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[测量] 智能插座测评(二)——电性能评测篇

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 楼主| 发表于 2017-4-19 11:03 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
本帖最后由 中环仪表 于 2017-4-19 11:10 编辑

2016年3月“阿法狗”在万人瞩目下战胜了韩国围棋冠军李世石,当世人在担忧人工智能的威胁时,不得不承认的是智能时代的到来。虽然在我们的日常生活中还没出现“阿法狗”那样的高智商产品,但是随着物联网的兴起,各种智能家居的新型产品不断出现,智能插座就是其中一款影响着大家生活的产品。智能插座是通过智能手机的客户端来进行功能操作的插座,目前我们可以从市面上很多厂家的宣传里面看到智能插座的多样功能、便捷控制。但是,作为一个插座,有关电性能方面的评价也至关重要。
作为家用型智能插座,我们都比较关注它的安全性、可靠性和节能性。关于节能方面的评测,在《艾德克斯测评某品牌智能插座 ——待机功耗篇》一问中已做详尽阐述。今天,我们就来研究一下智能插座电性能方面的安全性和可靠性。
智能插座的电性能评测需要用到专业的电子仪器测量装备,这里我们选用艾德克斯的IT8615交流电子负载模拟不同的家用电器工作状态,IT7326交流电源模拟市电供应。            
                                 

   

图1  IT8615交流负载+IT9121功率计             图2  IT7326交流电源
一、客户端的参数计量
智能插座相较于普通插座最大的优势自然是当你无论身处何处都可以通过手机客户端进行远程的开关控制及电量参数的查看。例如当你的家用电器以2.95A进行工作时,智能插座可将用电数据上传到云端服务器,方便用户随时查看。那么事实上,我们的智能插座真能准确、真实的记录这些数据吗?下面我们就来实际验证一下,首先使用艾德克斯IT8615交流负载模拟一个家用电器的正常工作,电流设置2.95A,通过智能插座与实际电网相连。通过IT8615的负载截屏功能保存实时的电量参数,从而与智能插座客户端数据进行对比。






图3  负载端的参数与客户端参数
通过对比我们可以发现两边的电压和电流基本上差不多,客户端在数据的统计上大体上能够反应出家用电器的用电情况,但同样也存在着采样不够精确,数据有略微的偏差。当然,我们国家的物联网正处于起步阶段,随着科技的不断进步,相信智能插座在数据的采样、上传和统计上会更加精确。

二、电网频率波动测试
我们日常生活中,智能插座基本上是直接连接市电与家用电器。在我国由于电网经常超负荷运行,从而导致电网频率的波动,频率变化过大会影响对频率敏感的电器正常使用,甚至直接导致关机。按照国标频率波动等级规定可分为A、B、C三个等级,最大波动≤±1Hz。
                  



图4  模拟市电频率49Hz~51Hz
艾德克斯IT7326交流电源具有频率可调的功能,频率调节范围为45-500Hz,可模拟市电的频率波动。如图4,分别设定电源的输出频率为49Hz和51Hz。经测试,待测智能插座在该频率波动范围内能够正常使用。值得一提的是, IT7326除了可以调节不同的频率之外还可以模拟电网电压的波动,用于测试智能插座的抗干扰测试。

三、抗大电流测试
家用电器在正常工作时都有一个额定的工作电流,但是在启动瞬间往往会产生很大的瞬间电流。以一个家用1.5匹的空调为例,其正常运行电流在6A,启动电流则为6~7倍,即最大42A。对于智能插座来说,内部的元器件是否能够承受如此之大的电流呢?我们需要模拟出比实际工作电流大出几倍的电流来验证。IT8615交流电子负载具有CF(峰值因素)可调的功能,可调范围为1.414~5。按照待测智能插座最大的额定电流8A进行测试,当把CF设为5时,最大的峰值电流Ipeak可达到40A,在IT8615的波形显示功能里面我们可以清晰的看到电流的峰值变化。除此之外,配合着PF(功率因素)在0~1范围内调节可模拟不同负载的实际工况。



图5 模拟瞬间大电流的波形及参数
当电流周期性的变化时,可以发现智能插座仍能正常使用,说明当家用电器在启动瞬间产生浪涌电流时,不会对此款智能插座产生影响,插座能够正常工作,保证了电器的正常使用。

四、过电流保护点测试
现如今,我们的家庭用电器件原来越多,尤其是一些大功率的,方便了我们的生活同时,也给我们的用电安全带来一定的隐患。目前,当出现电流过大,或者短路现象发生时,基本上是通过空气开关进行全面保护。智能插座作为一个控制型的器件,当过电流发生时也同样具备断路保护作用,接下来就来验证待测智能插座的过电流保护点。
通过艾德克斯的交流电源IT7326、交流电子负载IT8615以及功率计IT9121(含治具IT185)等机器构建了智能插座的过电流点测试平台,如图6所示。









图6 过电流保护点测试平台
把交流电源设置220V的市电电压,通过智能插座接入交流负载,调节脉动旋钮改变交流电子负载的拉载电流。智能插座的额定电流为8A,以0.01A的步进值进行升高拉载电流,直至智能插座达到过电流保护点。




图7 过电流保护点截图
由于IT8615交流电子负载的电流解析度为0.001A,所以当随着电流不断加大,智能插座完成过电流保护时,我们可以清晰的看到过电流保护点为10.791A。
通过以上的测试我们可以看出此款智能插座虽然有一点点小瑕疵,但基本上还是能够满足相关电性能的要求。如今,多家公司已提出“智能家庭”的理念,人们更多的把目光从传统的生活方式转向新兴智能生态领域。以后除了智能插座,还会围绕人们的衣、食、住、行推出更多的智能产品,作为专业的电子测量仪器厂家——艾德克斯拥有先进的测试仪器,将随着智能家居的发展还将会推出更多的产品测试方案,为物联网的兴起与发展提供强有力的保障。
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 楼主| 发表于 2017-4-21 14:42 | 显示全部楼层 |返回版面
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