ما هو مقياس قدرة رقمي
يقيس مقياس القدرة الرقمي المقادير الكهربائية كما يقدّمها الحمل فعليًا، لا كما يُفترض أن تُقدّمها التغذية. فهو يقرأ الجهد والتيار في الوقت نفسه، ثم يستخرج من ذلك الزوج القدرة الفعالة، ومعامل القدرة، والقدرة الظاهرية، والقدرة غير الفعالة، والتردد. وتجمع أكثر الأجهزة اللوحية أيضًا مجموعًا تراكميًا للطاقة، فتُبلَّغ الشغلة كاستهلاك لا كقراءة آنية.
وذاك الزوج المتزامن هو ما يفصل هذا الصنف عمّا حوله. فالملتيميتر يقرأ الجهد أو التيار مقدارًا مقدارًا ويُحسم الأمر فيه يدويًا؛ وكمّاشة القياس تقرأ التيار من غير فصل الدائرة لكنها لا تحسب القدرة؛ وعدّاد الطاقة بُني ليجمع كمّية على مدى فترة فوترة، لا ليُري المهندسَ ما يفعله الحمل في هذه الثانية. وموضع مقياس القدرة هو المائدة أو آخر خطّ الاختبار، حيث السؤال: ما تسحبه الوحدة قيد الاختبار، وبأيّ كفاءة تسحبه.
ويجري الاختيار داخل الصنف على جوابين، لا على فئة الدقة: هل القياس متردد فقط أم يجب أن يشمل المستمر؟ فهذا يحسم السلسلة بأكملها، إذ لا يستطيع جهاز المتردد وحده أن يوصّف خرج محوّل، أو شاحن، أو مصدر تغذية مستمر. وكم يمتدّ مدى التيار عند الطرفين؟ فالطرف الأعلى يحدّد أكبر حمل يمكن اختباره، والطرف الأدنى يحدّد هل رقم وضع الاستعداد قياسٌ ذو معنى أم مجرّد عدد على الشاشة.
كيفية قياس مقياس قدرة رقمي
يأخذ الجهاز عينات من الجهد عبر الحمل ومن التيار خلاله، ويحوّلهما إلى صيغة رقمية على قاعدة زمن واحدة، ثم يضرب بينهما نقطة نقطة. ومتوسّط ذلك الجداء على عدد صحيح من الدورات يعطي القدرة الفعالة، وقسمته على جداء القيمتين الفعّاليتين للجهد والتيار يعطي معامل القدرة. ولأنّ الحسبان يجري على العينات لا على متوسطات مقوّمة، تبقى النتيجة صائبة حين لا تكون الموجة جيبية نقية، وهذا يشمل كلّ مصدر تغذية مبدّل، ومخفّت إضاءة، ووحدة قيادة متغيرة التردد.
وحين تكون الموجة مشوّهة يظهر الفرق بين جهاز القيمة الفعالية الحقيقية وجهاز أخذ المتوسط على الشاشة لا في الدليل. فجهاز المتوسط مُعاَر ليقرأ صوابًا على موجة جيبة، وينقص كلّما ابتعدت الموجة عنها؛ أما جهاز القيمة الفعالية الحقيقية فيحسب المكافئ الحراري للموجة، فيوافق سائر القراءات المأخوذة على التركيب نفسه. ويكون الفارق صغيرًا على سخّان مقاومي، وقد يكون بيّنًا على حمل رديء عامل الذروة.
وهنا ينحصر المدى أوّلًا عند التيار. فعند الطرف الأدنى تضبط القدرة على التمييز في قناة التيار أصغر رقم له معنى، ولذلك تحتاج أعمال الكفاءة على استهلاك وضع الاستعداد جهازًا يقع أدنى مداه في عشرات الميكرو أمبير أو مئات منها، لا في الميلي أمبير. وعند الطرف الأعلى يمرّ التيار في الجهاز نفسه على المداخل الأدنى، ومن خلال مقاومة شنّية خارجية على أعلاها، فمواصفة تنتهي عند مئتي أمبير هي في الحقيقة قولٌ عن أيّة مقاومة شنّية تُستعمل معه.
