ElettroshockNow il 23/6/2013, 11:25
Vediamo le Lampadine
Le Lampadine cosa ci nascondono ?Illuminiamole e misuriamole
Ciao a tutti ,
da poche ore ho ricevuto in regalo per il 37esimo solstizio d'estate da me vissuto, un fantastico e nuovissimo oscilloscopio digitale classe 89
....... e quindi ....
perchè non sfruttarlo subito svelando il mondo nascosto delle lampadine !!!
A dire il vero questa serie di test nasce per perfezionare il e per capire gli sfasamenti generati da diverse tipologie di carichi ,che teoricamente conosciamo tutti ,ma che almeno io non ho mai visto rappresentati su un oscilloscopio.
Condivido le immagini ,ma sulle conclusioni non mi sbilancio, in quanto ci ho capito ben poco e quindi chiedo cortesemente un supporto da chiunque possa colmare le mie lacune.
I tre concorrentiqqcreafis il 23/6/2013, 13:31
Re:Vediamo le Lampadine
gli sfasamenti servono solo quando la corrente e la tensione hanno un andamento sinousudale altrimenti non servono.
Nei casi generici occorre campionare per un "delta t" fare n campionamenti e ciascuno durerà
dT="delta t"/n
misurare I e V in ciascun intervallo di tempo dt
dE(i) = I(i)V(i)dT
delta E= Somma(dE(i))per i=1 fino a n
Potenza media =(delta E)/(delta t)=dT*(somma(I(i)*V(i))/(delta t) = (somma I(i)*V(i))/n
in altri termini si fanno i prodotti v*I e se ne sommano n e poi si divide per n comunque è sufficiente sommare quelli di un periodo
ElettroshockNow il 23/6/2013, 14:07
Re:Vediamo le Lampadine
Incomincio a capire ....
Io attualmente misuro la tensione sommando una serie di campionature con un DeltaT pari al tempo di un periodo e successivamente ne ricavo il valore medio dividendolo per il numero campionature eseguite ...
Faccio la stessa cosa con la corrente e poi moltiplico tensione e corrente per ricavarne la Potenza Media di un Periodo......Credo la Potenza Apparente (correggimi perchè non ne sono molto sicuro)
ma ....
Se invece sommo i prodotti della tensione per corrente di ogni singola campionatura per un tempo deltaT pari ad un periodo e poi ne ricavo la media dividendolo per il numero di campionature cosa ricavo ?
-lo stesso risultato ?
-La potenza attiva ?
La soluzione sarebbe rendere grafico il mio testo !!!!
Ciao e grazie delle preziose nozioni
qqcreafis il 23/6/2013, 18:52
Re:Vediamo le Lampadine
la potenza vera è v*I istantanei !! tutte le altre cose sono "modi di dire", casi particolari (ad es importante sono i casi in cui la tensione e la corrente sono sinusoidali in questo caso si usa la corrente e tensione media per il coseno dello sfasamemento) semplificazioni ecc ecc .
nota che si deve campionare molto più rapidamente delle varaizioni che ci possono essere
comunque è sbagliato fare le due medie e moltiplicarle (vale solo nel caso che uno dei due valori sia costante ad es la tensione di alimentazione ) devi invece fare la media dei prodotti v*I
NonSoloBolleDiAcqua il 23/6/2013, 18:59
Re:Vediamo le Lampadine
Ciao Elettro,
un paio di anni fa feci un minimo di analisi sulle lampadine a 'basso assorbimento' e il grafico (della corrente) che ottenni era un altro...'commemmai'? Non è che hai messo un condensatore da qualche nano ( 10-30)?
Vedo se ho fatto qualche foto...oppure mi ci devo rimettere sopra...oppure sotto!
ElettroshockNow il 23/6/2013, 19:02
Re:Vediamo le Lampadine
E allora ho sbagliato fino ad ora ....
....
Domani aumento la velocità di campionamento e faccio la media delle somme dei prodotti ...
