Jak sprawdzić (metodami DIY), czy falownik zwraca kwadrat lub falę sinusoidalną?


12

Nie mam oscyloskopu, ale chcę sprawdzić, czy mój falownik 12V DC na 230V AC wytwarza falę sinusoidalną lub prostokątną. Jakiś sposób to zweryfikować?

Wiem, jak brzmi fala sinusoidalna i fala prostokątna, więc konwersja tego dźwięku na audio może być możliwa? Może z transformatorem? Tylko kilka pomysłów wejściowych.


5
Z oscyloskopem
PlasmaHH

Wyobraziłem sobie prostą, ale dość głupią metodę. Czy masz aparat z wysoką liczbą klatek na sekundę?
Long Pham

2
Możesz to usłyszeć akustycznie, jeśli wiesz, czego słuchać. Oprócz doskonałej sugestii @Olin poniżej, można również połączyć szeregowo wspomniany kondensator i uzyskać odpowiednie obciążenie, na którym zmierzysz napięcie. Fale prostokątne w porównaniu do ustalonego spadku fali sinusodialnej dawałyby bardzo różne wyniki, gdyby nie było diody.
winny

4
@J ... lub tajemnicza czarna skrzynka kupiona online, ze specyfikacjami zawierającymi tekst w języku angielskim i chińskim bez żadnego sensu
Chris H

2
Są szanse, że jeśli nie powie „PURE SINE” lub słów o tym działaniu dużymi literami na całym to jest to tak zwany falownik „zmodyfikowanej fali sinusoidalnej” (fala prostokątna). Różnica kosztów jest znacząca. Oczywiście, jeśli źródło jest wątpliwe, mogłoby to powiedzieć, a nie dotrzymać obietnicy.
Spehro Pefhany

Odpowiedzi:


27

Spróbowałbym karty dźwiękowej. Podłącz do falownika obciążenie rezystancyjne (np. Żarówka). Owiń kawałek drutu wokół jednego z przewodów prowadzących do żarówki (NIE PODŁĄCZAJ BEZPOŚREDNIO), podłącz do wejścia mikrofonowego i spróbuj nagrać. Powinieneś być w stanie zobaczyć, jak (nie) oczyścić moc.


20
Uwaga: na wszelki wypadek: NIE podłączaj obwodu 230 V AC do wejścia mikrofonu karty dźwiękowej!
psmears,

2
Możesz także użyć tej techniki do podniesienia fali za pomocą zestawu słuchawek o wysokiej impedancji. W ten sposób możesz „słuchać” fali. Fale kwadratowe brzmią „ostro”: youtube.com/watch?v=LTVVvEJCbZw vs. youtube.com/watch?v=FmXI8ivfJZo
Hermann

9
Możesz wyraźnie wspomnieć, że wykonujesz prowizoryczny przekładnik prądowy.
Agent_L

2
Jeśli chodzi o słuchanie fali, „surowy” może być kwestią opinii. Fale kwadratowe brzmią trochę jak elektroniczny klarnet - brzmi „drzewnie”. Fala kwadratowa będzie również brzmiała głośniej niż fala sinusoidalna o jednakowej amplitudzie. Fala sinusoidalna o częstotliwości 50/60 lub 100/120 Hz będzie bardzo trudna do usłyszenia.
Todd Wilcox,

4
Aby zobaczyć, jak czysty jest sygnał, chwyć Audacity , otwórz nagranie i powiększ przebieg. Możesz dosłownie zobaczyć falę sinusoidalną lub falową.
MSalters

15

Jednym ze sposobów jest znalezienie różnicy między szczytem a średnią z półfal.

Użyj diodowego mostka pełnofalowego, aby wyprostować wyjście falownika. Umieść opornik 1 MΩ na wyjściu mostka pełnej fali. Zmierz to za pomocą zwykłego woltomierza.

Teraz dodaj rezystor o wartości 10 nF. Ten pułap powinien być oceniony dla 1 kV lub więcej. Takie czapki są łatwo dostępne do około 10 nF. Zmierz ponownie za pomocą miernika. Jeśli napięcie jest zasadniczo takie samo jak poprzednio, wówczas wyjście jest falą kwadratową. W przypadku fali sinusoidalnej powinna ona znacznie wzrosnąć, na przykład o 30 do 40 procent.


