51_54.PDF

S P R Z Ę T

Gdy przeciÍtny cz³owiek wk³ada wtyczkÍ do

gniazdka sieci elektrycznej, na ogÛ³ nie

zastanawia siÍ nad tym jak¹ energiÍ dostarcza

mu elektrownia. Wystarcza mu

wiedza wyniesiona ze

szko³y, øe w†gniazdku jest

ìpr¹d zmienny

o†napiÍciu 220Vî. Mimo

co najmniej úredniego

wykszta³cenia

potwierdzonego

úwiadectwem

maturalnym, po latach

ma³o kto rozrÛønia pr¹d od

napiÍcia, pr¹d zmienny od pr¹du

przemiennego. Chyba tylko

z†przyzwyczajenia mÛwimy, øe ìw

gniazdku jest 220Vî. Mamy nadziejÍ, øe

Czytelnicy ìElektroniki Praktycznejî juø wiedz¹

o†czym bÍdzie ten artyku³.

Otrzymaliúmy do przetesto-

wania analizator energii elek-

trycznej firmy Motech ozna-

czony symbolem MT1010. Za

jego pomoc¹ moøna okreúlaÊ

parametry jedno- lub trÛjfazo-

wej sieci energetycznej, a†tak-

øe do³¹czanych do niej od-

biornikÛw. Zak³adaj¹c, øe

przyrz¹d bÍdzie czÍsto wyko-

rzystywany w†warunkach po-

lowych, producent ca³y ekwi-

punek umieúci³ w†porÍcznym

neseserku. Po jego otwarciu

znajdujemy: miernik MT1010,

specjalny adapter u³atwiaj¹cy

do³¹czanie badanych odbior-

nikÛw do gniazda sieciowego,

3†komplety przewodÛw po-

miarowych o†rÛønych gruboú-

ciach i†koÒcÛwkach, cÍgi do

bezstykowego pomiaru pr¹du,

parÍ bardzo solidnych chwy-

takÛw teletechnicznych, zasi-

lacz wtyczkowy do zasilania

miernika i†do³adowywania

akumulatorÛw NiMH oraz in-

strukcjÍ obs³ugi. Opcjonalnie

moøna zamÛwiÊ specjalny ad-

apter do do³¹czania odbiorni-

kÛw o†ma³ym poborze pr¹du

- do 1,6A (w standardowym

wykonaniu wartoúÊ ta wynosi

16A) oraz dodatkow¹ parÍ

przewodÛw po³¹czeniowych.

Niew¹tpliwie ìnajs³abszymî

elementem zestawu jest in-

strukcja obs³ugi. Przygotowa-

no j¹ w†postaci zbindowanej

broszurki w†jÍzyku angiels-

kim. Brak polskiej wersji nie

jest duø¹ wad¹, gdyø i†tak

znaczn¹ czÍúÊ zawartoúci sta-

nowi¹ rysunki ilustruj¹ce

czynnoúci, jakie naleøy wyko-

naÊ, aby dokonaÊ pomiaru

Elektronika Praktyczna 2/2002

S P R Z Ę T

Elektronika Praktyczna 2/2002

S P R Z Ę T

Tab. 1. Zakresy pomiarowe przyrządu MT1010.

Częstotliwość mierzonych sygnałów 10 do 100Hz

Napięcie (True RMS)

2,5V do 900V (AC+DC)

±5,0 do ±1400V (peak)

Impedancja wejściowa

1M Ω

Współczynnik amplitudy

1 do ~5

>3,0 poniżej 460V RMS

Prąd (True RMS)

250mA do 30A (AC+DC)

±500mA do ±50A (peak)

Rys. 2.

Impedancja wejściowa

10m

Współczynnik amplitudy

1 do ~5

>3,0 poniżej 16A RMS

poszczegÛlnych parametrÛw. Przejrzys-

toúÊ tych rysunkÛw jest jednak - wed³ug

mojej oceny - doúÊ mierna. Na szczÍú-

cie pomiary nie s¹ bardzo skomplikowa-

ne i†wiele moøna siÍ po prostu domyú-

liÊ. Naleøy jednak pochwaliÊ autorÛw

za to, øe zawarli w†instrukcji definicje

mierzonych parametrÛw.

