máy đo công suất kỹ thuật số là gì
Một máy đo công suất kỹ thuật số đo những đại lượng điện mà phụ tải thực sự đưa ra, chứ không phải những đại lượng mà nguồn điện được cho là sẽ cung cấp. Điện áp và dòng điện được đọc đồng thời, còn công suất tác dụng, hệ số công suất, công suất biểu kiến, công suất phản kháng và tần số được tính từ cặp giá trị đó. Ở hầu hết thiết bị dạng panel, một tổng điện năng cũng được tích lũy, nên cả một quá trình chạy có thể được báo cáo theo mức tiêu thụ thay vì theo một số đọc tức thời.
Cặp đại lượng được đọc đồng thời chính là điều phân biệt kiểu thiết bị này với các thiết bị xung quanh. Một đồng hồ vạn năng đọc điện áp hoặc dòng điện từng đại lượng một và phải chuyển đổi bằng tay; một ampe kìm đọc dòng điện mà không cần cắt mạch nhưng không tính ra công suất; một đồng hồ đo điện năng được chế tạo để tích lũy một đại lượng qua cả kỳ tính điện, chứ không để cho kỹ sư thấy phụ tải đang làm gì ngay lúc này. Máy đo công suất có chỗ ở bàn thử hoặc ở cuối một dây chuyền thử, nơi câu hỏi là thiết bị được thử lấy bao nhiêu điện và lấy hiệu quả đến đâu.
Lựa chọn trong nội bộ kiểu này xoay quanh hai câu trả lời hơn là xoay quanh cấp chính xác. Phép đo chỉ cần xoay chiều hay phải phủ cả một chiều quyết định ngay dòng sản phẩm, vì một thiết bị chỉ đo xoay chiều không thể đặc trưng hóa đầu ra một chiều của một bộ đổi nguồn hay của một nguồn điện. Dải dòng phải rộng đến đâu, ở cả hai đầu, quyết định dải đo: đầu trên chốt tải lớn nhất có thể thử, còn đầu dưới quyết định con số ở chế độ chờ là một phép đo hay chỉ là một con số trên màn hình.
Cách máy đo công suất kỹ thuật số đo
Thiết bị lấy mẫu điện áp đặt trên tải và dòng điện chạy qua tải, chuyển cả hai về dạng kỹ thuật số theo cùng một chuẩn thời gian, rồi nhân chúng theo từng điểm. Lấy trung bình tích số đó trên một số nguyên chu kỳ trọn vẹn cho ra công suất tác dụng, và chia nó cho tích của điện áp và dòng điện hiệu dụng cho ra hệ số công suất. Vì phép tính được làm trên các mẫu thay vì trên trị trung bình đã chỉnh lưu, kết quả vẫn đúng khi dạng sóng không phải là sóng sin sạch, và điều này đúng với mọi nguồn kiểu đóng cắt, bộ điều chỉnh độ sáng và biến tần.
Ở nơi dạng sóng bị méo, khác biệt giữa một thiết bị true-RMS và một thiết bị đo trị trung bình hiện ra trên màn hình chứ không nằm trong tài liệu. Thiết bị đo trị trung bình được hiệu chuẩn để đọc đúng trên sóng sin và báo thấp dần khi dạng sóng lệch khỏi sóng sin; thiết bị true-RMS tính ra trị tương đương nhiệt của dạng sóng, nên khớp với các số đọc khác lấy trên cùng một lắp đặt. Khoảng chênh này nhỏ với một bộ sưởi thuần trở và có thể đáng kể với một tải có hệ số đỉnh xấu.