Thanks
qqcreafis il 23/6/2013, 19:03
Re:Vediamo le Lampadine
comunque pensavo di meglio dalle lampade a basso consumo, nel senso che mi aspettavo assorbissero uniformemente e molto probabilmente rendono meno di quanto potrebbero
NonSoloBolleDiAcqua il 23/6/2013, 19:05
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (qqcreafis @ 23/6/2013, 20:03) [quote]nel senso che mi aspettavo assorbissero uniformemente
anche io...ho fatto un salto dalla sedia quando ho visto il grafico...pieno di armoniche ad alta frequenza...mi veniva da piangere..
ElettroshockNow il 23/6/2013, 19:08
Re:Vediamo le Lampadine
@Bolle
Nessun condensatore lato segnale, l'unica cosa che ho fatto (perchè non arrivavo all'offset dell'acs) e' prendere come riferimento 2,5V creati con un partitore tra i +5 e ground e con un condensatore di livellamento.
NonSoloBolleDiAcqua il 23/6/2013, 19:13
Re:Vediamo le Lampadine
Che frequenza max legge il tuo oscilloscopio?
qqcreafis il 23/6/2013, 19:14
Re:Vediamo le Lampadine
ma siamo proprio sicuri che non si possa fare un vero alimentatore per queste lampade ??
ElettroshockNow il 23/6/2013, 19:23
Re:Vediamo le Lampadine
E' un 100Mhz . .(HP 54501) ..
qqcreafis il 23/6/2013, 19:24
Re:Vediamo le Lampadine
il problema è che l'accensione della lampade ha una soglia di 70 -150 volt, (non conosco bene questo valore) se la tensione supera si ha una scarica a valanga e la lampada conduce, se la tensione scende al di sotto (ma c'è un ciclo di isteresi) la lampada si spegne . Queste interruzioni e accensioni che avvengono con il periodo di alimentazione fanno un sacco di armoniche
Il tutto è poi aggravato dalla dipendenza dalla temperatura dei filamenti
ElettroshockNow il 23/6/2013, 19:37
Re:Vediamo le Lampadine
Aggiungo una nota ..... la Lampada a basso consumo con reattore ha 15 anni di lavoro sulle spalle ........con almeno due accensioni al giorno .....
Con le nuove basso consumo non ho mai registrato più di 2 anni di funzionamento
Normale ? Calcolato ?
qqcreafis il 23/6/2013, 19:57
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE [quote]Calcolato ?
, comunque mi dicevano che i tubi diritti con reattore durano 15-20 anni, le circoline molto meno.
le lampade a basso consumo durano poco forse per il problema della curvatura , comunque noto che le basso consumo ma anche le circoline anneriscono molto la zona del filamento. Quindi facendo 2+2 le lampade curvate conducendo di meno (causa la curvatura (?)) hanno bisogno di temperature di filamento più alte , cosa che spiega la minor durata
altra cosa che azzoppa la durata è la gestione della temperatura del filamento , in accensione il filamento è molto caldo , significa che molte accensionei portano alla distruzione dei filamento
qqcreafis il 23/6/2013, 20:57
Re:Vediamo le Lampadine
si potrebbe provare con un semplice condensatore (polietilene o simili) che alimenta ad un ponte di diodi un piccolo condensatore per spianare un pò la
tensione ed alimentare in cc la lampada , funziona ma non so bene se la lampada uva da 4w con cui ci avevo provato aveva già un filamento distrutto
o l'avevo fuso io con la cc.
ElettroshockNow il 24/6/2013, 7:17
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 23/6/2013, 19:59) [quote]Ciao Elettro,
un paio di anni fa feci un minimo di analisi sulle lampadine a 'basso assorbimento' e il grafico (della corrente) che ottenni era un altro...'commemmai'? Non è che hai messo un condensatore da qualche nano ( 10-30)?
Vedo se ho fatto qualche foto...oppure mi ci devo rimettere sopra...oppure sotto!
E avevi ragione
Ho erroneamente usato un modulo al quale avevo aggiunto un piccolo filtro (ricordi i problemi che avevo all'inizio delle misurazioni con il PPTEA ).... quindi mia colpa
Cmq ho rifatto le prove eliminando il filtro ,ma il rumore di fondo dell'ACS si attesta sui 15mV rendendo l'immagine poco chiara (15mV su un segnale da 80mV pp è tanto)...
