節能無疑是家電市場發展的大趨勢,國家也推出節能惠民工程來促進節能家電產品的發展。隨著變頻技術在節能方面優勢的體現,各大家電廠商紛紛推出變頻節能產品。變頻家用電器的能效評測是變頻家電節能的前提和基礎,并可為節能增效提供科學的數據支撐。家用電器功率表正是用于變頻家用電器能效評測的一種新型功率表,本文介紹一種用DT數字變送器制作的高精度家用電器功率表。
一家用電器相關國家標準
《GB 21455-2013 轉速可控型房間空氣調節器能效限定值及能效等級》
《GB12021.4-2013電動洗衣機能效水效限定值及等級》
《GB 12021.2-2008家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級》
《GB21519-2008儲水式電熱水器能效限定值及能效等級》
二家用電器能效評測方法
家電的品種繁多,能耗也不盡一樣。每種家電產品都有它的能效等級。能效等級是表示家用電器產品能效高低差別的一種分級方法,目前我們國家的能效等級有五個等級。從等級1到等級5能效逐漸降低。每種家電產品都有相應的國家標準來恒定它的能效等級。
比如空調:
EER=制冷量/輸入功率
COP=制熱量/輸入功率
能效標識能效比:E1、E2、E3、E4、E5級對應的值是3.4、3.2、3.0、2.8、2.6
我們只需測量出空調的輸入功率,再根據國家標準便可以知道所測空調所處的是哪種能效等級。
由于變頻器的在家電的應用,家用電器的輸入信號往往不是常規的正弦波信號,使得常規的測量儀器測量的誤差大大增大。
圖1 變頻家用電器功率表實測波形圖
三用DT數字變送器制作的家用電器功率表
DT數字變送器是一種高準確度、寬量程、寬頻帶的雙通道數字功率變送器。DT數字變送器將輸入的電壓和電流信號在變送器內部進行信號采集和光電轉換,輸出數字量通過光纖傳輸至DH2000數字數字主機,DH2000數字數字主機將數據進行數據調理和分析后通過USB通訊至上位機,上位機軟件對數字信號進行相關運算處理后可提取被測信號的有效值、基波、諧波、頻率等各種特征值,還可通過對兩個通道的相關運算得到有功功率、無功功率、視在功率及各次諧波功率等電參量。由于采用光纖傳輸,可有效避免傳輸過程的損耗和干擾,可滿足各種復雜電磁環境下各種復雜參數的高精度測量需要。
用DT數字變送器制作的家用電器功率表最多可以同時測量6臺家用電器,具有100KHz的帶寬,250KHz的采樣頻率,在高速采樣的同時提供出高準確的數據。
圖2 DT數字變送器制作的家用電器功率表應用圖
四DT數字變送器制作的家用電器功率表特點
1、精度高:家用電器功率表的精度取決于DT數字變送器,最高精度可達0.05%;
2、抗干擾性強:采用前端數字化技術的家用電器功率表可以完全避免傳輸環節的干擾;
3、使用范圍廣:可以測量各種復雜的波形;
4、靈活性好,可擴展型強:可以根據需要靈活配置多路測量,如果需要同時測量超過6臺家用電器,可以通過以太網將上位機互聯來實現無限擴展。
5、易于管理與維護:家用電器功率表的功率單元(DT數字變送器)可以獨立工作,不會相互影響。