 0,286 / 0,286) * 100 = 1.4 %    

Результат не должен превышать 10%. Нормальный результат. 

Мы конечно не лаборатория. В лаборатории приборы точнее и вовремя поверяются. Наши приборы имеют погрешность, может даже недопустимую.  Для «домашнего использования» можно сделать вывод — счётчик нормальный, надо проверять проводку, электроприборы.

Для проверки электроприборов и проводки  лучше вызвать специалиста. Причин может быть много. Для определения и устранения основной причины требуется опыт, приборы, знания и умения.

 

Осипенко Сергей Яковлевич

Публикация на сторонних сайтах возможна только при указании ссылки на первоисточник — www.permelectric.ru

Как посчитать мощность усилителя звука

Усилители звука используются как во многих бытовых приборах, автомобилях, так и профессиональной работе звукорежиссеров. Каждое устройство усиливающее звуковые колебания, передаваемые в нагрузку (в акустическую систему) имеет свою расчётную мощность, которая зависит от мощности радиодеталей используемых в ней.

Перед тем как узнать мощность усилителя звука нужно понимать от чего она зависит. В первую очередь, это сопротивление нагрузки, которой служит акустическая система или звуковоспроизводящие динамики. Сопротивление их бывает 2, 4, или 8 Ом. Чем меньше эта величина тем выше ток проходящий по цепи катушки динамика, а значит выше и мощность. Перед тем как подключать акустическую систему к усилителю звука, необходимо знать её параметры, для того чтобы продолжительность эксплуатации была максимальной.

Особенно важно знать максимальные параметры, так как при несоответствии мощности акустики и максимально выдаваемой мощности усилителя, выход из строя звуковоспроизводящего оборудования неизбежен.

Как измерить мощность усилителя звука

Существует два способа измерения выходной мощности усилителя звука, это выполняется с помощью следующих измерительных устройств:

1. осциллографа;
2. мультиметра.

Для проведения таких измерений обязательно понадобиться нагрузка, которой в стандартном применении является динамик или акустическая система. Ток без нагрузки не появится, а значить измерить мощность не получится. В качестве динамика, в случае его отсутствия под рукой, используется проволочное сопротивление (резистор) типа ПЭВ, мощностью от 10 до 100 Вт и величиной сопротивления от двух до 8 Ом. Не стоит обращать внимания, что мощность нагрузки всего 100 Вт, а заявленная мощность усилителя 200 или 300 Вт, такой резистор способен кратковременно рассеивать мощность в несколько раз превышающую номинальную.

Перед тем как подключать резистор в цепь, обязательно необходимо проверить значение его сопротивления с помощью омметра, чтобы избежать ненужной погрешности. Если в наличии нет резистора типа ПЭВ, то используется резистор с переменным значением сопротивления типа ОПЭВ. Если величина его полного сопротивления равна 8 Ом, то появляется возможность подключения его по следующей схеме и тем самым получить или 2, или же 4 Ома.

После подключения осциллографа и нагрузки как показано на рисунке, на вход усилителя подаётся обычный слабый звуковой сигнал, который необходимо усилить. Для более точных, лабораторных измерений рекомендуется использовать генератор синусоидального сигнала, частота которого от 100 до 200 Герц. Затем включить усилитель и постепенно, очень плавно увеличивать громкость, поворачивая встроенный регулятор. На осциллографе появиться усиленный сигнал, амплитуда которого будет увеличиваться до максимального значения выдаваемого усилителем. После достижения максимальной громкости и ограничения выходного сигнала по амплитуде, измеряется напряжение, которое потом подставляется в формулу:

P = (U x U) : (2 x R)

• где P – выходная мощность усилителя в Ваттах;
• U – выходное напряжение усилителя в Вольтах;
• R – сопротивление нагрузки (колонки) в Омах.

На первом рисунке изображён усиленный синусоидальный сигнал, а на втором от обычного музыкального MP-3 плеера. Стрелкой указана та часть синусоиды, которую стоит учесть при расчёте мощности. Нельзя подавать на вход усилителя для измерения мощности выходного каскада сигнал высокой частоты, если вместо сопротивления будет использоваться многополосная акустическая система. Это приведёт к перегрузке средне частотного или высокочастотного динамика, что вызовет разрыв мембраны или обрыв их катушки.

Теперь узнаем, как узнать мощность усилителя звука мультиметром? При отсутствии осциллографа используется обычный вольтметр, имеющийся в наличии в каждом, даже дешевом мультиметре. Однако, для того чтобы увидеть на нём пиковую величину напряжения выходного каскада усилителя низкой частоты, соберем простейшую схему, состоящую из диода (рассчитанного на напряжение 50 Вольт) и конденсатора (от 0,47 до 1 µF, и напряжение выше 50 В).

Согласно закона Ома, зная напряжение и сопротивление вычисляется ток, который будет равен напряжению делённому на величину сопротивления. Мощность при этом равняется произведению напряжения и силы тока.

Как проверить мощность усилителя звука

Теперь знаем как определить мощность усилителя звука, тогда заявленные производителем характеристики легко вычислить вышеописанными методами. Часто несоответствие информации о мощности усилителей встречается у китайского изготовителя, привлекающего покупателя высокими показателями, которые в реальности сильно занижены.

Как измерить мощность солнечной батареи? © Солнечные.RU

Что нужно для того, чтобы измерить мощность солнечной батареи и не купить, например, батарею мощностью 70 Ватт с маркировкой 100 Ватт? Всего лишь самый дешёвый тестер (мультиметр) и ясная солнечная погода.

 

Способ №1 (самый простой).

Расположите солнечную батарею так, чтобы на ВСЮ её поверхность падал прямой солнечный свет ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО поверхности. Необходимо проводить измерения при ясной погоде в середине дня весной-летом, когда Солнце находится максимально высоко над горизонтом (угол Солнца должен быть более 42 градусов над горизонтом).

Измерьте вольтметром напряжение холостого хода (Voc), подключив щупы вольтметра к разъемам солнечной панели.

 

Измерьте амперметром ток короткого замыкания (Isc), подключив щупы амперметра к разъемам панели.

 

Посчитайте мощность по следующей эмпирической формуле: P = Voc * Isc * 0.78, где коэффициент 0,78 — это примерное усреднённое отношение паспортной мощности панели к произведению паспортных Voc и Isc.

Чтобы определить мощность солнечной батареи, у которой в паспорте указано 100 Вт, мы провели измерения напряжения и тока, которые видны на фото выше: Voc = 22.08 Вольт и Isc = 6.37 Ампера. Подставив эти значения в формулу, можно узнать, что её мощность составляет 22.08 * 6.37 * 0.78 = 109.7 Вт.

Конечно, это не точный способ измерения и он даёт погрешность около 10%, но если при таком измерении Вы насчитаете только 70-80 Вт, то стоит задуматься, сколько же Вы реально заплатите за каждый Ватт мощности…

На протяжении многих лет мы неоднократно измеряли ток короткого замыкания солнечных батарей и заметили, что весной-летом при ясном небе в Москве ток обычно лежит в пределах от 95 до 105% от номинала. Самые низкие показания тока (около 70-80% от номинала) наблюдаются зимой и связано это с очень низким углом Солнца над горизонтом и большими потерями солнечной энергии в атмосфере.

Все фото измерений сделаны в Москве, в августе при температуре около 18 градусов в очень ясную погоду, в связи с чем мощность панели превышает свой номинал.

 

Способ №2 (более сложный).

Это более точный способ, дающий погрешность около 5%, но и более сложный, поскольку понадобится MPPT-контроллер с дисплеем и немного разряженный аккумулятор.

Как и в первом способе, нужно расположить солнечную панель так, чтобы на ВСЮ её поверхность падал прямой солнечный свет ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО поверхности. Необходимо проводить измерения при ясной погоде в середине дня весной-летом, когда Солнце находится максимально высоко над горизонтом (угол Солнца должен быть более 42 градусов над горизонтом).

Кроме того, нужно подключить MPPT-контроллер к аккумулятору, а затем панель к MPPT-контроллеру.

На дисплее контроллера отображается напряжение солнечной панели (Vmp) и ток (Imp) в точке максимальной мощности.

 

Посчитайте мощность по следующей формуле: P = Vmp * Imp

Как видно на фото, для той же панели мощностью 100 Вт, Vmp = 18 Вольт, Imp = 6.0 Ампер. Следовательно её мощность составляет 18 * 6 = 108 Вт.