خيارات التكوين
معظم المواصفات تُحدد بهذه القرارات، لا بفئة الدقة. وكل قرار يقيد ما يليه، ولذلك تُحسم بالترتيب.
| الإعداد | الخيارات المطلوب حسمها | ما الذي يحسمه فعليًا |
| وضع القياس | متردد فقط، أو متردد ومستمر | هل يمكن أصلًا توصيف خرج محوّل، أو شاحن، أو مصدر تغذية مستمر. فجهاز المتردد وحده ليس بديلًا أرخص عن تلك المهمة. |
| مدى التيار، طرفه الأدنى | بضعة ميلي أمبيرات، أو النزول إلى عشرات الميكرو أمبير | هل قدرتا الاستعداد واللاحمل قابلتان للقياس أم للعرض فقط. فأعمال الكفاءة تقع تحت بضعة ميلي أمبيرات من تيار الحمل. |
| مدى التيار، طرفه الأعلى | من 20 أمبيرًا فأعلى، بمقاومة شنّية خارجية بعد حدّ معيّن | أكبر حمل يمكن اختباره، وهل المقاومة الشنّية جزء من الإعداد أم ملحق يُطلب معه. |
| مدخل الجهد وتبديل المدى | مدى ثابت، أو تبديل تلقائي عبر امتداد العمل | كم يحتاج الجهاز من انتباه المشغّل. فالتبديل التلقائي يُخرج من اختبار الإنتاج صنفًا كاملًا من أخطاء ضبط المدى. |
| فئة الدقة ومرجعها | نسبة من القراءة، أو من كامل المدى، أو من الامتداد، مذكورة مقابل معيار مسمّى | هل يتّفق جهازان في النتيجة. فرقم بلا مرجعه لا يُقارَن برقم جهاز آخر. |
| مقادير الحساب | الجهد، والتيار، والقدرة الفعالة، والتردد، أو المجموعة الكاملة التي تشمل القدرة الظاهرية، والقدرة غير الفعالة، وزاوية الطور، والطاقة | هل يُجاب عن سؤال الكفاءة من جهاز واحد، أم يجب حساب ثانٍ إلى جنبه. |
| واجهة الاتصال | منفذ تسلسلي قياسيًا، مع ناقل معزول أو خرج مرحل كخيار | هل تُنقل النتائج يدويًا أم يقرأها نظام اختبار. وحيما يكون الخطّ آليًا، فالجهاز بلا ناقل خطوة يدوية فيه. |
| التركيب | هيكل منضدي، أو جهاز لوحة بفتحة تركيب | هل يقف المقياس بجانب الوحدة قيد الاختبار أم يصير جزءًا من منضدة الاختبار. ففتحة التركيب يحدّدها الجسم، ولا بدّ من إعدادها في اللوحة. |
تُحسم الواجهة وطريقة التركيب مبكرًا، لأنّ كليهما يثبت عند بناء الوحدة ولا يمكن إضافة أيّ منهما بعد ذلك.
كيفية اختيار مقياس قدرة رقمي
| القرار | ما الذي يحسمه | ما الذي يُسأل عنه |
| ما الذي تُؤخذ القراءة من أجله | التحقّق من قيمة اسمية، أم قياس رقم كفاءة | هل تكون الحالة الأسوأ عند الحمل الكامل، حيث يهمّ أعلى المدى، أم عند اللاحمل، حيث يهمّ أسفله. |
| هل يجب تغطية التيار المستمر | خرج الوحدة قيد الاختبار | المحوّل، أو الشاحن، أو مصدر التغذية المستمر يفرض جهاز متردد ومستمر؛ أما محرّك مغذّى من الشبكة فلا. |
| أصغر تيار يجب أن يكون ذا معنى | رقم الاستهلاك الذي يطلبه معيار الاختبار | تُذكر حدود الاستعداد واللاحمل بكسور من الواط، وهذا يحدّد أرضيّة التيار قبل الكلام على فئة الدقة. |
| أكبر تيار سيُختبر | القيمة الاسمية للوحدة قيد الاختبار، بهامش | هل يُبلَغ أعلى المدى عبر الجهاز نفسه أم عبر مقاومة شنّية خارجية، وهل تُرفَق المقاومة به. |
| شكل الموجة عند الحمل | هل الحمل مقاومي أم إلكتروني | مصدر تغذية مبدّل، أو مخفّت إضاءة، أو وحدة قيادة يطلب تحويلًا بالقيمة الفعالية الحقيقية، والفرق لا يُرى على حمل مقاومي. |
| هل يقرأ نظام الاختبار النتيجة | وجود متحكّم، أو خطوة تسجيل بيانات | الناقل المعزول أو خرج المرحل يُطلبان مع الجهاز ولا يُركّبان بعد ذلك. |
| هل يُبلَّغ عن الاستهلاك على مدى شغلة | دورة تشغيل، لا نقطة تشغيل واحدة | لا بدّ أن يكون جمع الطاقة والزمن المنقضي ضمن مقادير الحساب، وأن تُعرَّف الفترة. |
إن بقي أيٌّ من هذه مفتوحًا فأرسل ما هو معروف؛ يمكن إصدار عرض السعر انطلاقًا من وصف التشغيل ثم تحسينه بعد سدّ الفجوات.
البدائل الأقرب
هذه هي الأنواع التي ينصرف إليها عادة طلب الاستفسار عن مقياس قدرة رقمي، والنقطة التي يُحسم عندها الاختيار فعلًا.
| أقرب بديل | ما الذي يفصله عن مقياس القدرة الرقمي |
| المقاييس المتعدّدة الرقمية | تقرأ الجهد أو التيار مقدارًا واحدًا في المرّة ويُحسم الأمر فيها يدويًا، فلا تعطي رقم قدرة. وهي الأداة الصحيحة للتأكّد من أنّ التغذية موجودة، والخطأ لقياس ما يسحبه الحمل. |
| كمّاشات القياس | تقرأ التيار من غير فصل الدائرة بإحاطة الموصِل، فهي جهاز المغذّي الذي لا يجوز فصله. وتعطي رقم التيار لا رقم القدرة. |
| عدّادات الطاقة | تجمع كمّية على مدى فترة فوترة بدل أن تعرض نقطة تشغيل الحمل. فعدّاد الطاقة يجيب عن كم استُعمل، ومقياس القدرة يجيب عن كيف كان يُستعمل. |
| محلّلات جودة القدرة الكهربائية | تسجّل التوافقيات، والتشوّه، والنبضات، وعدم التوازن عبر الزمن. أما مقياس القدرة فيذكر القيم الأساسية ولا يشخّص الموجة التي أنتجتها. |
| مقاييس التيار | تقيس التيار في حلقة أو موصِل بمفرده، غالبًا كمؤشر لوحة. فهي تنقل مقدارًا واحدًا إلى غرفة التحكّم بدل أن توصّف حملًا على منضدة اختبار. |
أوّل ما يُحسم هو وضع القياس. فإن كان بعض المهمة على التيار المستمر، فهذا يحسم السلسلة، ولا يجوز أن يُعرض لها جهاز متردد وحده.
ما يجب تضمينه في الاستفسار
يمكن أن يكون الرد الأول عرض سعر بدل مجموعة من الأسئلة إذا كان الاستفسار يتضمن هذه المعلومات. وعندما لا يكون الرقم معروفًا، أرسل وصف الوظيفة وسنؤكّد ما يترتب عليه.
- التغذية التي تعمل منها الوحدة قيد الاختبار، وهل القياس متردد فقط أم متردد ومستمر
- أكبر تيار حمل سيُختبر، وأصغر تيار لا بدّ أن يبقى قابلًا للقياس
- رقم الدقة الذي يطلبه معيار الاختبار، والمعيار المذكور معه
- هل استهلاك وضع الاستعداد أو اللاحمل جزء من الاختبار، والحدّ الذي يسري عليه
- شكل الموجة عند الحمل، مثل سخّان مقاومي أو مصدر تغذية مبدّل
- هل سيقرأ الجهازَ متحكّمٌ أو نظامُ اختبار، وعبر أيّ واجهة
- هل يجب الإبلاغ عن الطاقة المجموعة على مدى شغلة
- التركيب: على منضدة، أو داخل لوحة، مع بُعد فتحة اللوحة