Domanda:
È possibile quantificare il consumo di energia elettrica su un fusibile?
Beffa
2011-03-30 00:46:49 UTC
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Se si dispone di un fusibile comune, è possibile quantificare il consumo di energia che scorre attraverso questo fusibile. O potresti sostituire il fusibile con qualcosa che misuri il consumo di energia ma funzioni ancora come un fusibile.

O sono completamente stupido? Mi spieghi perché è impossibile?

Vuoi misurare l'energia utilizzata da qualcosa protetto da una miccia o l'energia persa nella miccia stessa?
l'energia utilizzata da qualcosa (non la miccia)
Allora perché hai accettato la risposta che hai fatto?
perché penso che abbia risposto alla mia domanda, se non c'è resistenza, la miccia stessa non può misurare la potenza. Ovviamente anche la seconda risposta è giusta, se hai resistenze in serie dovresti essere in grado di misurare la potenza, a patto di conoscere la resistenza del fusibile (che dovrebbe essere prossima allo zero). Sbagliato?
@Beffa Stavo solo pensando che la risposta di @David fosse una risposta perfetta alla domanda che non hai posto. :)
@Beffa - Sbagliato. C'è una resistenza significativa e controllata. Di solito è inferiore a 1 $ \ Omega $ per un fusibile tipico e * sempre * maggiore di zero (altrimenti il ​​fusibile non si brucia). Puoi misurare la tensione attraverso di esso per trovare la corrente erogata al tuo circuito, ma come ha sottolineato [endolith] (http://electronics.stackexchange.com/questions/12248/#12261), non sarà costante. temperatura e quindi alla corrente. Avresti bisogno di una funzione non lineare (o di una tabella di ricerca ...) per utilizzare un fusibile come resistenza di rilevamento della corrente; vedi la mia risposta per maggiori informazioni.
OK. Capisco
È possibile misurare la corrente in un conduttore induttivamente; non è necessario inserire una resistenza di rilevamento della corrente nel circuito. Esistono dispositivi di questo tipo: basta fissare la sonda attorno a un filo e ottenere una lettura.
Sei risposte:
user3624
2011-03-30 01:23:26 UTC
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Un fusibile è fondamentalmente un resistore in cui la resistenza varia da quasi zero a infinito. Quindi, proprio come un resistore, misura la caduta di tensione attraverso il fusibile e la corrente che lo attraversa. Calcola i Volt per Amp e otterrai Watt. Poiché la resistenza è quasi zero, anche la caduta di tensione sarà quasi zero. E così i watt saranno quasi zero. Non esattamente zero, ma vicino.

Quando il fusibile è bruciato, la resistenza è quasi infinita. Questo renderà la corrente praticamente zero. E quindi i watt saranno sostanzialmente zero.

La parte interessante è misurare la potenza mentre il fusibile sta saltando. Non è impossibile, ma nemmeno facile. Fondamentalmente si elabora un sistema in cui è possibile rappresentare graficamente la corrente e la tensione su un o-scope, quindi eseguire alcuni calcoli complicati per calcolare la quantità di energia richiesta durante l'evento di rottura del fusibile. Non l'ho mai fatto, quindi non saprei dirti che aspetto ha.

I fusibili sono effettivamente classificati in base al loro valore I2T; dai un'occhiata alle schede tecniche per i fusibili e puoi vedere quanto tempo impiegheranno per cancellare un guasto di amplificatori "X" (tra le altre cose). OT per questa domanda, ma la fusione è in realtà una cosa abbastanza complessa quando si va oltre le normali applicazioni a livello di scheda e domestiche.
endolith
2011-03-30 02:26:50 UTC
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Non credo che tu possa contare sulla resistenza del fusibile per essere stabile o ripetibile. Metti una piccola, ma nota, resistenza in serie con il fusibile (0,1 Ω) e misura la tensione ai suoi capi. La tensione divisa per la resistenza ti dirà la corrente. V / R = I

Forse ci sono componenti speciali che agiscono sia come resistori di rilevamento della corrente che come fusibili, ma non li conosco.

Simultaneamente, misura la tensione attraverso l'oggetto che fornisce questa corrente (come la tensione dal fusibile alla massa del circuito, se il fusibile è sul lato alto).

Moltiplica la corrente per la tensione per ottenere energia. P = V · I

OTOH se il fusibile non ha una resistenza ripetibile, come può avere effetti di riscaldamento ripetibili dipendenti dalla resistenza? Immagino che la resistenza possa variare tra modelli e produttori.
La resistenza del fusibile cambierà sicuramente con la temperatura. Tuttavia, a qualsiasi corrente particolare, la sua resistenza sarà ripetibile.
zebonaut
2011-03-31 11:54:47 UTC
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Il consumo di energia del fusibile stesso: $ P_ {FUSE} = R_ {FUSE} * I ^ 2 $

Il contributo della dissipazione di potenza di un fusibile diventa significativo quando conti tutti i watt e i milliwatt sulla strada per scoprire l'efficienza di un dispositivo a livello di componente, ad es. in un alimentatore a commutazione. Questo viene spesso fatto per verificare in modo incrociato l'efficienza misurata a livello di scatola nera ($ P_ {OUT} $ rispetto a $ P_ {IN} $).