Отметим, что показания контроллера могут иметь погрешность и для большей точности лучше ориентироваться не на них, а на показания мультиметра, которым можно измерить ток и напряжение солнечной панели, подключенной к контроллеру.

Если контроллер показывает только ток и напряжение аккумулятора, то для вычисления мощности панели нужно учесть КПД контроллера, который составляет около 95%. В этом случае расчет реальной мощности солнечной панели следует выполнять по формуле: P = Vakb * Iakb / 0.95 , где Vakb — напряжение АКБ, Iakb — ток заряда АКБ.

 

Способ №3 (самый точный).

Абсолютно точный способ — сдать панель в сертифицированную лабораторию, где проведут измерение мощности на специальном оборудовании. Такая лаборатория есть, например, в Зеленограде у компании «Телеком-СТВ».

 

Если при покупке Вам не повезло с погодой, то Вы можете провести измерения дома и если мощность не будет соответствовать заявленной, то можно сдать панель в магазин в течение 14 дней с момента покупки согласно закону о защите прав потребителей.

 

Результатами своих измерений мощности по этой методике Вы можете поделиться на нашем форуме.

 

Смотрите также:

 

как узнать мощность генератора

Главная — Полезные статьи-Как проверить выходную мощность портативного генератора?

Генераторные установки широко используются в промышленных сферах и бытовых условиях. Но перед тем, как приобрести автономный источник питания, необходимо рассчитать мощность агрегата из учета потребляемых электроприборов. В данном случае удобней воспользоваться услугой по аренде бензинового генератора, где рассчитать выходную мощность помогут специалисты компании, предоставляющей оборудование на прокат.

При покупке или аренде генератора важно изучить данные технического паспорта, где производители указывают максимальные значения. Но нужно учитывать, что на таких максимальных показателях агрегат сможет проработать не более часа, и быстро выйдет из строя. Поэтому при подборе генератора всегда нужно помнить о небольшом запасе выходной мощности.

Для проверки мощности мультиметром проводятся такие действия:

1. Диапазон прибора устанавливается на полную мощность. Красный щуп необходимо установить в разъем, где определяется ток электрической цепи.
2. Черный щуп необходимо подсоединить к отрицательному разъему, красный к положительному. Полученные данные необходимо записать.
3. Далее нужно проверить мощность электрогенератора. Электронный счетчик переводится в положение переменного напряжения, с диапазоном 120 В.
4. Контакты мультиметра подключаются аналогично пункту 3, и если станция работает в правильном режиме, прибор должен показывать мощность 100-120 В.
5. Полученные данные умножаются, и результат является показателем выходной мощности генератора.

При подсчете стоит помнить, что всегда нужно оставлять небольшой запас энергии, и не эксплуатировать генератор на полную мощность. Если станция не удовлетворяет всех бытовых потребностей пользователя, можно арендовать агрегат с большей мощностью.

Правила расчета мощности генератора

• Если в быту будет использоваться дизельная или бензиновая установка важно правильно подобрать место расположения генератора. Лучше всего устанавливать станцию на открытом воздухе, чтобы избежать отравления продуктами горения, а сам генератор работал на полную мощность. Если же генератор будет устанавливаться в помещении, необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.
• Устанавливать генератор нужно только на ровную, сухую поверхность, чтобы избежать возникновение короткого замыкания. Перед каждым запуском всегда проверяется наличие топлива в баке и уровень масла. Перед тем, как подключать к агрегату электроприборы необходимо дать двигателю прогреться и набрать нужную частоту оборотов.
• Реальную выходную мощность удобней всего определять при помощи электронного мультиметра. По мнению специалистов, для небольшого загородного дома достаточно использовать генератор до 3-х кВт, при условии, что в хозяйстве не планируется использование энергоемких приборов. Для проведения строительных работ или обеспечения аварийным источником питания большого дома, можно подобрать станцию до 10 кВт.

 

Вы всегда можете арендовать следующие модели генераторов, чтобы потом точно знать — какую модель нужно покупать:

Микроконтроллер

— как измерить энергопотребление на устройствах с очень низким энергопотреблением?

Я занимаюсь разработкой IoT-устройств с батарейным питанием уже более 10 лет и нашел несколько способов сделать это в зависимости от того, чего я пытаюсь достичь. Если я просто пытаюсь найти низкий ток сна статической системы, я предпочитаю, чтобы моя настройка была относительно простой, и я использовал общие элементы, которые вы можете найти в большинстве лабораторий, и использовать основные электрические концепции. Обращаясь к изображению ниже, выберите значение резистора считывания (R1), которое дает примерно несколько сотен милливольт при ожидаемом потреблении тока.Это позволит стандартному цифровому мультиметру получать относительно точные измерения, обеспечивая при этом соответствующее напряжение на ИУ даже при низких напряжениях питания. Используя закон Ома, вы можете рассчитать ток: I = V / R. Используя ожидаемое значение тока из оригинального поста в 6,2 мкА, будет достаточно значения резистора считывания 20-30 кОм (от 0,1 до 1%).

В случае, когда DUT необходимо инициализировать в состояние низкого энергопотребления, можно установить закорачивающую перемычку на измерительном резисторе R1 до тех пор, пока состояние низкого энергопотребления не будет поддерживаться. Это позволит ИУ потреблять столько тока, сколько ему нужно, не вызывая чрезмерного падения напряжения. Как только тестируемое устройство перейдет в ожидаемое состояние низкого энергопотребления, закорачивающую перемычку можно снять и провести измерение тока холостого хода.

Хотя описанный выше метод хорошо работает в статических условиях, он не будет работать в динамических условиях, особенно с пиковыми токами, которые обычно наблюдаются в устройствах с батарейным питанием из-за высокого импеданса, который представляет метод измерения.Для этих более реальных условий эксплуатации, которые вы описываете в своем обновлении, вам понадобится устройство, которое точно измеряет и записывает ток в очень широком динамическом диапазоне, возможно, до 100000: 1 (от 100 мА до 1 мкА). скорость для захвата быстрых переходов между включением и выключением и непрерывной интеграции результатов.

---

Это было то, что всегда требовало много времени и усилий в мои первые дни. Настолько, что я решил создать устройство, специально созданное, чтобы справиться с этим за меня.Посмотрите ссылку ниже:

Улучшенное встроенное инженерное устройство оценки энергии аккумуляторной батареи 300

Как измерить электрическую мощность

Основы измерения мощности

Измерение мощности постоянного тока относительно просто, так как уравнение просто ватт = вольт x ампер. Для измерения мощности переменного тока коэффициент мощности (PF) представляет сложность, поскольку ватты = вольт x амперы x PF. Это измерение мощности переменного тока называется активной мощностью, истинной мощностью или реальной мощностью. В системах переменного тока умножение вольт на ампер = вольт-ампер, также называемый полной мощностью.

Потребляемая мощность измеряется путем ее расчета во времени с использованием как минимум одного полного цикла. Используя методы оцифровки, мгновенное напряжение умножается на мгновенный ток, затем накапливается и интегрируется за определенный период времени, чтобы обеспечить измерение. Этот метод обеспечивает точное измерение мощности и истинное среднеквадратичное значение для любой формы сигнала, синусоидального или искаженного, включая содержание гармоник вплоть до полосы пропускания прибора.

Измерение однофазной и трехфазной мощности

Преобразование Блонделя утверждает, что общая мощность измеряется на один ваттметр меньше, чем количество проводов в системе.Таким образом, для однофазной двухпроводной системы потребуется один ваттметр, для однофазной трехпроводной системы потребуется два ваттметра (Рисунок 1), для трехфазной трехпроводной системы потребуется два ваттметра и один трехфазная, четырехпроводная система потребует три ваттметра.

Рис. 1. Метод двух ваттметров позволяет измерять мощность при прямом подключении к системе 3P3W. Pt = P1 + P2

В этом контексте ваттметр — это устройство, которое измеряет мощность с использованием одного входа тока и одного входа напряжения. Многие анализаторы мощности и DSO имеют несколько входных пар ток / напряжение, способных измерять ватт, фактически действуя как несколько ваттметров в одном приборе. Таким образом, можно измерить трехфазную 4-проводную мощность с помощью одного правильно подобранного анализатора мощности.

