foto1
foto1
foto1
foto1
foto1
Здравствуйте, меня зовут Юрий. Два выходных дня стоят больше того, чтобы всецело посвятить их решению бытовых вопросов или, чего доброго, походу на "любимую" работу. Спасением от рабочих и бытовых проблем, от извечного слова "надо", станет замена этого слова на слово "хочется". Как это получается, представлено на страницах моего блога.Два выходных дня

Два выходных дня

   Времяпровождение  за компьютером требует не только времени, но и некоторого количества денег,  идущих в оплату за потреблённую системным блоком,  монитором и периферийными устройствами, электроэнергию. Однажды мне стало любопытно, сколько киловатт-часов в общем потреблении квартиры составляет компьютерная доля. Как писал товарищ В.И. Ленин, требуется учёт и контроль.

   Для выполнения поставленной задачи я приобрёл на сайте ebay.com устройство под названием «AC 20A Power Meters Monitor», выполненное в виде встраиваемого блока и дополнил его измерителем частоты питающей сети, схема которого была опубликована в одном из зарубежных журналов.

Рисунок 1 – «AC 20A Power Meters Monitor»

(картинка с сайта ebay.com)

   «AC 20A Power Meters Monitor» измеряет следующее:

    Величину переменного напряжения питающей сети «voltage» в пределах 80 ~ 260 Вольт, частотой 45 ~ 65 Герц. 

  Текущее значение активной мощности, потребляемой нагрузкой «power» в пределах 0 ~ 4,5 Киловатт. Предельное  значение «power» может быть уменьшено при проведении определённой процедуры. При превышении предельного значения подсветка дисплея устройства начинает мигать.

   Текущее значение тока потребляемой нагрузкой «current» в пределах 0 ~ 20 Ампер.

  Количество потребленной электроэнергии «energy» с нарастающим итогом. До одного киловатта количество считается в ваттах, свыше – в киловаттах. Значение «energy» сохраняется в энергонезависимой памяти прибора и может быть обнулено при проведении определённой процедуры.

Рисунок 2 – Дисплей устройства

 

    Схема подключения устройства изображена на нём самом, поэтому подключение не вызывает трудностей.

Рисунок 3 - Схема подключения устройства

  

   В дополнение к «AC 20A Power Meters Monitor» я добавил схему контроля частоты питающей сети, опубликованную в одном из зарубежных журналов.

Рисунок 4 - Схема контроля частоты питающей сети

 

   Схема контролирует  частоту питающей сети в пределах 49,8 – 50,2 Гц. Отображение текущего значения частоты осуществляется ступенчато, разноцветными светодиодами, 11 ступеней. С вторичной обмотки трансформатора TV1 напряжение с частотой сети поступает на вывод 6 микроконтроллера AT89C2051, который вычисляет текущее значение частоты, отображаемое светодиодами.

 

Рисунок 5 -  Одиннадцать ступеней отображения текущей частоты

 

    Микроконтроллер также выводит текущее значение частоты сети на компьютер через COM-Port, при этом текущее значение частоты  отображается на мониторе и сохраняется в текстовый файл с именем «NetzLog_20160730_142511.txt». Имя файла содержит дату и время старта управляющей программы «Powerfrequency_P.exe». Данные из сохранённого файла можно посмотреть при помощи той же управляющей программы. Для этого нужно переставить точку в правом нижнем  углу окна программы из положения «Serial interface» в положение «Read data from file» и нажать кнопку «Start». При каждом запуске управляющей программы «Powerfrequency_P.exe» и при получении данных с устройства создаётся новый текстовый файл с оригинальным именем.

 

Рисунок 6 – Окно управляющей программы

   При необходимости график изменения частоты от времени можно сохранить в графическом формате с расширением .bmp, нажав соответствующую кнопку в окне управляющей программы.

 Рисунок 7 - График изменения частоты в формате с расширением .bmp 

   Схема контроля частоты питающей сети собрана на печатной плате и расположена  вместе с измерителем «AC 20A Power Meters Monitor» в простейшем самодельном корпусе (Рисунки 9 – 12).

Рисунок 8 – Печатная плата

 

Рисунок 9 

Рисунок 10 

Рисунок 11 

Рисунок 12 

Внутренности готовой конструкции изображены на рисунках 13 - 16

Рисунок 13

Рисунок 14

Рисунок 15

Рисунок 16

Рисунок 17 – Подсветка дисплея выключена (светодиод прикрыт, чтобы не засвечивал фотоснимок)

Рисунок 18 – Расположение на компьютерном столе

При включении в питающую сеть переменного тока выключателем на задней стенке устройство контроля частоты питающей сети отрабатывает тест. Происходит поочередное включение и выключение светодиодов («бегущий огонёк»), после чего включается светодиод, соответствующий текущему значению частоты сети. Устройство «AC 20A Power Meters Monitor» сразу после включения отображает измеряемые параметры. У кнопки с правой стороны дисплея - три функции.

1. Кратковременное нажатие включает и выключает подсветку дисплея.

2. Удержание кнопки от 3-х до 5-ти секунд выводит сообщение «SET SLR», после чего можно изменить значение пороговой мощности короткими нажатиями на эту кнопку. Удержание кнопки дольше 5-ти секунд позволит вернуться в режим измерения.

3. Удержание кнопки более 5-ти секунд позволяет обнулить показания «energy». Следует дождаться мигания показания «energy» и кратковременно нажать кнопку. После этого, удержание кнопки дольше 5-ти секунд позволит вернуться в режим измерения.

При эксплуатации цифрового счётчика электроэнергии с функцией контроля частоты питающей сети выяснилось, что мой компьютер вместе с периферией потребляет за месяц в среднем 30 – 35 кВт⋅ч. Частота питающей сети не отклоняется от номинала более чем на две ступени в ту или другую стороны. Величина напряжения питающей сети зависит от времени суток, от 226 – 228 вольт днём и до 238 - 240 вольт ночью, что не совсем хорошо. Но после того, как в соседнем подъезде сгорел этажный распределительный щиток, величину напряжения электрики убавили. Теперь напряжение днём составляет 226 – 230 вольт, а ночью не поднимается выше 235 вольт.

Дополнительные материалы к статье.