Bardzo uøytecznym elementem zesta-

wu jest adapter s³uø¹cy do przy³¹cza-

nia badanego urz¹dzenia do sieci ener-

getycznej. Jak wiadomo, do okreúlenia

pobranej mocy, potrzebna jest znajo-

moúÊ wartoúci pr¹du obci¹øenia. Do je-

go pomiaru trzeba jednak w³¹czyÊ sze-

regowo z†obci¹øeniem amperomierz.

DziÍki adapterowi nie musimy wykony-

waÊ øadnych skomplikowanych po³¹-

czeÒ. Wystarczy, øe wtyczkÍ sieciow¹

badanego odbiornika w³oøymy do gniaz-

da umieszczonego w†gÛrnej czÍúci adap-

tera i†dodatkowym kablem do³¹czymy

go do gniazdka sieciowego. Rozdziele-

nie obwodu pr¹dowego i†napiÍciowego

jest zrealizowane przez wewnÍtrzne po-

³¹czenia adaptera. Zalet¹ jest wyposaøe-

nie go w†wy³¹cznik zasilania podnosz¹-

cy komfort i†bezpieczeÒstwo pracy. Po-

miary z†wykorzystaniem adaptera s¹

moøliwe oczywiúcie w†przypadku sieci

1-fazowej. W†sieciach 3-fazowych - choÊ

nie tylko - na pewno przydatne bÍd¹

cÍgi pomiarowe, za pomoc¹ ktÛrych

moøna mierzyÊ pr¹dy do 1400A RMS .

W†tym przypadku, rÛwnieø nie ma

potrzeby przerywania obwodu. CÍgami

tymi obejmuje siÍ wybrany przewÛd

pr¹dowy. Czu³oúÊ sondy wynosi

1mV RMS /1A RMS .

Design miernika jest typowy dla wy-

robÛw Motecha: szara obudowa, bez

zbÍdnych upiÍkszeÒ, z†wyúwietlaczem

o†wymiarach 65x32mm, na ktÛrym

w†dwÛch wierszach prezentowane s¹

wyniki pomiarÛw ( fot. 1 ). W†ciÍøkich

warunkach polowych z†pewnoúci¹ przy-

da siÍ moøliwoúÊ w³¹czenia seledyno-

wego podúwietlenia wskazaÒ, lecz mo-

øe zabrakn¹Ê prawdziwego holstera.

Przyrz¹d wyposaøono jedynie w†dwa

plastikowe ochraniacze nasadzane na

obudowÍ od gÛry i†od do³u.

Funkcje analizatora wybiera siÍ za

pomoc¹ pewnie dzia³aj¹cej klawiatury

10-przyciskowej. Kaødemu przyciúniÍciu

towarzyszy krÛtki düwiÍk. Jeúli jednak

operator lubi pracÍ w†ciszy, moøe go

wy³¹czyÊ. W†dolnej czÍúci miernika

Dopuszczalny czas pomiaru

<30 min (10A RMS <I<15A RMS )

<20 min (15A RMS <I<20A RMS )

<10 min (20A RMS <I<25A RMS )

<5 min (25A RMS <I<30A RMS )

Prąd (pomiar cęgami)

10A do 1400A (AC+DC)

±20A do ±2200A (peak)

Napięcie rozruchowe

1400V; 640,0V; 160,0V; 40,00V; 10,00V; 2,500V

Interwał próbkowania

12,5ms

Liczba próbek

16000

Prąd rozruchowy

90,00A; 76,80A; 19,20A; 4,800A; 1200A; 0,300A

Interwał próbkowania

12,5ms

Liczba próbek

16000

Pomiar mocy

0,001kVA do 27,00kVA (prąd mierzony bezpośrednio)

0,025kVA do 1260kVA (prąd mierzony cęgami)

Współczynnik mocy

−1 do +1

Przesunięcie fazowe

−180 do +180

Harmoniczne

DC i podstawowa do 40−tej

Maks. częstotliwość harmonicznej

4kHz

znajduj¹ siÍ dwie pary gniazd, s³uø¹-

cych do pod³¹czenia obwodu napiÍcio-

wego i†pr¹dowego. Rozstawem pasuj¹

do wyprowadzeÒ adaptera pomiarowe-

go. Jeúli siÍ z†niego nie korzysta, moø-

na odpowiednie po³¹czenia wykonaÊ ka-

belkami. Naleøy to robiÊ rozwaønie,

gdyø pomylenie przewodÛw napiÍcio-

wych z†pr¹dowymi moøe siÍ okazaÊ

doúÊ nieprzyjemne w†skutkach.