В однофазной двухпроводной системе (рис. 2) напряжение и ток, измеряемые ваттметром, равны полной мощности, рассеиваемой нагрузкой. Напряжение измеряется между двумя проводами, а ток измеряется в проводе, подающем питание на нагрузку, часто называемом горячим проводом.Напряжение обычно можно измерить непосредственно анализатором мощности до 1000 В RMS. Более высокие напряжения потребуют использования ТН (трансформатора напряжения) в системе переменного тока для понижения напряжения до уровня, который может быть измерен прибором. Как правило, токи могут быть измерены непосредственно анализатором мощности до 50 А, в зависимости от прибора. Более высокие токи потребуют использования трансформатора тока (CT) в системе переменного тока. Существуют разные типы CT. Некоторые размещаются прямо в линию. В других есть окно, через которое проходит токоведущий кабель.Третий вид — зажимной. Для постоянного тока обычно используется шунт. Шунт помещается в линию, и прибор измеряет низкий уровень сигнала в милливольтах.

Рисунок 2. Однофазная двухпроводная система использует трансформатор тока и трансформатор напряжения.

В однофазной трехпроводной системе (рис. 3) полная мощность представляет собой алгебраическую сумму двух показаний ваттметра. Каждый ваттметр подключен от одного из проводов под напряжением к нейтрали, и ток измеряется в каждом проводе под напряжением.Общая мощность рассчитывается как Pt = P1 + P2.

Рисунок 3. Два ваттметра подключаются к однофазной трехпроводной системе (1P3W).

В трехфазной четырехпроводной системе (рис. 4) каждый из трех ваттметров измеряет напряжение от горячего провода до нейтрали, а каждый ваттметр измеряет ток в одном из трех горячих проводов. Полная мощность для трех фаз — это алгебраическая сумма трех измерений ваттметра, поскольку каждый измеритель, по сути, измеряет одну фазу трехфазной системы.Pt = P1 + P2 + P3

Рис. 4. В этой трехфазной четырехпроводной системе используются три ваттметра.

В трехфазной трехпроводной системе (рис. 5) два ваттметра измеряют фазный ток в любых двух из трех проводов. Каждый ваттметр измеряет линейное напряжение между двумя из трех линий питания. В этой конфигурации общая мощность в ваттах точно измеряется алгебраической суммой двух значений ваттметра.Pt = P1 + P2. Это верно, если система сбалансирована или несбалансирована.

Если нагрузка неуравновешена, что означает, что фазные токи разные, общая мощность будет правильной, но общая ВА и коэффициент мощности могут быть ошибочными. Однако анализаторы мощности могут иметь специальную схему подключения 3V3A для обеспечения точных измерений в трехфазных, трехпроводных системах со сбалансированной или несимметричной нагрузкой. Этот метод использует три ваттметра для контроля всех трех фаз. Один ваттметр измеряет напряжение между фазами R и T, второй ваттметр измеряет напряжение между фазами S и T, а третий ваттметр измеряет напряжение между фазами R и S.Фазные токи измеряются каждым ваттметром. Метод двух ваттметров все еще используется для расчета полной мощности. Pt = P1 + P2. Однако общая VA рассчитывается как (√3 / 3) (VA1 + VA2 + VA3). Все три напряжения и тока используются для точных измерений и расчетов несимметричной нагрузки.

Рис. 5. Трехфазная трехпроводная система использует метод трех ваттметров для достижения точных измерений при несимметричной нагрузке.

Измерение коэффициента мощности

Коэффициент мощности необходимо часто измерять, и это значение должно поддерживаться как можно ближе к единице (1,0)
В системе электроснабжения нагрузка с низким коэффициентом мощности потребляет больше тока, чем нагрузка с высоким коэффициентом мощности для такое же количество передаваемой полезной мощности. Более высокие токи увеличивают потери энергии в системе распределения и требуют более крупных проводов и другого оборудования. Из-за затрат на более крупное оборудование и потери энергии электрические компании обычно взимают более высокую плату с промышленных или коммерческих потребителей, демонстрирующих низкий коэффициент мощности.

На рисунке 6 показано текущее запаздывающее напряжение на 44,77 °, что дает коэффициент мощности 0,70995. Полная мощность S1 составляла 120,223 ВА. Однако реальная мощность, или реальная мощность, P1 составляла всего 85,352 Вт.

Рисунок 6. Экран анализатора мощности показывает разность фаз между напряжением и током.

Если энергопотребляющие устройства имеют хорошие коэффициенты мощности, то и вся энергосистема тоже будет, и наоборот. Когда коэффициент мощности падает, часто приходится использовать устройства коррекции коэффициента мощности, что требует значительных затрат.Эти устройства обычно представляют собой конденсаторы, поскольку большая часть потребляющих мощность нагрузок является индуктивной.

Ток отстает от напряжения в катушке индуктивности; это известно как запаздывающий коэффициент мощности. Ток приводит к напряжению в конденсаторе; это известно как ведущий коэффициент мощности. Электродвигатель переменного тока является примером индуктивной нагрузки, а компактная люминесцентная лампа — примером емкостной нагрузки.

Для определения общего коэффициента мощности в трехфазной 4-проводной системе требуются три ваттметра.Каждый измеритель измеряет ватты, а также измерения в вольтах и ​​амперах. Коэффициент мощности рассчитывается путем деления общей мощности каждого счетчика на общее количество вольт-ампер.

В трехфазной трехпроводной системе коэффициент мощности следует измерять с использованием метода трех ваттметров вместо метода двух ваттметров, если нагрузка несимметрична, то есть если фазные токи разные. Поскольку метод двух ваттметров позволяет выполнять измерения только для двух ампер, любые различия в показаниях усилителя на третьей фазе вызовут неточности.

Измерение мощности бытовой техники

Типичным приложением для измерения мощности является резервное питание для бытовых приборов, основанных на стандартах Energy Star или IEC62301. Оба стандарта определяют требуемую точность мощности, разрешение и другие параметры измерения мощности, такие как гармоники. В стандарте IEC62301 есть еще 25 стандартов, которые определяют конкретные параметры испытаний для различных устройств. Например, IEC60436 определяет методы измерения производительности электрических посудомоечных машин.

Режим ожидания определяется как режим с самым низким энергопотреблением, который не может быть отключен пользователем и который может сохраняться неопределенное время, когда приложение подключено к основному источнику электроэнергии и используется в соответствии с инструкциями производителя. Мощность в режиме ожидания — это средняя мощность в режиме ожидания, измеренная в соответствии со стандартом.

Существует три основных метода измерения энергопотребления в режиме ожидания или других подобных приложениях. Если значение мощности стабильно, можно использовать мгновенные показания прибора в любой момент времени. Если значение мощности нестабильно, возьмите среднее значение показаний прибора с течением времени или измерьте общее потребление энергии. Ватт-часы можно измерить за определенный период времени и затем разделить на это время.

Измерение общего энергопотребления и деление на время дает наиболее точные значения как при постоянной, так и при колеблющейся мощности, и это метод, обычно используемый при использовании анализаторов мощности нашей компании.Но для измерения общего энергопотребления требуется более сложный прибор, потому что мощность должна постоянно измеряться и суммироваться.

Инструменты для измерения мощности

Мощность обычно измеряется с помощью цифрового анализатора мощности или DSO (цифрового запоминающего осциллографа) с микропрограммным обеспечением для анализа мощности. Большинство современных анализаторов мощности полностью электронные и используют дигитайзеры для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму. Анализаторы более высокого уровня используют методы цифровой обработки сигналов для выполнения вычислений, необходимых для определения значений.

DSO для анализа мощности используют специальную прошивку для точных измерений мощности. Однако они несколько ограничены, поскольку основаны на выборочных данных из оцифрованных форм волн. Их датчики тока и напряжения делают их хорошо подходящими для работы на уровне плат и компонентов, где абсолютная точность не является обязательной, а частота сети относительно высока.

Анализаторы мощности обычно могут измерять до 50 A RMS непосредственно при уровнях напряжения до 1000 V RMS, поэтому большинство тестируемых продуктов можно подключать напрямую.С другой стороны, DSO потребует использования пробников напряжения и тока для измерения мощности.

ТТ

рассчитываются по отношению входного тока к выходному, например 20: 5. Другими важными параметрами ТТ являются точность, фазовый сдвиг и частотный диапазон для измерения мощности переменного тока. ТН используются для понижения фактического напряжения до уровня, который может быть принят прибором измерения мощности. Например, если тестируемый продукт рассчитан на 480 В переменного тока, а прибор ограничен до 120 В переменного тока, то требуется от 4 до 1 ТН.