E allora ho preso una semplice resistenza da 0,1Ohm e ho rifatte lo misure ...
DI seguito la comparazione della corrente misurata con ACS e con la Shunt
Di seguito sovrapposizione Tensione e corrente (corrente misurata con la shunt)
Dettagli corrente
...... è lei quella che ricordavi ?
di seguito un semiperiodo
Ciao e pardon
marpad65 il 24/6/2013, 11:35
Re:Vediamo le Lampadine
mi verrebbe da dire che per il tipo di impianto che stiamo realizzando, le lampade a basso consumo sono altamente sconsigliate ... ma non si può fare a meno del frigorifero o la lavatrice
ciao
marpad
PinoTux il 24/6/2013, 12:23
Re:Vediamo le Lampadine
Chiedo scusa, mi sembra che le lampade a basso consumo abbiano un inverter interno alimentato in CC con un ponte di diodi e condensatore di livellamento direttamente dalla rete, e la commutazione dei diodi credo siano quei picchi che si vedono e che creano disturbi a RF per un largo spettro... per accertarsi di questo basta avvicinare una radiolina che possa ricevere le onde medie e si noteranno dei "ronzoni" per tutta la gamma... all'atto pratico questi disturbi si possono eliminare collegando un condensatore da 10-47nF, con adeguato valore di tensione, in parallelo ad ogni diodo.
Spero di non essere andato troppo fuori tema....
Complimenti per lo strumento, ritieniti invidiato!
ElettroshockNow il 24/6/2013, 16:58
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (marpad65 @ 24/6/2013, 12:35) [quote]mi verrebbe da dire che per il tipo di impianto che stiamo realizzando, le lampade a basso consumo sono altamente sconsigliate ... ma non si può fare a meno del frigorifero o la lavatrice
E mica devono vincere loro
CITAZIONE (PinoTux @ 24/6/2013, 13:23) [quote]Spero di non essere andato troppo fuori tema....
Nono ,
ho aperto la discussione per trovare il responsabile delle fastidiose letture anomale di potenza che si presentavano in alcune condizioni ....
Anomalie risolte con un'altro codice per il micro.
Thanks a tutti .... vado a torturare Bart
qqcreafis il 25/6/2013, 21:49
Re:Vediamo le Lampadine
si adesso torna tutto ho capito quando la tensione di rete supera la tensione del condensatore due diodi del ponte conducono di colpo caricando il condensatore, poi la tensione di rete diminuisce e la corrente diminuisce
ElettroshockNow il 26/6/2013, 10:33
Re:Vediamo le Lampadine
I conti non mi tornano .... e non sò il perchè ..... help me ....
Chiarito il fatto che sbagliavo il metodo di come leggere la potenza (la teoria dice cosi' e non lo metto in dubbio ) ho voluto mettere in comparazione il vecchio metodo con il nuovo.
Ho interfacciato arduino con i sensori di corrente e per rilevare la tensione ho aggiunto alla tensione alternata (debitamente ridotta) un offset di 2,5V cosi che il microcontrollore potesse leggere tutta la forma d'onda ....
Schema:
Nel firmware ho implementato l'ADC ad alta velocità impostando il prescaler a 16 garantendomi circa 130 campionature per ognuno dei tre input in un periodo letto (20ms) non riscontrando anomalia nelle letture .... (oltre... i valori sballano .... il prescaler a 16 è il limite minimo
,vabbè una campionatura ogni 50microSec è più che accettabile
)
In aggiunta il firmware tara automaticamente gli offset .......