ZawartoúÊ harmonicznych napiÍcia

lub pr¹du; rozk³ad poszczegÛlnych

harmonicznych (stosunek wartoúci

RMS danej harmonicznej do sk³ado-

wej o†czÍstotliwoúci pomiarowej),

przesuniÍcie k¹towe miÍdzy poszcze-

gÛlnymi harmonicznymi a†sk³adow¹

podstawow¹.

Pr¹d i†napiÍcie rozruchowe.

Dla wszystkich mierzonych paramet-

rÛw za wyj¹tkiem pr¹du i†napiÍcia roz-

ruchu, miernik automatycznie dobiera

zakres pomiarowy.

Moøna mierzyÊ wartoúci AC, DC,

a†takøe AC+DC. Istnieje moøliwoúÊ za-

trzaskiwania wartoúci maksymalnej i†mi-

nimalnej. Na wyúwietlaczu sygnalizowa-

ny jest niski poziom napiÍcia akumula-

torÛw zasilaj¹cych. Miernik MT1010 wy-

posaøono w†interfejs IrDA. Aby jednak

moøna by³o z†niego skorzystaÊ, trzeba

do³¹czyÊ tzw. IR Module , ktÛrego nie ma

w†wyposaøeniu standardowym. DziÍki

niemu moøliwa jest praca w†trybie Re-

mote , w†ktÛrym wszystkie prze³¹czenia

przyrz¹du moøna przeprowadzaÊ zdalnie

z†komputera PC. Do niego teø s¹ przeka-

zywane wszystkie wyniki pomiarÛw. Ob-

s³uga analizatora jest moøliwa przez do-

wolny program terminalowy (transmisja

9600, 8n1). Polecenia dla MT1010 wy-

stukuje siÍ na klawiaturze komputera.

Parametry i†moøliwoúci

Najwyøszy juø czas aby podaÊ para-

metry techniczne przyrz¹du i†omÛwiÊ

jego moøliwoúci. Pomiary realizowane

przez analizator MT1010 nie s¹ trywial-

ne. Chodzi m.in. o†analizÍ widmow¹ ba-

danych przebiegÛw, wyliczanie praw-

dziwej wartoúci skutecznej, wartoúci

szczytowych, obliczanie energii pobiera-

nej przez badane odbiorniki. Aby mak-

symalnie uproúciÊ budowÍ urz¹dzenia,

do wszystkich tych zadaÒ zastosowano

procesor DSP. Analizatorem MT1010

moøna mierzyÊ:

CzÍstotliwoúÊ sk³adowej podstawowej

napiÍÊ i†pr¹dÛw.

Wartoúci: true RMS, peak-to-peak,

+peak, -peak, wspÛ³czynnik amplitu-

dy napiÍÊ i†pr¹dÛw.

Moc czynn¹, biern¹ i†pozorn¹, zuøy-

cie energii elektrycznej, wspÛ³czynnik

mocy (cos

), przesuniÍcie k¹towe,

zdefiniowane jako rÛønica faz miÍdzy

podstawowymi sk³adowymi czÍstotli-

woúciowymi napiÍcia i†pr¹du.

Elektronika Praktyczna 2/2002

S P R Z Ę T

Ich sk³adnia jest doúÊ obszernie i†na

szczÍúcie doúÊ zrozumiale opisana w†in-

strukcji. Przyk³adowa postaÊ polecenia,

maj¹cego uruchomiÊ procedurÍ pomiaru

np. 7. harmonicznej przebiegu napiÍcia

(pomiar bez sk³adowej sta³ej, jako czÍs-

totliwoúÊ odniesienia bÍdzie brana czÍs-

totliwoúÊ napiÍcia), jest nastÍpuj¹ca:

HARMVACVR%FUND 7.

Przyk³adowe zaú wyniki zwracane do

komputera, mog¹ byÊ nastÍpuj¹ce:

0.030,7,0.01. Liczby te oznaczaj¹, øe

wartoúÊ skuteczna napiÍcia 7.†harmo-

nicznej wynosi 0,030V, co stanowi

0,01% sk³adowej podstawowej.

jÍ, øe by³a to wada jedynie testowanego

egzemplarza. Wszyscy ci, ktÛrzy planu-

j¹ wykonywanie dokumentacji z†prowa-

dzonych pomiarÛw, zdecydowanie po-

winni zaopatrzyÊ siÍ w†modu³ transmis-

ji ( IR Module ). SzczegÛlnie wtedy, gdy

chc¹ przedstawiaÊ rozk³ad harmonicz-

nych. Liczba danych jest wtedy doúÊ

duøa i†ich rÍczne spisywanie, a†pÛüniej

opracowanie moøe byÊ doúÊ k³opotliwe.