DSO обычно не обеспечивает точность анализатора мощности и не может напрямую принимать входные сигналы с высоким током и напряжением, но может измерять мощность на гораздо более высоких частотах до 500 МГц с соответствующими пробниками. Он также обеспечивает другие преимущества по сравнению с анализаторами мощности в определенных приложениях, включая специальные пробники для простоты подключения, фазовую компенсацию пробника и до восьми многоканальных входов.

Типичным приложением для DSO может быть любой тип измерения на уровне платы, например, при разработке печатных плат для импульсного источника питания.Параметры, которые обычно измеряются и анализируются с помощью DSO или анализатора мощности, включают, помимо прочего, потери мощности переключения, потребляемую мощность устройства, уровень шума переключения, гармоники, выходную мощность и стабильность выхода.

При использовании DSO необходимое оборудование будет включать датчики дифференциального напряжения и датчик тока (рисунок 7). Токовый пробник подключается к одному из основных токоведущих проводов, как показано на рисунке. Часто напряжения компонентов не относятся к уровню земли.Следовательно, для изоляции заземления DSO от заземления компонентов требуется датчик дифференциального напряжения. В дополнение к анализатору мощности или DSO, трансформаторам тока и трансформатору тока, если необходимо, другими вспомогательными компонентами для измерения мощности являются зонды, зажимы и провода. Когда все необходимые инструменты и компоненты будут под рукой, следующим шагом будет определение того, какие именно инструменты необходимы и как эти инструменты должны быть подключены к нагрузке.

Рис. 7. Используйте пробники напряжения и токовый пробник с осциллографом для измерения напряжения и тока.

Анализаторы мощности

обычно являются предпочтительным инструментом для измерения мощности бытовой техники и других измерений мощности с относительно высокими уровнями напряжения, низкими частотами и высокими требованиями к точности. Однако для измерений на уровне платы обычно используется DSO.

Используя информацию, представленную выше, можно выбрать и подключить правильные инструменты и инструменты для различных приложений измерения мощности. Информация, полученная с помощью этих инструментов, может быть использована для оптимизации конструкции, соответствия стандартам и предоставления информации на паспортной табличке.

Проблемы измерения энергопотребления с помощью мультиметра

Мультиметры — необходимый инструмент для разработки электронных устройств. В этой статье мы рассмотрим проблемы использования мультиметра для оценки энергопотребления на примере устройства: беспроводного датчика на основе микроконтроллера.

Измерение тока выполняется с помощью «амперметра», который входит в состав большинства мультиметров. В наиболее распространенной реализации амперметра токовый шунтирующий резистор устанавливается последовательно с нагрузкой:

Амперметр измеряет напряжение на резисторе. По закону Ома:

  В = I * R
  

где V — напряжение, I — ток, а R — сопротивление. Решение для тока:

  I = V / R 
  

Мультиметр часто имеет разные диапазоны тока, которые реализованы с использованием разных шунтирующих резисторов для изменения значения R. В некоторых диапазонах также есть каскад усиления измеренного напряжения.

Большинство амперметров, включая мультиметры, имеют значительные ограничения, в том числе:

• Напряжение нагрузки : Падение напряжения (также называемое вносимыми потерями) на амперметре, которое приводит к более низкому напряжению, подаваемому на тестируемое устройство.
• Ток утечки : величина тока, проходящего через амперметр и не подводимого к тестируемому устройству.
• Полоса пропускания : Отклик измерения при наличии изменяющегося во времени сигнала. Для целевых устройств, которые используют положительный источник постоянного тока, полоса пропускания связана с изменением нагрузки, представленной целевым устройством.
• Динамический диапазон : Разница между минимальным и максимальным токами, используемыми тестируемым устройством.

Давайте посмотрим на технические характеристики известного качественного портативного мультиметра Fluke 87:

.

Диапазон	Разрешение	Точность	Напряжение нагрузки
10 А	10 мА	± (0,2% + 2)	30 мВ / А
6 А	1 мА	± (0,2% + 4)	30 мВ / А
400 мА	0,1 мА	± (0.2% + 2)	1,8 мВ / мА
60 мА	0,01 мА	± (0,2% + 4)	1,8 мВ / мА
6 мА	1 мкА	± (0,2% + 2)	100 мкВ / мкА
0,6 мА	0,1 мкА	± (0,2% + 4)	100 мкВ / мкА

В спецификации ничего не говорится о токе утечки. Полоса пропускания постоянного тока составляет порядка 1 Гц. Полоса пропускания переменного тока имеет гораздо худшие характеристики (± 1%), а полоса пропускания составляет от 45 Гц до 2 кГц.

Теперь посмотрим, что происходит, когда мы подключаем мультиметр для оценки энергии, потребляемой целевым устройством. Давайте возьмем пример целевого устройства, которое периодически выполняет измерения датчика и сообщает об этих измерениях по радиочастоте. Целевое устройство должно снять измерение с датчика, отправить результат измерения по радиочастоте и затем снова перейти в спящий режим. В нашем простом примере целевое устройство находится в трех состояниях: радио, активное и спящее.

Чтобы оценить общее потребление энергии, нам сначала нужно вычислить мощность:

P = V * I

Энергия — это интеграл мощности во времени.Для постоянной мощности интеграл можно упростить, умножив мощность на длительность:

E = P * t

Классический подход к использованию мультиметра для оценки энергии состоит в том, чтобы сначала измерить продолжительность каждого состояния с помощью отдельного метода, часто либо осциллографа, проверяющего напряжение на фиксированном шунтирующем резисторе, либо логического анализатора, проверяющего биты, установленные микроконтроллером. Затем вы можете принудительно перевести систему в каждое состояние и напрямую измерить ток с помощью мультиметра.

Допустим, наше устройство использует источник питания 3,3 В, и мы измерили следующее:

Государство	Текущий	Время
радио	200 мА	50 мс / измерение
активный	50 мА	100 мс / измерение
сон	1 мкА	остаток

Мы можем оценить энергию, потребляемую нашим целевым устройством на одно измерение датчика, как:

  Энергия = 3.3 В * 200 мА * 0,050 секунды +
         3,3 В * 50 мА * 0,100 секунд +
         3,3 В * 1 мкА * (интервал измерения - 0,15) секунды
  

Если устройство выполняет одно измерение датчика каждый час, общая энергия на одно измерение датчика составит:

  Энергия = 0,033 Дж + 0,0165 Дж + 0,0119 Дж
  

Итак, насколько точна наша оценка? Начнем с первой оценки энергии радиоактивного состояния. Fluke 87 сообщает, что напряжение нагрузки составляет 1,8 мВ / мА в диапазоне 400 мА.Для нашего измерения у нас

  1,8 мВ / мА * 200 мА = падение на 360 мВ
  

Из-за падения напряжения на мультиметре цель получает только 2,94 В, а не 3,3 В. Это пониженное напряжение могло вызвать неожиданное поведение, такое как потемнение на цели во время измерения. Если у мишени есть преобразователь постоянного тока в постоянный, измеренный ток будет выше, чем в конечном продукте. Мы бы снизили нагрузочное напряжение, установив мультиметр на больший диапазон за счет разрешения.

К счастью, активное состояние использует диапазон тока с той же спецификацией напряжения нагрузки, что и состояние радио. Если бы в активном состоянии было только 6 мА, а мультиметр был в диапазоне 6 мА, напряжение нагрузки было бы 0,6 В! Поскольку мультиметр переключает токовые шунтирующие резисторы в соответствии с настройкой диапазона тока, уменьшение тока НЕ ​​обязательно снижает нагрузочное напряжение.

Этот мультиметр также не может точно измерить ток в состоянии сна, который составляет 20,5% от общей энергии! В версии 0.Настройка 6 мА, точность:

  ± (0,2% * 1 мкА + 4 * 0,1 мкА) = 0,402 мкА
  

Это составляет 40% ошибки на 19,4% от общего бюджета или 7,7% общей ошибки!

Настольные мультиметры

обычно обеспечивают дополнительное разрешение и точность. Однако характеристики напряжения нагрузки аналогичны и часто находятся в диапазоне 0,7 В для полномасштабных измерений. Вы можете пожертвовать дополнительным разрешением, чтобы обеспечить разумное напряжение нагрузки.