CODICE ARDUINOconst int ProdottaPin = A1;
const int AssorbitaPin = A2;
const int TensionePin = A3;
const int TempoCampionatura = 20; //Scegli i ms da Campionare
const float Fattore_Conversione_Potenza = .055; //Fattore di conversione Potenze
const float Fattore_Conversione_Corrente = .055;
const float Fattore_Conversione_Tensione = 1.6;
long start ;
int i ;
long PotenzaPro;
long PotenzaAss;
float AmperPro;
float AmperAss;
long OffsetPro;
long OffsetAss;
long OffsetTens;
int Tensionemin=1023;
int Tensionemax=0;
void setup() {
//CALCOLO AUTOMATICO OFFSET SENSORI
for (i = 0 ; i <= 1000 ; i++){
OffsetPro+=analogRead(ProdottaPin);
OffsetAss+=analogRead(AssorbitaPin);
int Tensioneinst =analogRead(TensionePin);
if (Tensionemax<tensioneinst)Tensionemax=Tensioneinst;
if (Tensionemin>Tensioneinst)Tensionemin=Tensioneinst;
}
OffsetPro/=1000;
OffsetAss/=1000;
OffsetTens=(Tensionemax+Tensionemin)/2;
//--------------------------------
ADCSRA&=0X90+ 0b100; //Setta ADC prescaler a 16 quindi la velocita delle conversioni
Serial.begin(9600) ;
}
void loop() {
PotenzaPro=0;
PotenzaAss=0;
AmperPro=0;
AmperAss=0;
int NumCampionamenti=0;
int Tensionepicco=0;
start = millis() ;
do
{
NumCampionamenti++;
int Tensioneinst = abs (analogRead(TensionePin)-OffsetTens);
int Prodottainst = abs(analogRead(ProdottaPin)-OffsetPro);
int Assorbitainst = abs(analogRead(AssorbitaPin)-OffsetAss);
PotenzaPro += Tensioneinst*Prodottainst;
PotenzaAss += Tensioneinst*Assorbitainst;
AmperPro+=Prodottainst;
AmperAss+=Assorbitainst;
if (Tensionepicco<tensioneinst)Tensionepicco=Tensioneinst;
}while((millis()-start)<tempocampionatura);
int Tempomisura=millis() - start;
PotenzaPro=(PotenzaPro/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Potenza;
PotenzaAss=(PotenzaAss/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Potenza;
AmperPro=(AmperPro/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Corrente;
AmperAss=(AmperAss/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Corrente;
int TensioneRMS=Tensionepicco*Fattore_Conversione_Tensione;
int PotenzaProCalc=TensioneRMS*AmperPro;
int PotenzaAssCalc=TensioneRMS*AmperAss;
if (Tensionemax>23 && Tensionemin<1000)
Serial.println ("Misurazioni Attendibili");
else
Serial.println ("ERROR");
Serial.print ("Numero Campionamenti = ");
Serial.println(NumCampionamenti);
Serial.print ("Tempo conversione = ");
Serial.print(Tempomisura) ;
Serial.println(" ms") ;
Serial.print ("ADCSRA = ");
Serial.println(ADCSRA) ;
Serial.print ("Tensione RMS = ");
Serial.print(TensioneRMS) ;
Serial.println(" Volt") ;
Serial.print ("Valore Sensore Tensione Max = ");
Serial.println(Tensionemax) ;
Serial.print ("Valore Sensore Tensione Min = ");
Serial.println(Tensionemin) ;
Serial.print ("Offset Sensore Tensione = ");
Serial.println(OffsetTens) ;
Serial.print ("Offset Sensore Produzione = ");
Serial.println(OffsetPro) ;
Serial.print ("Offset Sensore Assorbimento = ");
Serial.println(OffsetAss) ;
Serial.print ("Potenza Prodotta = ");
Serial.print(PotenzaPro) ;
Serial.println(" Watt") ;
Serial.print ("Potenza Prodotta Calcolata= ");
Serial.print(PotenzaProCalc) ;
Serial.println(" Watt") ;
Serial.print ("Potenza Assorbita = ");
Serial.print(PotenzaAss) ;
Serial.println(" Watt") ;
Serial.print ("Potenza Assorbita Calcolata = ");
Serial.print(PotenzaAssCalc) ;
Serial.println(" Watt") ;
Serial.print ("Corrente Prodotta = ");
Serial.print(AmperPro) ;
Serial.println(" Amper") ;
Serial.print ("Corrente Assorbita = ");
Serial.print(AmperAss) ;
Serial.println(" Amper") ;
Serial.println("") ;
Serial.println("") ;
delay(1000);
}
e cosa è successo ......
