Більшість вимірювачів потужності на ринку вимірюють той самий невеликий набір величин, тому порівняння специфікацій рідко їх розрізняє. Насправді їх розрізняє те, як вони поводяться на межах діапазону, і те, чи поширюється зазначена в технічному описі похибка на вимірювання, яке ви збираєтеся зробити.
Послідовність нижче допомагає уникнути звичного результату: купити прилад, який вимірює все, крім тієї величини, якої вимагає протокол випробувань.
1. Визначте вимірювані величини до вибору приладу
Запишіть величини, які має містити протокол випробувань. Випробування електричних параметрів зазвичай потребує напруги, струму, активної потужності у ватах, коефіцієнта потужності та частоти, до яких додаються повна й реактивна потужність, якщо навантаження не є суто резистивним. Накопичення енергії та час роботи потрібні тоді, коли предметом випробування є споживання за цикл.
Цей перелік важливий, бо прилади, які показують миттєву потужність, не обов'язково інтегрують енергію. Якщо протокол вимагає значення в кіловат-годинах, функцію накопичення треба підтвердити, а не припускати.
- Напруга та струм - дві первинні величини, з яких виводяться всі інші.
- Активна потужність у ватах, а також повна й реактивна потужність, якщо навантаження не резистивне.
- Коефіцієнт потужності - відношення, яке показує, наскільки навантаження відрізняється від одиниці.
- Частота, а також накопичення енергії з часом роботи там, де вимірюється споживання.
- Функції максимуму або фіксації показів, якщо пусковий струм чи пікові значення є частиною випробування.
2. Зафіксуйте клас точності та з'ясуйте, до чого він прив'язаний
Значення похибки нічого не означає без стандарту, на якому воно ґрунтується, і без умов, за яких воно діє. Прилад, заявлений з класом точності 0,2, і прилад, заявлений як плюс-мінус 0,2 %, не є автоматично тим самим твердженням: перший посилається на клас, визначений у стандарті, а другий є граничною похибкою, яка має вказувати свою базу - показ, повну шкалу або діапазон.
Коли йдеться про оцінку допуску, робоче правило таке: засіб вимірювання має бути в кілька разів точнішим за сам допуск. Випробування виробу з допуском п'ять відсотків приладом із похибкою один відсоток залишає дуже мало запасу, щойно невизначеність приладу потрапляє в заявлений результат.
3. Перевіряйте нижню межу, а не максимум
Широкий максимальний діапазон - це маркетингова перевага й технічна вада водночас. Прилади, що охоплюють дуже велике відношення, зазвичай заради цього поступаються роздільністю в нижній частині діапазону, а саме там і відбувається сучасна вимірювальна робота: споживання в режимі очікування, втрати без навантаження та струм спокою вимірюють на малій частці від максимуму приладу.
Саме у випробуваннях блоків живлення значення в режимі очікування та значення при повному навантаженні зазвичай отримують з однієї схеми. Це ставить до одного приладу дві суперечливі вимоги, тому мінімальний вимірюваний струм заслуговує не меншої уваги, ніж максимальний.
- Підтвердьте мінімальний струм, який прилад розрізняє, не виходячи за заявлену похибку.
- Перевірте, чи прилад перемикає діапазон автоматично і як поводиться показ під час перемикання.
- Якщо вимірюється вихід постійного струму адаптера, переконайтеся, що прилад приймає і постійний, і змінний струм.
4. Переконайтеся, що принцип вимірювання відповідає формі сигналу
Напруга та струм на імпульсних блоках живлення й на навантаженнях із фазовим регулюванням не є синусоїдними. Прилад зі справжнім середньоквадратичним значенням (RMS) відображає фактичний тепловий ефект форми сигналу; прилад із вимірюванням середнього значення відкалібрований під синусоїду і занижуватиме показ на спотвореному сигналі.
Якщо навантаженням є перетворювач частоти, визначальною стає смуга пропускання. Прилад, який інтегрує за період довший за цикл перемикання перетворювача, дає стабільний, але систематично хибний показ, і похибка зростає в міру того, як вихідний сигнал стає дедалі спотворенішим.
5. Узгодьте інтерфейс із тим, як використовується результат
Показ, який доводиться переписувати вручну, рано чи пізно буде переписано з помилкою. Якщо результати потрапляють у протокол випробувань, запис про якість чи виробничу базу даних, інтерфейс зв'язку є вимогою, а не додатковою опцією.
| Інтерфейс | Де це застосовується |
|---|---|
| RS232 | Точкове з'єднання з ПК або контролером випробувань. Поширений стандартний інтерфейс настільних вимірювачів потужності. |
| RS485 | Послідовна шина з кількома пристроями, придатна там, де кілька приладів ділять одну лінію кабелю або відстань велика. |
| Modbus RTU | Послідовний протокол, який можна передавати як через RS232, так і через RS485, що дозволяє головній системі адресувати прилад і зчитувати з нього дані. |
| Релейний або аварійний вихід | Комутаційний контакт, керований граничним значенням; використовується для сигналу «придатний» або «непридатний» без програмного забезпечення. |
6. З'ясуйте механічні та монтажні дані
Настільні прилади й прилади для монтажу в панель є різними виробами, навіть коли електроніка в них однакова. Підтвердьте габарити, виріз у панелі, якщо блок має стояти в консолі, фактичну напругу живлення на робочому місці та те, чи експлуатуватиметься блок на столі, чи буде закріплений в обладнанні.
Варто також уточнити, як прилад підключається до схеми випробування. Прилад, який вимірює навантаження й джерело через окремі пари клем, використовується інакше, ніж той, що пропускає струм навантаження через себе, і схему з'єднань слід зрозуміти до складання стенда, а не після.