Мультиметр — жизненно важный инструмент, но мультиметры создают множество проблем для точного измерения энергии.Оператор должен постоянно знать напряжение нагрузки и разрешение. Разработчики должны регулярно выполнять эту утомительную задачу. Как разработчик, всякий раз, когда вы меняете что-то, что влияет на уровни мощности, включая изменения продолжительности любого из состояний питания, вы должны измерять мощность, потребляемую в каждом возможном состоянии, и количество времени, которое устройство проводит в каждом состоянии. На практике разработчики, использующие мультиметры для измерения мощности, редко проводят тестирование. Редкое тестирование позволяет продукту собирать «сюрпризы», которые не обнаруживаются до конца цикла проектирования.

К счастью, существует множество альтернатив, которые значительно упрощают задачу измерения энергии. Joulescope решает все эти проблемы с гораздо меньшими затратами, чем другие решения.

Измерение коэффициента мощности методом трех вольтметров

Измерение коэффициента мощности методом трех вольтметров

---

---

Введение

Измерение коэффициента мощности (также называемого cos φ ) — это что-то что нам часто приходится делать при работе с цепями переменного тока.В идеале каждая нагрузка, подключенная к сети, должна иметь cos (φ) из 1, но многие устройства, такие как электродвигатели или старые балласты люминесцентных ламп индуктивны и имеют меньший коэффициент мощности. Для корректировки коэффициента мощности обычно используется конденсатор подходящей емкости. подключены параллельно. Но чтобы убедиться, что конденсатор эффективно корректирует коэффициент мощности, необходимо нет другого пути, кроме как измерить это.

Надо сказать, что обратная ситуация, пусть и не очень частая, бывает также возможно: нагрузка переменного тока может иметь низкий коэффициент мощности из-за емкость, которую можно зафиксировать добавлением катушки индуктивности.Опять же, измерение коэффициента мощности — единственный способ убедиться, что мы хорошо работа.

---

Несколько слов о коэффициенте мощности

Если вы читаете эту страницу, я полагаю, это потому, что вам нужно измерить коэффициент мощности, и в этом случае вы уже знаете, что это такое. Если нет, я попытаюсь кратко объяснить это здесь.

В цепи постоянного тока мощность, рассеиваемая нагрузкой, равна ее току I умноженное на напряжение U, на его выводах: P = U · I . Для цепей с питанием от переменного тока все немного сложнее: напряжение и ток меняются. со временем и сила. Другими словами, мгновенная мощность всегда является продуктом мгновенное напряжение и мгновенный ток, поэтому мы имеем p (t) = u (t) · i (t) . Но это нецелесообразно, поскольку мгновенная мощность p (t) изменяется со временем: чтобы иметь сопоставимую «стабильную» мощность P , как мы используется в постоянном токе, p (t) усредняется за полный цикл переменного тока.

Теперь, в зависимости от фактического характера u (t) и i (t) Результирующая мощность P может отличаться. Ограничимся линейными схемами (состоящими только из резисторов, индукторы и конденсаторы) и синусоидальные формы сигналов, как обычно в цепях переменного тока, так что мы можем сократить путь и упростить математику. Здесь, чтобы рассчитать (активную) мощность, уравнение немного сложнее: P = U · I · cos (φ) , где cos (φ) — коэффициент мощности, а φ — фазовый угол между напряжением и током.

Просто умножая напряжение на ток, как мы привыкли делать при постоянном токе. схема дает полную мощность S = U · I . Он называется очевидным, потому что он не соответствует полезной мощности, которую нагрузку можно использовать, она просто получается умножением U и I . Чтобы подчеркнуть разницу между активной мощностью P и полной мощностью S , первый измеряется в ваттах (Вт), а второй измеряется в Volt-Ampères (VA), напоминая, как это было вычислено.

Например, если нагрузка представляет собой чистый резистор, напряжение и ток равны идеально по фазе, φ = 0 ° , cos (φ) = 1 и мы можем просто вычислить P = U · I , как мы привыкли делать с цепями постоянного тока. Так должны быть все нагрузки, подключенные к сети.

Если нагрузка представляет собой идеальный конденсатор, ток всегда опережает напряжение на φ = –90 ° и cos (φ) = 0 : это означает мощность, усредненная за один полный цикл, равна нулю. Это нормально, потому что конденсаторы не рассеивают мощность. Но теперь мы имеем P = 0 , даже если U и I оба ненулевой. Здесь термин «кажущаяся» мощность заслуживает своего значения: он выглядит если мощность передается на нагрузку, S = U · I не ноль, но из-за разности фаз (коэффициента мощности) P равен нулю! То же самое верно и для префектного индуктора, где φ = + 90 ° , но cos (φ) = 0 и P = 0 , как и раньше.

Реальные нагрузки — это никогда не идеальные катушки индуктивности или конденсаторы, а смесь сопротивлений. с емкостью или индуктивностью. В любом случае, φ находится в диапазоне от –90 ° до + 90 °, а cos (φ) всегда находится в диапазоне от 0 до 1. Стоит отметить, что коэффициент мощности cos (φ) всегда равен от 0 до 1, независимо от того, отрицательный ли угол φ (емкостный нагрузка) или положительный (индуктивная нагрузка).

Обратите внимание, что для вычисления мощности должны быть выражены U и I в их среднеквадратичном (среднеквадратичном) значении, а не их пиковом значении.

---

Метод трех вольтметров

Измерители коэффициента мощности существуют, но их трудно найти и практически не используются. доступны на верстаке домашнего пивовара. Даже если у вас есть осциллограф, это все равно сложно выполнить: осциллографы имеют внутреннее заземление и не могут быть подключены напрямую к Сеть переменного тока; плавающий осциллограф с разделительным трансформатором — это опасная операция, так как шасси прицела будет находиться под напряжением сети.Тогда большинство осциллографов не выдерживают прямого сетевого питания. напряжение на их входах и требуются специальные высоковольтные пробники. С другой стороны, если все эти проблемы можно решить, измерение угла φ с осциллографом очень точный.

К счастью, есть очень простой способ измерить cos (φ) , называемый метод трех вольтметров : вам просто нужны три вольтметра переменного тока и резистор.Но на практике три вольтметра не особо нужны: можно обойтись всего один, и очень часто лучше использовать только один.

Обратной стороной является то, что он отлично работает только с линейными нагрузками, такими как двигатели или трансформаторы; он также довольно хорошо работает с некоторыми слегка нелинейными нагрузками, такими как индуктивные балласты люминесцентных ламп или трансформаторные сварочные аппараты, но не работает с сильно нелинейными нагрузками, такими как выпрямители (в основном любые электронный балласт, импульсный источник питания, двигатель с частотным приводом преобразователи ,…).

Идея проста: достаточно подключить резистор R последовательно с нагрузкой. и измерьте три напряжения U ₁ , U ₂ и U ₃ , как показано на этой схеме:

Подключение трех вольтметров и дополнительного резистора.

После измерения трех напряжений U ₁ , U ₂ и U ₃ , просто используйте следующие уравнение для прямого расчета коэффициента мощности:

Фактическое значение R не требуется для расчета мощности. Фактор падения напряжения U ₂ на нем — это все, что вам нужно.

---

Практические замечания

Правильный выбор резистора имеет решающее значение. Чтобы определить наилучшую стоимость R , необходимо уравновесить два аспекта: точность и падение напряжения. Вам нужен резистор достаточно большого размера, чтобы ваш вольтметр (или мультиметр) мог измерить его с достаточной точностью; но не слишком большой, иначе напряжение доступная нагрузка будет слишком мала.

Обычно гарантируется, что напряжение сети находится в пределах ± 5%. от номинального значения (а иногда даже ± 10%): потеря нескольких вольт через R часто не проблема.И многие мультиметры имеют тенденцию быть неточными при измерении небольшого переменного тока. напряжения (по крайней мере, самые дешевые), так что я думаю от 5 до 10 В на этом резистор разумный.

Резистор должен выдерживать мощность ( P = U ₂ ² / R ) без перегрева, по крайней мере, для всех время, необходимое для проведения измерений, поэтому используйте деталь с соответствующим номиналом.

Вам также нужен резистор, который не является индуктивным, но обычно это не проблема при 50 или 60 Гц, где индуктивности, такие как 100 мкГн, часто могут пренебрегать.

Резисторы большой мощности могут быть дорогими или труднодоступными, но этот метод не требует точной стоимости р. : проявив немного творчества, вы можете наверняка найду подходящую деталь в своем ящике для мусора. Например, лампочка накаливания может быть решением: она не индуктивная и некоторые модели могут выдерживать большую мощность. Лампочки — это нелинейные резисторы, так как их значение изменяется в зависимости от тока, но если ваш груз устойчив, их можно использовать.Другими примерами являются резистивные нагревательные элементы, такие как электрические водогрейные котлы, чайники, тостеры … все они имеют внутри мощные резисторы, может быть, вы можете найти то, что вам нужно на кухне.