Di seguito le misurazioni :
-
Potenza Assorbita è calcolata sommando i prodotti in ogni singola campionatura per la durata di un periodo (nuovo metodo)
**************************************************
start = millis() ;
do
{
NumCampionamenti++;
int Tensioneinst = abs (analogRead(TensionePin)-OffsetTens);
int Prodottainst = abs(analogRead(ProdottaPin)-OffsetPro);
int Assorbitainst = abs(analogRead(AssorbitaPin)-OffsetAss);
PotenzaPro += Tensioneinst*Prodottainst;
PotenzaAss += Tensioneinst*Assorbitainst;
}while((millis()-start)<tempocampionatura);
PotenzaPro=(PotenzaPro/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Potenza;
PotenzaAss=(PotenzaAss/NumCampionamenti)*Fattore_Conversione_Potenza;
**************************************************
-
Potenza Assorbita Calcolata è il prodotto della tensione Rms per la corrente media del Periodo (vecchio metodo)
Misurazione lampada ad incandescenza (come previsto valori uguali in entrambi i metodi)
Misurazione Lampada Neon elettronica
Sbaglio o mi sarei dovuto aspettare valori diversi tra i due metodi ?
Scarica allegato
Powermeter_Enhanced.ino ( Numero download: 12 )
qqcreafis il 26/6/2013, 22:51
Re:Vediamo le Lampadine
per lampade elettronica intendi quella che assorbe con il picco?
ElettroshockNow il 27/6/2013, 7:42
Re:Vediamo le Lampadine
Sisi è quella con assorbimento a picchi, non riesco a dargli un'altro nome .
Forse è meglio dire lampadina fluorescente con ballast elettronico !! ... vebbè l'importante è capirsi
In pratica aumentanto solo la velocità di campionamento ho risolto le curiose anomalie ,forse perchè campionando lentamente sfuggivano picchi ....
Ora sono molto soddisfatto delle misurazioni ,ma in pratica i due metodi danni gli stessi risultati e non ne capisco il motivo .
Se prendo le forma d'onda e con carta e penna simulo le campionature ,mi vengono risultati diversi .... bo ba
I due valori nella pratica si discostano di una decina di watt con carichi da oltre 1000W ....
Cmq se devo scegliere vado per il più giusto .... quindi somme dei prodotti
qqcreafis il 27/6/2013, 16:48
Re:Vediamo le Lampadine
shImmagine Allegata: inizio1qqcreafis il 27/6/2013, 16:49
Re:Vediamo le Lampadine
sh
Immagine Allegata: secondo2qqcreafis il 27/6/2013, 16:51
Re:Vediamo le Lampadine
sh
nelle tre situazioni solo casualmente per una i due valori coincidono
Immagine Allegata: terzo3NonSoloBolleDiAcqua il 27/6/2013, 17:12
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (ElettroshockNow @ 27/6/2013, 08:42) [quote]In pratica aumentanto solo la velocità di campionamento ho risolto le curiose anomalie ,forse perchè campionando lentamente sfuggivano picchi ....
Ora che hai visto i picchi devi rimettere il filtro...
...tanto con quello non perdi nulla!
La pensiamo tutti così... vero?
ElettroshockNow il 27/6/2013, 18:17
Re:Vediamo le Lampadine
Lo sapevo che prima o poi mi avresti illuminato con un bel programma risolutore
Ora è chiarissimo ,thanks ..... filtro ON
PS: curiosamente il picco delle lampade a basso consumo è uguale alla situazione in cui i due calcoli sono uguali .....
Finalmente la teoria e la pratica brindano nuovamente insieme
e oggi son due
qqcreafis il 27/6/2013, 18:39
Re:Vediamo le Lampadine
perchè utilizzi a1 e a2 ??
prova ad aumentare i decimali magari una à 12,6 l'altra 13,4
NonSoloBolleDiAcqua il 27/6/2013, 18:53
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (ElettroshockNow @ 27/6/2013, 19:17) [quote]
Lo sapevo che prima o poi mi avresti illuminato con un bel programma risolutore
Ora è chiarissimo ,thanks ..... filtro ON
PS: curiosamente il picco delle lampade a basso consumo è uguale alla situazione in cui i due calcoli sono uguali .....