Jeśli jest kwadratowy, może to nie być współczynnik wypełnienia 50% bez prądu stałego, najprawdopodobniej będzie to naprzemienny cykl obciążenia 25% (25% plus, 25% zero, 25% minus, 25% zero, ...). W takim przypadku stosunek między wartością szczytową a średnią powinien wynosić 2. Wspomniana 30–40% (2 / pi minus straty) jest bardziej prawdopodobne w przypadku PO; to powinno powiedzieć, czy tak jest, czy nie.
zainteresowany obywatel

5
@acon: To, co opisujesz, jest znane w branży jako zmodyfikowany sinus . Fale kwadratowe mają z definicji 50% cyklu pracy.
Olin Lathrop,

2
Tak, prawda, ale mówiłem tylko, że przynajmniej według mojego doświadczenia nie znalazłem żadnego UPS (lub podobnego), który zapewnia falę prostokątną. Nie mówię o trafo „wszechmocny” 2N3055 +. Dlatego myślę, że może być możliwe, aby OP znalazł szczytową wartość średniej, to wszystko. Złe sformułowanie z mojej strony w pierwszych słowach powinno jednak powiedzieć prostokątny puls, a nawet jego nazwę, jak to mówisz: zmodyfikowany sinus.
zainteresowany obywatel

Jest również nazywany zmodyfikowanym kwadratem przez tych, którzy nie próbują sprzedawać falowników, co prawdopodobnie jest bliższe prawdy dla 3-poziomowego wyjścia symetrycznego około zera
Chris H

8

Dzięki aparatowi z wysoką liczbą klatek na sekundę ustawionego na ręczną ekspozycję, dużemu opornikowi (> ~ 10k) i kilku złomowanym diodom LED (nie białym) równolegle do siebie, powinieneś być w stanie zmierzyć jasność - czy zmienia się płynnie czy w krokach? Ale pracujesz z siecią, jeśli zbudujesz coś takiego, nawet jeśli jest ona odizolowana od ziemi.

To, jak łatwo jest odczytać jasność miejsca z filmu, zależy od ciebie (napisałem Python, aby to zrobić dla serii zdjęć, ale nigdy nie zakodowałem żadnej analizy wideo).


Tę technikę można również najwyraźniej wykorzystać do wyciągnięcia danych z niektórych cyfrowych urządzeń do łączenia danych z diodami LED aktywności zgodnymi z linią danych (np. Tanie przełączniki Ethernet 100 MBit).
Jules

@Jules Nigdy tego nie próbowałem, ale ostatnio testowałem płytkę wyzwalającą o podwójnym wyjściu, przypinając diodę LED do każdego wyjścia i obserwując światło. (Mój aparat nie był wystarczająco szybki, więc jako fotodiodę zastosowałem dolnozakresową diodę LED w jednokanałowym lunecie kieszonkowego oscyloskopu).
Chris H

4

Oto co bym zrobił:

Najpierw wykonaj prosty dzielnik napięcia 100: 1, aby obniżyć napięcie do kilku woltów. Następnie utwórz filtr górnoprzepustowy 12 dB / oktawę i filtr dolnoprzepustowy 12 dB / oktawę, oba o wartości granicznej 3 dB wyśrodkowanej na 75 Hz. Przyłóż niskie napięcie do każdego z nich i przy odpowiedniej wartości rezystora obciążenia na każdym wyjściu filtra, zmierz i porównaj napięcia AC wychodzące z filtrów. Prawdziwe wejście fali sinusoidalnej pokaże bardzo małe napięcie wyjściowe z filtra górnoprzepustowego, a filtr dolnoprzepustowy pokaże bardzo małe tłumienie napięcia (porównaj wejście z wyjściem). Zmodyfikowana fala sinusoidalna lub fala prostokątna pokażą znaczną moc wyjściową prądu przemiennego z obu filtrów, a dolnoprzepustowy pokaże pewne tłumienie napięcia.


2

ale chcę sprawdzić, czy mój falownik 12V DC na 230V AC wytwarza falę sinusoidalną lub prostokątną. Jakiś sposób to zweryfikować?

Pamiętaj, że bardzo prawdopodobne jest, że odpowiedź brzmi „nie”. Odpowiedź Olina odróżni zwykłą falę kwadratową od fali sinusoidalnej, ale nie rozróżni „zmodyfikowanej fali sinusoidalnej” od „prawdziwej fali sinusoidalnej”.

Twój pomysł na użycie transformatora jest dobry, obniży napięcie do bezpiecznego poziomu i zapewni izolację.

Następnie można użyć dzielnika rezystancyjnego, aby dodatkowo zmniejszyć napięcie do wolta lub mniej więcej i ograniczyć prąd, a następnie wprowadzić go do wejścia liniowego karty dźwiękowej i zarejestrować przebieg.


3
Do pewnego stopnia transformator będzie działał jak filtr i może się nagrzewać przez falę kwadratową.
Chris H

2

Biorąc pod uwagę ograniczenia twojego sprzętu pomiarowego, czy mógłbyś zwierać cały problem, znajdując specyfikacje producenta, instrukcję lub kartę danych? Może ci powiedzieć, jaki jest przebieg wyjściowy.


1

Użyj oscyloskopu komputerowego, który używa karty dźwiękowej komputera PC do pobierania próbek sygnałów.

http://www.sillanumsoft.org/

Będziesz musiał podzielić 230 V na znacznie mniejszy poziom, na przykład 2 V, a następnie możesz monitorować go na komputerze.


0

Oto inne podejście: jeśli powiesz, że możesz „słuchać”, najpierw upewnij się, że odpowiednio tłumisz sygnał i izolujesz go (jeśli dotyczy), a następnie zastosuj górnoprzepustowy sygnał pierwszego rzędu dla 50 Hz (może również działać wyróżnik, ale może być zbyt wrażliwy, w zależności od nieodłącznego bieguna; lepszy górnoprzepustowy). Dwa dźwięki, przychodzący i wychodzący, powinny brzmieć tak samo, jeśli jest sinusoidalny (lub bardzo podobny, biorąc pod uwagę filtrowany szum przełączania wysokich częstotliwości). W przeciwnym razie usłyszysz śmieci i śmieci.


0

Istnieją karty adapterów (A / D) i wtyczki (USB), które umożliwiają komputerowi uruchomienie aplikacji zapewniającej funkcje oscyloskopu. Jestem pewien, że są tańsze (w zależności od dokładności i potrzebnych funkcji) i być może możesz je pożyczyć.


Tak więc twoja odpowiedź brzmi „Kup oscyloskop”, ponieważ takie właśnie są te karty.
rura

0

Ponieważ chcesz zauważyć różnicę między falą sinusoidalną a falą kwadratową (w przeciwieństwie do fali sinusoidalnej i zmodyfikowanej fali sinusoidalnej), możesz do tego użyć aparatu i żarówki.

W tym celu należy skonfigurować kamerę i otoczenie w taki sposób, aby można było zrobić 2 obrazy z tej samej żarówki, najpierw podłączonej do normalnego gniazdka elektrycznego, a następnie do gniazdka elektrycznego UPS

Jeśli aparat ma tryb ręcznej ekspozycji, możesz go użyć, a moc pioruna żarówki podłączonej do normalnej domowej mocy powinna być znacznie słabsza.

Jeśli aparat nie ma trybu ręcznej ekspozycji (większość telefonów), otwórz powstałe zdjęcia i sprawdź, czy czas oświetlenia jest znacząco różny

Różnica polega na tym, że moc wyjściowa oświetlenia jest spowodowana tym, że żarówki używają średniego napięcia, podczas gdy UPS z falą prostokątną jest dopasowany do napięcia szczytowego do szczytowego normalnego gniazdka, ponieważ większość zaawansowanych urządzeń elektronicznych wykorzystuje diody do prostowania mocy

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.