Теперь несколько слов об использовании трех вольтметров одновременно или всего одного. и измерьте три напряжения одно за другим. Позже мы увидим, что этот метод определяет угол путем измерения трех стороны треугольника, две очень длинные стороны ( U ₁ и U ₃ ) и очень короткий ( U ₂ ).Если одно или два измерения будут ошибочными, это приведет к значительному погрешность в угле. С другой стороны, если все измерения отклоняются на один и тот же процент, все ошибки исчезнут, и угол будет правильным. Так что, если у вас нет трех точных и хорошо откалиброванных инструментов, Лучше использовать тот же для измерения трех напряжений. Перед измерениями проверьте свои инструменты, это сэкономит вам много времени!

Пять мультиметров, считывающих сетевое напряжение: не все согласны такое же значение.Рекомендуется сначала проверить свои инструменты. (нажмите, чтобы увеличить).

Но использование только одного вольтметра имеет некоторые недостатки: сначала напряжение сети часто нестабильно. Если он изменится во время измерения, это приведет к ошибкам. Для этого вы можете попробовать проводить измерения ночью, когда меньше вариации. Контроль сетевого напряжения с помощью дополнительного прибора (даже если точный) может быть хорошей идеей: он покажет вам, насколько стабильно напряжение, и если вы видите, что он слишком сильно меняется, просто повторите все три измерения (в конце концов это не займет много времени).

Во-вторых, если ваша нагрузка не постоянна, а меняется со временем, у вас будет тяжелое время всего с одним вольтметром. В этом случае вам понадобятся три хороших и откалиброванных мультиметра, но если вы их еще нет, наверное дешевле купить измеритель коэффициента мощности …

---

Калькулятор коэффициента мощности

Следующий калькулятор выполнит вычисления за вас: просто введите три напряжения U ₁ , U ₂ и U ₃ , и нажмите кнопку «вычислить», чтобы найти cos φ .

Если вы также введете значение сопротивления R (необязательно), это Калькулятор вычислит линейный ток I Полная мощность S и активная мощность P .

(*): Необязательное значение.

---

Как это работает

Окончательная формула выглядит очень простой, и вам может быть интересно, почему она работает. Итак, давайте еще раз рассмотрим схему:

Принципиальная электрическая схема.Подчеркнутые буквы — фазоры.

Векторная сумма U ₂ и U ₃ это, конечно, U ₁ и, поскольку R — чистый резистор, ток I идеально совпадает по фазе с напряжением U ₂ , как показано на векторной диаграмме ниже:

Векторная диаграмма трех напряжений U ₁ , U ₂ и U ₃ и их связь с углами α и φ .

Угол, который мы ищем, составляет φ , между током нагрузки I и напряжение нагрузки U ₃ , а α — угол между U ₂ и U ₃ . Используя закон косинусов и учитывая только величины векторов, мы можем написать:

Это просто соотношение между тремя сторонами U ₁ , U ₂ и U ₃ треугольника и угла α .

Теперь мы можем немного переставить и решить для cos (α) :

Из нашей векторной диаграммы выше мы имеем следующее:

Подставляя и используя свойство cos (180 ° — x) = –Cos (x) , теперь мы можем решить для cos (φ) :

И наконец:

В калькуляторе выше, если указано значение R , ток нагрузки рассчитывается с помощью:

Что позволяет рассчитать полную мощность:

И, поскольку мы только что нашли коэффициент мощности cos (φ) , активная мощность можно легко рассчитать с помощью:

---

Несколько примеров

Чтобы еще больше проиллюстрировать этот метод, давайте рассмотрим несколько примеров. Даже если я обычно использую только один мультиметр, потому что у меня нет трех хороших качественные и надежные мультиметры, а также благодаря использованию одного прибора раз точнее, здесь я позаимствовал несколько надежных инструментов, чтобы я мог бы иметь все показания на одной картинке.

Первый пример — это асинхронный двигатель настольного шлифовального станка с номинальной мощностью 230 В _AC , 50 Гц, 250 Вт. Для последовательного резистора я использовал набор из семи силовых резисторов, установленных на радиатор всего 8.15 Ом — 150 Вт, которые я обычно использую как фиктивная нагрузка для тестирования усилителей звука. Как вы можете видеть на рисунке ниже, U ₁ = 239,5 В , U ₂ = 4,630 В и U ₃ = 235,7 В .

Настольный шлифовальный станок измеряется методом трех вольтметров. Три мультиметра слева направо показывают U ₁ , U ₂ и U ₃ . Номинальное сопротивление резистора (вверху справа) составляет 8,15 Ом — 150 Вт. (нажмите, чтобы увеличить).

Помещая все эти значения в калькулятор, находим коэффициент мощности cos (φ) = 0,82 , ток I = 0,57 А , полная мощность S = 134 ВА и активная мощность P = 110 Вт . Неудивительно, что этот двигатель использует менее половины номинального мощность, потому что она простаивает и просто компенсирует собственные потери.При измельчении чего-либо увеличивается потребление энергии.

Тот же настольный шлифовальный станок, измеряемый анализатором мощности переменного тока. (нажмите, чтобы увеличить).

Для проверки этих измерений и расчетов трех вольтметров на одном стенде шлифовальный станок снова измеряется анализатором мощности переменного тока: он показывает 109,8 Вт и 0,579 мА, что хорошо подтверждает наш результат (точность всех используемых здесь инструментов не лучше ± 1%).

Второй пример — большой трансформатор галогенной лампы, номинальный 220 В _AC , 50-60 Гц, 400 ВА, без подключенной нагрузки к его вторичной обмотке (трансформатор без нагрузки обычно довольно индуктивный). Здесь, поскольку трансформатор не имеет нагрузки и потребляет гораздо меньшую мощность, Последовательный резистор 165 Ом, 17 Вт. Как вы можете видеть на картинке ниже, U ₁ = 239,7 V , U ₂ = 11,10 В и U ₃ = 232.9 В .

Трансформатор (без нагрузки) измеряется тремя вольтметрами метод. Три мультиметра слева направо показывают U ₁ , U ₂ и U ₃ . Резистор (вверху справа) имеет номинал 165 Ом — 17 Вт. (нажмите, чтобы увеличить).

Помещая все эти значения в калькулятор, находим коэффициент мощности cos (φ) = 0.60 , ток I = 67 мА , полная мощность S = 16 ВА и активная мощность P = 9,4 Вт .

Тот же трансформатор (без нагрузки), измеряемый от сети переменного тока анализатор. (нажмите, чтобы увеличить).

Измерение активной мощности измерителем мощности переменного тока дает 9,46 Вт и 68,7 мА, что еще раз подтверждает наш расчет.

Если вам интересно, что в серой коробке, это просто розетка с двойным полюсный переключатель и три перемычки.Он позволяет отключать любой из трех проводов переменного тока для измерения тока или вставка резистора при использовании обычных изолированных банановых вилок 4 мм. Это предотвращает обнажение слишком большого количества токоведущих частей или плохих контактов, которые могут горение или искра, если сила тока достаточно высока.

---

Заключение

«Метод трех вольтметров» для определения коэффициента мощности — это привлекательная альтернатива домашнему экспериментатору с ограниченным оборудованием.Его не так просто использовать, как настоящий анализатор мощности, и он не так точен, как анализатор мощности. осциллограф (надлежащим образом оборудован для измерений высокого напряжения), но требует только мультиметр и резистор. Я надеюсь, что это будет полезно во многих ситуациях, когда специальные инструменты недоступны.

---

Библиография и дополнительная литература

[1]	Вольфганг Линк, DL8FI. Metodi di misura per radioamatori. Франко Муццио и К. Эдиторе, 1978, сезон 8.1.3.

---

---

Как проверить солнечную панель мультиметром

Как проверить солнечную панель с помощью мультиметра

Очень важно протестировать солнечные панели до того, как вы достигнете даты коммерческой эксплуатации (COD). Вы должны провести демонстрацию и показать, что ваш проект солнечной панели готов к работе. Солнечные батареи сегодня стали лучшей альтернативой в качестве источника энергии; вы используете его для питания любого электронного устройства.

Эта инновационная технология помогла промышленным предприятиям, домовладельцам и коммерческим предприятиям сократить расходы. Другие виды энергии дороги из-за постоянного технического обслуживания. Хорошо, что солнечная энергия не так требовательна; затраты на обслуживание низкие. Вот полное руководство по тестированию солнечных батарей.

Все, что вам нужно знать о солнечных панелях

Когда вы используете солнечные панели, важно, чтобы вы знали, как тестировать солнечные панели.После того, как вы их установили, вы должны проверить выход, чтобы убедиться, что вы получаете необходимое питание. Вы получите необходимую помощь и даже купите свою первую солнечную панель — вам может понадобиться больше одной.

Вам необходимо оптимизировать производительность и получить максимальную отдачу от производства солнечных панелей. Вам потребуется максимально возможный коэффициент использования мощности. Перед тем, как начать работу, хорошо понять, насколько эффективны солнечные панели в месте их установки.

Электрический ток имеет две классификации: переменный и постоянный. AC означает переменный ток, а DC — постоянный ток. Постоянный ток обычно течет в одном направлении и требуется для низкого напряжения; солнечные батареи в этом случае. Вам нужно будет измерить свою мощность в ваттах, поскольку это стандартная единица, установленная для большинства электронных приборов. Вы выполните конкретный расчет для тестирования солнечных панелей.

Мощность = Напряжение.

Вольт x Ампер = Вт.

Чтобы определить мощность, рассеиваемую солнечной панелью, необходимо измерить мощность и напряжение.

Измерьте силу тока панели солнечных батарей

У вас должен быть прибор для проверки панели, известный как амперметр. Присоедините измеритель к плюсу и минусу, чтобы вы измерили выходную мощность ваших солнечных панелей. При тестировании убедитесь, что ваша солнечная панель получает полный солнечный свет. Амперметр должен измерять более высокую силу тока, чем выходная мощность вашей солнечной панели; вам нужно получить точные результаты.

Измерение тока

Соответствующим оборудованием, которое вам понадобится для этого следующего шага, будут резисторы и мультиметр, которые вы можете арендовать в таких местах, как TRS. Мультиметр найдет постоянное напряжение. После этого используется формула: ток = напряжение.

• Соберите ресурсы.
• Солнечный элемент / солнечная панель для тестирования.
• Мультиметр хорошего качества — желательно с автоматическим диапазоном или такой, который может считывать ток и напряжение.
• Ящик переменного сопротивления.Это простой способ изменить сопротивление до известных значений, пока оно зафиксировано в цепи. Для получения правильных показаний я бы посоветовал вам выполнить и вручную измерить все настройки сопротивления. Обычно они отличаются на 5% от указанных значений; в основном ниже.
• Короткие провода для подключения.
• Место для записи вашего чтения, это может быть программа для работы с электронными таблицами, бумага или ручка. Просто работайте с тем, что у вас есть.

Использование мультиметра для проверки солнечной панели

Мультиметр — это прибор, который можно использовать для проверки напряжения и тока любого устройства; включая солнечные батареи.Есть два типа мультиметров.

Переключаемый мультиметр — Мультиметр этого типа вручную переключает диапазоны для получения наиболее точных показаний. Используя этот мультиметр, выберите соответствующую функцию. У него есть функции, которые измеряют несколько разных величин. Для измерения силы тока установите значение постоянного тока. Для измерения напряжения установите его на напряжение постоянного тока. Показания обычно перегружены.

Мультиметр с автоматическим диапазоном — Автоматическое переключение диапазонов для лучшего считывания.Автоматический диапазон измеряет только напряжение и ток, поэтому единственные настройки будут варьироваться только между этими величинами. Показания обычно четкие.

Оба мультиметра, помимо своей разницы, выполняют схожие функции при измерении силы тока и напряжения солнечных батарей.

При тестировании солнечных панелей рекомендуется знать, как работать с мультиметром. Неправильное использование мультиметра может привести к повреждению панелей, а это никому не нужно. Если вы хотите убедиться, что ваши панели качественные, вы убедитесь в этом с помощью тестирования мультиметром.

Блок преобразователя находится на задней панели солнечной панели. Обнаружив это, вам нужно будет снять крышку, после чего вы увидите соединения внутри.

• Основные положительные и отрицательные соединения

Крайне важно, чтобы вы управляли положительными и отрицательными соединениями. После того, как вы обнаружите соединения, убедитесь, что ваша солнечная панель получает полный солнечный свет. Наклоните солнечную панель, чтобы солнечная панель освещалась солнечным светом.

Убедитесь, что вы измеряете напряжение, подходящее для солнечной панели; измеряйте при более высоком напряжении, чем то, на которое рассчитана ваша панель. Например, если ваша панель имеет разрешение на 30 вольт, установите мультиметр на более высокое показание.

Это даст вам уверенность в том, что ваши показания будут точными. Чтобы узнать об утвержденном напряжении ваших панелей, загляните в коробку преобразователя и прочтите маркировку.

Подсоедините зажимы типа «крокодил» провода считывания к положительной стороне.Затем переместите другие зажимы типа «крокодил» с черным проводом к отрицательной стороне и соедините их. После того, как вы завершите этот шаг, мультиметр должен дать вам точное показание вольт, которое производит панель.

Солнечные батареи, особенно новые, должны обеспечивать напряжение, близкое к разрешенному. Если используется солнечная панель, показания могут быть ниже; это вполне нормально. Отсоединяйте зажимы типа «крокодил» только после выключения мультиметра.

• Тестирование 12-вольтовой солнечной панели

Это наиболее распространенный номинальный вольт для солнечных панелей, поэтому методы тестирования обычно будут схожими.Убедитесь, что вы подключили черные зажимы типа «крокодил» к отрицательной стороне, а красные — к положительной, и что мультиметр включен.

Установите свой лучший мультиметр Fluke для электроники на значение более 200 VCD, чтобы обеспечить правильность показаний. Если мультиметр показывает перегрузку функции, вам необходимо отрегулировать VCD на более высокий рейтинг, так как VCD был слишком низким.

Если ваш мультиметр работает должным образом и вы не обнаружите в нем неисправностей, будьте уверены, что получаемые вами показания точны.Это должно быть напряжение, которое рассеивает ваша солнечная панель. Учтите, что не все мультиметры на полке одинаковы; они, как правило, различаются по денежной стоимости и функциональному качеству.

• Тестирование контроллера заряда

В процессе тестирования солнечных панелей необходимо протестировать контроллер заряда. Это пригодится в случае накопителя Solar Plus. Убедитесь, что аккумулятор заряжен не полностью, иначе он не будет принимать ток.В первых двух измерениях используется только солнечная панель. При подключении контроллера, солнечной панели и аккумулятора убедитесь, что вы сначала отключили панель от регулятора. После этого отсоедините аккумулятор от контроллера / регулятора.

При повторном подключении сначала подключите контроллер к батарее, а затем к солнечной панели. Вам может быть интересно, почему бы не наоборот, хорошо, что эти рассчитанные шаги позволят избежать повреждения контроллера.

Вы можете выполнить это, выполнив ряд шагов ниже.

• Установите мультиметр на постоянный ток. Убедитесь, что зажимы типа «крокодил» находятся в нужном порту, чтобы найти усилители постоянного тока.
• Установите мультиметр на 10 А.
• После этого подключите солнечную панель к контроллеру, а также контроллер к солнечным батареям.
• Отсоедините положительный кабель, который проходит между батареей и контроллером.
• Чтобы определить ток, вы должны подключить положительный кабель, который вы недавно отсоединили, к зажимам типа «крокодил» от мультиметра.
• После этого процесса последним шагом должно быть подключение зажимов типа «крокодил» отрицательного вывода мультиметра к положительной клемме батареи.
• Этот процесс будет измерять ток, протекающий между солнечной панелью, контроллером и солнечными батареями.

Заключительные слова

Я считаю, что вы получили четкое представление о процессе тестирования солнечных панелей, а также о том, почему вам необходимо выполнить этот тест. Я бы не хотел, чтобы вы приобрели комплект солнечного оборудования с неправильными характеристиками напряжения панели по завышенной цене.Я уверен, что никто не любит, когда его обманывают, по крайней мере, с такими инвестициями, как это. Ожидания, с которыми вы получаете солнечную батарею, должны оправдаться, когда вы начнете ее использовать. Тестирование солнечных панелей — это вопрос того, насколько высокопроизводительными у вас солнечные панели.