Dòng điện là nơi dải đo thu hẹp trước tiên. Ở đầu dưới, độ phân giải của kênh dòng đặt ra con số nhỏ nhất còn có ý nghĩa, nên công việc hiệu suất về tiêu thụ ở chế độ chờ cần một thiết bị có đáy dải nằm ở hàng chục đến hàng trăm microampe chứ không phải miliampe. Ở đầu trên, dòng điện đi qua chính thiết bị ở các dải thấp và đi qua một shunt rời ở các dải cao nhất, nên một bản đặc tả chạm tới hai trăm ampe thực chất là một phát biểu về việc shunt nào được dùng cùng nó.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Chế độ đo | Chỉ xoay chiều, hoặc cả xoay chiều và một chiều | Việc đầu ra một chiều của một bộ đổi nguồn, bộ sạc hay nguồn điện có đặc trưng hóa được hay không. Một thiết bị chỉ đo xoay chiều không phải là bản thay thế rẻ hơn cho nhiệm vụ đó. |
| Dải dòng điện, đầu dưới | Vài miliampe, hoặc xuống tới hàng chục microampe | Công suất ở chế độ chờ và ở không tải có đo được hay chỉ hiển thị. Công việc hiệu suất nằm dưới vài miliampe dòng tải. |
| Dải dòng điện, đầu trên | Từ hai mươi ampe trở lên, với một shunt rời khi vượt một mức nhất định | Tải lớn nhất có thể thử, và shunt là một phần của cấu hình hay chỉ là phụ kiện đặt mua kèm theo. |
| Đầu vào điện áp và chuyển dải | Một dải cố định, hoặc tự động chuyển dải trong suốt dải làm việc | Thiết bị đòi hỏi sự chú ý của người vận hành đến mức nào. Tự động chuyển dải loại bỏ cả một lớp lỗi đặt sai dải khỏi phép thử trên dây chuyền sản xuất. |
| Cấp chính xác và mốc của nó | Một phần trăm của số đọc, của toàn dải hay của dải đo, nêu theo một tiêu chuẩn được gọi tên | Hai thiết bị có cho những con số khớp nhau hay không. Một con số không kèm mốc của nó thì không so sánh được với con số của thiết bị khác. |
| Bộ đại lượng được tính | Điện áp, dòng điện, công suất tác dụng và tần số, hoặc bộ đầy đủ gồm cả công suất biểu kiến, công suất phản kháng, góc pha và điện năng | Câu hỏi hiệu suất có trả lời được từ một thiết bị duy nhất hay phải làm thêm một phép tính thứ hai bên cạnh nó. |
| Giao diện | Một cổng nối tiếp làm sẵn, cùng tùy chọn bus cách ly hoặc đầu ra rơ-le | Kết quả được chép bằng tay hay do một hệ thống thử đọc lấy. Ở nơi một dây chuyền đã tự động hóa, thiết bị không có bus sẽ là một bước thủ công nằm trong đó. |
| Kiểu lắp đặt | Vỏ để bàn, hoặc đồng hồ panel với một kích thước khoét bảng | Thiết bị đứng cạnh thiết bị được thử hay trở thành một phần của bàn thử. Kích thước khoét bảng bị thân máy chốt và phải được bố trí sẵn trên bảng. |
Giao diện và kiểu lắp đặt phải được chốt từ sớm, vì cả hai đã cố định khi thiết bị được chế tạo và không thể bổ sung về sau.