Finalmente la teoria e la pratica brindano nuovamente insieme
e oggi son due
Ti vorrei uccidere...in senso affettuoso!
Però sto imprecando il calendario...è da situazioni del genere che si spalanca l'universo. Vediamo un pochino...quando il tuo sistema e il sistema 'classico' coincidono?
Cioè quando la sommatoria di (A1*B1+ A2*B2+ ....+ An*Bn)/n è differente da (A1+A2+ ...An)/n * (B1+B2+...Bn)/n ?
Quindi a te come facevano a tornare i conti? Misteroooo na nan nanananana!!
Allora mi sono messo a simulare la cosa...visto che il sistema di qq non mi soddisfava (chiedo venia
) ho fatto un simulatore...cioè un sw (per me che sono un elettricista è un gioco da ragazzi) e ....badabum
!!!
Il sw è intuitivo, si può modificare il disturbo...ma...cosa accade con le sinusoidi pure? E con i segnali più o meno disturbati?
mmmm ...chi sta mentendo?
Bolle
Scarica allegato
testELETTO.rar ( Numero download: 10 )
qqcreafis il 27/6/2013, 18:57
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE [quote]int Tensioneinst = abs (analogRead(TensionePin)-OffsetTens);
c'è uno spazio di troppo funziona lo stesso??
NonSoloBolleDiAcqua il 27/6/2013, 19:07
Re:Vediamo le Lampadine
Si, certo!
qqcreafis il 27/6/2013, 19:46
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE [quote].ma...chi sta mentendo?
nessuno.
Ognuno ha ragione nel proprio campo
il disturbo casuale non conta perchè se si media su un gran numero di periodi per ogni valore della tensione ci sono tutti i valori di I che variano e quindi il disturbo casuale si annulla e rimangono due sinusoidi ripulite in ogni punto dal disturbo
oppure
Somma (V0*sen(omega*t)*(I0*sen(omega*t)+ casuale(t))/n=somma (V0*sen(omega*t)*I0*sen(omega*t))/n+somma (V0*sen(omega*t)*casuale(t))/n
= Veff*Ieff+ somma (V0*sen(omega*t)*casuale(t))/n=Veff*Ieff+ quasi zero
qqcreafis il 27/6/2013, 20:00
Re:Vediamo le Lampadine
se si moltiplica un rumore che casualmente oscilla rapidamente intorno allo zero con qualunque altra cosa e si media si ottiene zero.Immagine Allegata: 345ElettroshockNow il 27/6/2013, 20:27
Re:Vediamo le Lampadine
Potrei riassumere dicendo :
Filtro o non filtro il risultato non cambia ....
e per l'uguaglianza delle potenze della lampada a basso consumo è stata pura coincidenza !!!
domani metto in fila tutti gli elettrodomestici che ho
voglio vedere quando finisce la coincidenza
Grazie a tutti, è un piacere
NonSoloBolleDiAcqua il 27/6/2013, 20:53
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (qqcreafis @ 27/6/2013, 20:46) [quote]Ognuno ha ragione nel proprio campo
Se non lo avessi fatto io stesso avrei scommesso la palla destra che il SW è alterato ad hoc. A dirla tutta ....razionalmente... dubito di lui...spero non ci siano dei bug!
CITAZIONE (qqcreafis @ 27/6/2013, 20:46) [quote]...se si media su un gran numero di periodi...
Infatti...ma stiamo parlando di meno di 3 periodi...la prova pratica (e anche quella simulata) la fanno da padrone-----> (implica) ci sta sfuggendo qualcosa...almeno a me!
Non sono convinto...continuo a pensarci su:
NonSoloBolleDiAcqua il 27/6/2013, 21:15
Re:Vediamo le Lampadine
CITAZIONE (ElettroshockNow @ 27/6/2013, 21:27) [quote]... voglio vedere quando finisce la coincidenza
C'è il forte rischio che la risposta sia mai....ovvero l'errore c'è...ma è talmente basso che...
Ho inserito la possibilità di mettere dei valori impulsivi e non più casuali...e la risposta è...