Редакционная группа SolarFeeds состоит из знающих инсайдеров в солнечной отрасли и экспертов, которые стремятся делиться ценной, полезной и образовательной информацией. Стремясь стать лучшим местом для изучения солнечной энергии, издание сотрудничает с лидерами отрасли, журналистами и влиятельными лицами.Если вы хотите опубликовать свои статьи в журнале SolarFeeds, щелкните здесь.

Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

Как вы видели, процедура измерения напряжения относительно проста. Провода просто подключаются к точкам измерения напряжения или параллельно им.

Однако для текущих измерений процесс несколько сложнее. Во-первых, цепь должна быть разомкнута в контрольных точках, а счетчик последовательно вставлен в это отверстие (Рисунок 5).Полный ток должен проходить через счетчик. Чтобы измерение можно было проводить без нарушения самой цепи, измеритель тока имеет очень маленькое внутреннее сопротивление.

Здесь неопытный специалист должен быть особенно внимателен. Если счетчик случайно подключен к точке P.D. (разность потенциалов) или в параллельно с компонентом вместо серии , небольшое внутреннее сопротивление позволит очень большому току протекать через счетчик, что приведет к короткому замыканию.Это наверняка серьезно повредит измеритель и, возможно, цепь. Еще большую тревогу вызывает возможность возникновения опасной вспышки дуги . Сила вспышки дуги зависит от ряда факторов, включая, помимо прочего, расстояние до вспышки дуги, изношенное защитное оборудование или, в частности, его отсутствие, длительность вспышки дуги, а также продолжительность вспышки дуги. . Для получения дополнительной информации о безопасности от дугового разряда посетите сайт www.esasafe.com.

При измерениях тока необходимо отключать питание перед подключением измерителя.Вы будете отключать один конец провода или компонента для последовательного подключения измерителя. Если вы оставите питание включенным, вы легко можете получить опасное поражение электрическим током или повредить цепь.

На счетчиках с ручным выбором диапазона начните с максимального значения силы тока и постепенно уменьшайте его.

Рисунок 5 — Использование цифрового мультиметра для измерения тока

Процедуры измерения тока

Для измерения тока в цепях 0-30 В выполните следующие действия:

1. Перед началом испытаний технический специалист всегда должен знать, каких результатов следует ожидать, исходя из технических характеристик производителя, номинальной таблички, закона Ома и закона Кирхгофа.Слепое тестирование опасно и контрпродуктивно.
2. Выключите питание и убедитесь, что измеряемая цепь «обесточена», используя метод тестирования T3 и процедуры измерения напряжения. Обязательно надевайте СИЗ, поскольку мы всегда предполагаем, что цепь находится под напряжением, пока не будет доказано обратное
3. Разомкните цепь, отсоединив или отпаяв соединение в точке, где вы хотите измерить ток.
4. Выберите функцию постоянного или переменного тока, повернув функциональный переключатель в положение постоянного или переменного тока.
5. Подключите измерительные провода к соответствующим гнездам, черный провод — к общему гнезду, а красный — к гнезду А или мА. Помните, что у вас уже есть ожидаемое значение, это ожидаемое значение будет определять, какой разъем, А или мА, будет использоваться. 1/1000 А = 1 мА.
   Обратите внимание, что используемые гнезда не будут такими же, как те, которые используются для измерения напряжения.
6. Подключите наконечники щупов к разрыву цепи, как показано на рисунке 6, так, чтобы измеряемый ток протекал через измеритель.Обратите внимание, что это последовательное соединение. Никогда не подключайте амперметр параллельно источнику или нагрузке, так как это вызовет короткое замыкание и повреждение измерителя и, возможно, опасную вспышку дуги.

Рисунок 6: Соединения амперметра для измерения одного и того же тока в разных точках цепи

7. Снова включите питание схемы.
8. Просмотрите показания на дисплее. Обязательно укажите единицу измерения.
9. Снова выключите питание, еще раз испытав метод Т3, не снимая СИЗ.
10. Отсоедините провода счетчика от цепи.
11. Если тестирование завершено в этой контрольной точке, восстановите цепь, повторно замкнув соединение. Когда измерения тока будут завершены, поверните функциональный переключатель в положение «ВЫКЛ» и отсоедините измерительные провода.

При измерении тока в цепях со значениями напряжения более 30 В или в тех случаях, когда «разрыв» цепи нецелесообразен или опасен, можно использовать клещи или амперметр. Эти амперметры имеют две подпружиненные выдвижные губки, которые позволяют зажимать один проводник (Рисунок 7).Эта функция позволяет вам измерять магнитное поле, создаваемое током, протекающим через провод, чтобы получить показание в амперах без физического контакта или вмешательства в цепь.

Рисунок 7: Зажим на мультиметре

Видео: измерение тока

Как использовать мультиметр ~ Изучение КИПиА

Пользовательский поиск

Изучив основы аналоговых и цифровых мультиметров, теперь вы готовы к измерениям.Сопротивление, напряжение и ток — это стандартные измерения, выполняемые мультиметром. Давайте посмотрим на эти общие измерения с помощью цифрового мультиметра.

Как измерить сопротивление мультиметром :

Для измерения сопротивления необходимо отключить питание проверяемого компонента. Резистор вряд ли закроется, но обычно откроется. Если резистор разомкнется, дисплей цифрового измерителя будет мигать и гаснуть или отображать OL (открытая линия), потому что резистор имеет бесконечное сопротивление.Чтобы измерить сопротивление цифровым мультиметром, подключите провода мультиметра, как показано ниже:

Выполните шаги, указанные ниже:

1) Выключите питание тестируемой цепи или компонента

2) Выберите функцию сопротивления Ω с помощью поворотного переключателя

.

3) Подключите черный измерительный провод к разъему COM, а красный измерительный провод — к разъему Ω (здесь вы увидите букву V для напряжения, знак Ω и знак диода)

4) Подключите наконечники щупов к компоненту или части цепи, для которой вы собираетесь определять сопротивление.

5) Просмотрите показания и обязательно запишите единицы измерения: Ом, или КОм, или МОм, в зависимости от того, что вы измеряете.

Как измерить напряжение с помощью мультиметра :

Перед измерением напряжения примите все необходимые меры предосторожности, так как любая неосторожность с вашей стороны может привести к травмам или смертельному исходу в зависимости от значения измеряемого напряжения. Обратите внимание на то, что при измерении напряжения в цепи или компоненте должно быть питание, напряжение которого необходимо определить.

Для начала подключите измерительные провода, как показано на схеме ниже:

Выполните шаги, описанные ниже:

1) Подключите питание к проверяемой цепи или компоненту

2) Выберите напряжение переменного тока (В ~), постоянного тока (В —), мВольт (В —) по желанию

3) Подключите черный щуп к разъему COM, а красный — к разъему V

.

4) Прикоснитесь к кончикам измерительных проводов к цепи через нагрузку или источник питания, как показано на схеме выше (параллельно проверяемой цепи)

5) Просмотрите показания и обязательно отметьте единицу измерения.

При снятии показаний постоянного напряжения с правильной полярностью (+ или -) прикоснитесь красным измерительным проводом к положительной стороне цепи, а черным измерительным проводом — к отрицательной стороне цепи заземления. Если вы поменяете местами подключения, цифровой мультиметр с автополярностью просто отобразит знак минус, указывающий на отрицательную полярность. При использовании аналогового измерителя необходимо обеспечить правильную полярность. Любая ошибка может привести к повреждению счетчика.

Как измерить ток с помощью мультиметра

В большинстве случаев в процессе поиска и устранения неисправностей мы практически не проводим текущие измерения.Однако, если есть необходимость в измерении тока, подключите измерительные провода измерителя последовательно, как показано ниже:

Выполните шаги, описанные ниже, чтобы произвести измерение:

1) Выключите питание тестируемой цепи.

2) Отсоедините, разрежьте или распаяйте цепь и подключите измеритель к цепи, как показано выше.

3) Выберите амперы переменного тока (A ~) или амперы постоянного тока (A —) по желанию

4) Подключите черный измерительный провод к разъему COM, а красный измерительный провод к разъему 10 А или 300 мА в зависимости от ожидаемого значения считывания

.

5) Подключите наконечники измерительных проводов к цепи последовательно, чтобы весь ток протекал через измеритель.

6) Включите питание схемы

7) Просмотрите показания и обязательно отметьте единицу измерения. Обратите внимание, что если измерительные провода перевернуты, на ЖК-дисплее глюкометра будет отображаться отрицательный знак.

Надеюсь, вы нашли эти сообщения о мультиметрах полезными.

.

No related posts.