Il consumo di energia del dispositivo collegato al fusibile: non misurabile quando sono disponibili solo i due pin del fusibile. Puoi misurare la corrente che scorre nel circuito, ma non conosci la tensione esatta.

jpc
2011-03-31 15:57:46 UTC
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@Zebonaut ha un punto laterale valido. Per misurare correttamente la potenza CA è necessario acquisire sia la forma d'onda della corrente che quella della tensione (sincronizzate). Ciò consente di tenere conto delle variazioni di tensione e, soprattutto, delle relazioni di fase tra la corrente e la tensione.

Ciò è particolarmente importante se si desidera misurare il consumo energetico degli alimentatori a commutazione (come caricabatterie del telefono o computer) e motori (come quello del frullatore o della lavatrice). D'altra parte, puoi misurare la potenza dei riscaldatori resistivi (la maggior parte dei riscaldatori elettrici sono resistivi) usando solo la corrente senza correggere la tensione.

Kevin Vermeer
2011-04-01 01:44:28 UTC
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Tradizionalmente, per misurare la potenza consumata da un circuito alimentato da un ingresso comune (che può essere fuso), viene utilizzato un resistore di shunt e un monitor della corrente di shunt.

Per un esempio, ecco un diagramma di INA193 di TI:

ti ina 193 diagram

La funzionalità di base è che la corrente attraverso il resistore di shunt $ R_S $ crea una tensione proporzionalmente correlata all'uscita.

Sono disponibili nei layout a tre e cinque piedini; i dispositivi a tre pin (spesso SOT23-3) impostano una corrente di uscita da $ V_ {IN +} $ a terra attraverso un resistore collegato a out (eliminando i nodi di massa e $ V + $, ma esternalizzando il resistore $ R_L $ mostrato nel schema a blocchi) o un dispositivo a cinque pin che crea una tensione da qualche parte tra $ V + $ e massa.

Ovviamente, vorresti eliminare il componente $ R_S $ se possibile, ma ci sono tre principali svantaggi a questo approccio:

  1. La tensione attraverso il fusibile potrebbe essere sbagliata per la tua applicazione. La maggior parte dei monitor shunt sono progettati per tensioni inferiori (e talvolta molto inferiori) a 500 mV. I fusibili della serie a tubo di vetro Bussman S500 di aereo jane hanno cadute di tensione superiori a 1 V per correnti inferiori a 500 mA. I fusibili per correnti più elevate saranno solitamente in grado di utilizzare la potenza della corrente per bruciare più velocemente e quindi avranno cadute di tensione inferiori a 200 mV, il che è perfetto per questa applicazione.
  2. La resistenza del fusibile varierà Un sacco. Ad esempio, il fusibile da 1A nella serie S500 ha una resistenza al freddo di 0,125 $ \ Omega $, ma una caduta di tensione massima di 200mV a 1A. $ V = I * R $, quindi ti aspetteresti che la caduta di tensione sia di 125 mV. In effetti, il fusibile funziona come un fusibile ripristinabile / PTC che va fuori controllo (ma questo è un altro argomento) e quasi raddoppia la sua resistenza tra lo stato di corrente fredda e nominale. Non sono sicuro (ma dubito) che questa sia una funzione lineare, ed è anche una funzione della temperatura ambiente / velocità di raffreddamento.
  3. La connessione diretta di $ V_ {IN +} $ al monitor shunt rappresenta una connessione non utilizzata nel sistema. Questo sarà un percorso di corrente molto basso; puoi proteggerlo con una traccia molto sottile o un piccolo resistore senza influenzare molto il tuo segnale, ma il primo probabilmente non passerà l'ispezione e il secondo vanifica lo scopo di utilizzare il fusibile come elemento sensibile. Se stai usando il fusibile per proteggere l'attrezzatura da danni (il che potrebbe non essere prudente - vedi Progettare con i fusibili ... quando usarlo?), potresti riuscire a farla franca. Tuttavia, in generale, vuoi una brusca disconnessione delle parti fuse e non fuse del tuo circuito.

potresti calibrare i tuoi fusibili e inventare un'equazione per tradurre la tensione di ingresso nella tua corrente. Funzionerebbe meglio se fossi interessato principalmente alle correnti stazionarie e il dispositivo fosse in un involucro a temperatura costante. Tuttavia, risparmi solo pochi centesimi a testa.

@Beffa - Era questo il tipo di risposta che volevi? Le altre risposte sono tutte molto diverse ...
Ci scusiamo per il ritardo nella risposta, era in vacanza. Mi chiedo solo se sarebbe possibile sostituire il fusibile con un misuratore di potenza (che ovviamente funzionerebbe comunque come fusibile). Ho trovato qualcosa (digitalstorm.org) che funziona in qualche modo come mi aspetto e fa anche di più. Quindi, tutte le risposte mi hanno aiutato a capire, come avrei dovuto farlo, anche se sono completamente diverse. Grazie.
user235673
2016-05-16 22:55:25 UTC
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Guarda questo progetto: http://www.altmann.haan.de/riding_on_electrons/default.htm

Controlla la coppia del motore misurando la corrente attraverso il fusibile . Nella versione più recente è passato al resistore di shunt, forse perché sembra difficile garantire la precisione quando il fusibile varia la sua resistenza al variare della temperatura ...



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 2.0 con cui è distribuito.
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