Cách chọn máy đo công suất kỹ thuật số
| Quyết định | Căn cứ quyết định | Thông tin cần hỏi |
| Số đọc dùng để làm gì | Xác minh một giá trị định mức, hay đo một con số hiệu suất | Trường hợp xấu nhất nằm ở đầy tải, nơi đầu trên của dải quyết định, hay ở không tải, nơi đầu dưới của dải quyết định. |
| Có phải phủ cả một chiều hay không | Đầu ra của thiết bị được thử | Bộ đổi nguồn, bộ sạc hay nguồn một chiều buộc phải chọn thiết bị đo cả xoay chiều lẫn một chiều; một động cơ lấy điện từ lưới thì không. |
| Dòng điện nhỏ nhất còn có ý nghĩa | Con số tiêu thụ mà chuẩn thử nghiệm đòi hỏi | Giới hạn ở chế độ chờ và ở không tải được nêu bằng những phần của watt, điều chốt mức sàn dòng điện trước khi bàn tới cấp chính xác. |
| Dòng điện lớn nhất cần thử | Định mức của thiết bị được thử, kèm biên độ dự trữ | Dải cao nhất đi qua chính thiết bị hay qua một shunt rời, và shunt đó có được cung cấp kèm theo hay không. |
| Dạng sóng tại tải | Tải là thuần trở hay tải điện tử | Nguồn kiểu đóng cắt, bộ điều chỉnh độ sáng hay biến tần đòi hỏi chuyển đổi true-RMS, và trên tải thuần trở thì khác biệt đó không hiện ra. |
| Hệ thống thử có đọc kết quả hay không | Sự hiện diện của một bộ điều khiển hoặc một bước ghi dữ liệu | Bus cách ly hoặc đầu ra rơ-le được đặt hàng cùng thiết bị và không thể lắp bổ sung về sau. |
| Mức tiêu thụ trong cả quá trình chạy có được báo cáo hay không | Một chu kỳ làm việc chứ không phải một điểm vận hành đơn lẻ | Tích lũy điện năng và thời gian chạy phải nằm trong bộ đại lượng được tính, và khoảng thời gian phải được xác định. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về máy đo công suất kỹ thuật số thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với máy đo công suất kỹ thuật số |
| Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số | Đọc điện áp hoặc dòng điện từng đại lượng một và phải chuyển đổi bằng tay, nên không đưa ra được con số công suất. Chúng là dụng cụ đúng để xác nhận nguồn điện đang hiện diện, và là dụng cụ sai để đo mức mà phụ tải lấy đi. |
| Ampe kìm | Đọc dòng điện mà không cắt mạch bằng cách kẹp bao quanh dây dẫn, khiến chúng thành thiết bị dành cho một đường dây cấp không được phép ngắt. Chúng cho con số dòng điện chứ không cho con số công suất. |
| Đồng hồ đo điện năng | Tích lũy một đại lượng qua một kỳ tính điện chứ không hiển thị điểm vận hành của phụ tải. Đồng hồ đo điện năng trả lời đã dùng bao nhiêu; máy đo công suất trả lời điện đã được dùng như thế nào. |
| Máy phân tích chất lượng điện | Ghi lại sóng hài, độ méo, xung quá độ và sự mất cân bằng theo thời gian. Máy đo công suất nêu các con số gốc và không chẩn đoán dạng sóng đã sinh ra chúng. |
| Đồng hồ đo dòng điện | Đo riêng dòng điện trong một vòng mạch hoặc một dây dẫn, thường dưới dạng đồng hồ panel. Chúng mang một giá trị dòng điện về phòng điều khiển thay vì đặc trưng hóa phụ tải ở bàn thử. |
Ranh giới nên chốt đầu tiên là chế độ đo. Nếu bất kỳ phần nào của nhiệm vụ thuộc một chiều, điều đó quyết định dòng sản phẩm, và không nên báo giá một thiết bị chỉ đo xoay chiều cho nhiệm vụ đó.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Nguồn mà thiết bị được thử vận hành từ đó, và phép đo chỉ là xoay chiều hay cả xoay chiều lẫn một chiều
- Dòng tải lớn nhất cần thử, và dòng điện nhỏ nhất vẫn phải đo được
- Con số độ chính xác mà chuẩn thử nghiệm đòi hỏi, và tiêu chuẩn mà con số đó được nêu theo
- Tiêu thụ ở chế độ chờ hoặc ở không tải có thuộc phép thử hay không, và giới hạn nào được áp dụng
- Dạng sóng tại tải, ví dụ một bộ sưởi thuần trở hay một nguồn kiểu đóng cắt
- Bộ điều khiển hoặc hệ thống thử có đọc thiết bị hay không, và qua giao diện nào
- Có phải báo cáo điện năng tích lũy trong một quá trình chạy hay không
- Kiểu lắp đặt: để bàn, hay khoét gắn vào bảng, kèm kích thước khoét bảng