Przyk³adowe wyniki analizy harmo-

nicznych przebiegu pr¹du, wnoszonych

przez energooszczÍdn¹ øarÛwkÍ 20W,

przedstawiono na rys. 2 . Na marginesie

warto zwrÛciÊ uwagÍ na moce pobiera-

ne przez tak¹ øarÛwkÍ. Z†pomiarÛw

analizatorem MT1010 wynika, øe moc

czynna wynios³a 19W, ale moc bierna

by³a rÛwna 28VAR, a†pozorna 33VA.

Zmierzona wartoúÊ wspÛ³czynnika mo-

cy wynios³a 0,57. Naleøy tu przypo-

mnieÊ, øe z†punktu widzenia wykorzys-

tania sieci energetycznej, wspÛ³czynnik

mocy odbiornikÛw energii powinien byÊ

jak najbliøszy jednoúci. Pod tym wzglÍ-

dem znacznie lepiej prezentuje siÍ

zwyk³a øarÛwka. Moce wymienione wy-

øej s¹ charakteryzowane przez wielkoú-

ci wektorowe. To co jest wyúwietlane

przez miernik, powinno byÊ ich modu-

³ami, czyli d³ugoúciami wektorÛw. Tym-

czasem przy odwrotnie po³¹czonych

kablach napiÍciowych, co zdarzyÊ siÍ

nie powinno, ale moøe, wyúwietlane

wartoúci maj¹ znak ujemny. Ujemna jest

takøe wtedy - o†dziwo - mierzona ener-

gia pobierana z†sieci. Jest to niew¹tpli-

wie b³¹d oprogramowania. Wyniki po-

miarÛw dokonanych za pomoc¹ cÍgÛw,

w†przypadku ma³ych wartoúci pr¹dÛw,

rÛøni³y siÍ doúÊ znacznie od wykona-

nych kabelkami lub z†uøyciem adapte-

ra. Jednak przy pomiarze duøych pr¹-

dÛw pozostan¹ jedynym rozwi¹zaniem.

O†ile do dokumentacyjnych pomiarÛw

sieci energetycznej uøytkownicy bÍd¹

szukaÊ raczej miernikÛw rejestruj¹cych,

to analizator MT1010 z†pewnoúci¹ bÍ-

dzie przydatnym przyrz¹dem wszÍdzie

tam, gdzie trzeba szybko okreúliÊ para-

metry przebiegÛw zwi¹zanych z†dostar-

czan¹ energi¹ elektryczn¹ lub stan jej

odbiornikÛw. Doskonale s³uøyÊ bÍdzie

ocenie skutecznoúci dzia³ania uk³adÛw

kompensacji mocy biernej i†w†elektrycz-

nych pracach instalacyjnych.

Jaros³aw Doliñski, AVT

Wraøenia uøytkownika

W†czasie testÛw badano kilka urz¹-

dzeÒ gospodarstwa domowego, a†takøe

trÛjfazowy silnik o†mocy 120W. Juø na

pocz¹tku okaza³o siÍ, øe bardzo brakuje

funkcji pomiaru rezystancji lub przynaj-

mniej testera przejúÊ elektrycznych.

Ujawni³ siÍ teø pewien mankament.

Okaza³o siÍ, øe jedno z†dwÛch gniazdek

przeznaczonych do pod³¹czenia sondy

mia³o niecentrycznie umieszczony we-

wn¹trz bolec. Wskutek tego, wtyku son-

dy nie moøna by³o umieúciÊ we w³aúci-

wym miejscu. Uda³o siÍ tego dokonaÊ

dopiero po kilku prÛbach. Mam nadzie-

Dodatkowe informacje

Przyrz¹d do testów w redakcji udostêpni³a firma

NDN, tel./fax. (22) 641-15-47, (22) 641-61-96,

e-mail: ndn@ndn.com.pl, www.ndn.com.pl.

Elektronika Praktyczna 2/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: