AC-tehon mittaaminen

jussipussi · **Liittynyt:** Su Joulu 06, 2009 9:01 pm **Viestit:** 3916

Simplex kirjoitti:

Electric shadow kirjoitti:

Kirjoitatte paljon vaihesiirrosta mutta ette taida huomioida sitä oikeasti?

Kaiutin on induktiivinen kuorma ja virta tulee jännitettä jäljessä. Jos mitataan nopealla näytteityksellä jännite ja virta samalla hetkellä, ei kertomalla saada tehoa selville.

Taajuusspektrin tehoa mitattaessa on sekin ongelma että vaihesiirron aiheuttaman virran ajallinen viive riippuu taajuudesta ja itse vaihesiirron määrä impedanssista.

Todellinen teho saadaan kertomalla jännitteen ja virran hetkelliset arvot keskenään. Tämä on tehon määritelmä p = u * i, missä u ja i ovat jännitteen ja virran hetkelliset arvot. Tällöin ei tarvitse tietää mitään kuormasta, onko se reaktiivinen vai resistiivinen. Hetkellisarvojen mittauksella sillä ei ole väliä. Teho voi olla välillä jopa negatiivinen reaktiivisen kuorman tapauksessa.

Hämmennetään vielä hieman, mites sitten jos ajatellaan tehoa pelkkänä lämmitystehona tietyn ajan yli, kaiutinhan tuottaa normaalisti vain alle 1% hyotysuhteella akustista tehoa sähkötehosta, eli loppu 99+% muuttuu lämmöksi, antaako tämä hetkittäinen tehonmittaustapa oikean kuvan vahvistimen syöttämästä ns lämpötehosta(kokonaistehosta) kaiuttimelle sanotaan nyt vaikka 5 minuutin ajan jos kuormassa/kaiuttimessa on isoja vaihesiirtoja?

Eli missä menee raja hetkellisesti mitattuna ns transientitehon ja pidemmän ajan keskimääräisen kokonaistehon(lämpötehon) suhteen tuolla mittaustavalla, pidemmän ajan ylihän lämpötehona nämä negatiiviset tehot tulee summattua mukaan keskimääräisessä kokonaistehossa muttei transienttitehossa? Eli pitäsi olla kaksi tehonäyttöä , yksi transenttiteholle ja toinen keskimääräiselle max teholle?

Kokonaislämpötehohan on se millä kaiuttimien puhekelat yleisimmin poltetaan ei transienttiteholla.

jussipussi · **Liittynyt:** Su Joulu 06, 2009 9:01 pm **Viestit:** 3916

ROOSTER kirjoitti:

En lukenut edellisiä vastauksia, mutta kirjoitan silti.

Kaiuttimille menevä teho on luonnollisesti vahvistimen antama teho. Jos vahvistimen tehomittauksen halutaan näyttävän oikean tuloksen, pitää sen olla mitattu erikseen kaikkiin mahdollisiin kaiutinkuormiin. Kaiuttimissä on kapasitiivista, induktiivista ja resistiivistä kuormaa.

Mittaukseen tarvitaan siis keinokuorma, joka pyyhkäisee kaikilla impedansseilla. Mittaustulos on ns. tehokuutio, josta kuvasta näkee suoraan vahvistimen tehonantokyvyn kaikissa kuormitustilanteissa.

Ainakin Otalan suunnittelemia HK-vahvistimia esiteltiin joskus tuollaisella tehomittauksella ja muistanpa mittauttaneeni omankin vahvistimeni tehokuution sellaisella joskus 80-luvun lopussa.

Muisitatko yhtään millainen oli tuo mittajigi laitteineen millä mittasivat. Sait sieltä printin mukaan tehokuutiosta?

Tuota ideaahan vosi hyödyntää autohifiharrastajillekkin , liikeeseen vain portable mittasysteemi pystyyn ja printit tuloksista asiakkaalle. uskoisin että moni olisi kiinnostunut saamaan tällaisen mittauksen dokumentteineen autovahvistimestaan jos hinta olisi kohtuullinen.

Minullakin oli harrastusaikoina Krell KSA300S päätevahvistin jossa oli 4800VA rengassydänmuuntaja ja 1ohmiin asti oli suunniteltu virran kasvu ilman antojännitteen laskua. tais olla 60kg luokkaa paino. Otalan periaatteiden mukaan oli suunniteltu. Melkoinen lämmitysbatteri oli kun itsesäätyvällä A luokan biasoinnilla oli tehty.

Paul M · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 8:24 am

Veikko kirjoitti:

Pihtivirtamittarit mittailevat tietääkseni magneettikentän muutosta/voimakkuutta/suuntaa, eli ne periaatteessa voivat mitata myös tasavirtaa.

Aivan yhtä hyvin kuin rautamuuntajalla voi muuntaa tasasähköä.

jussipussi · **Liittynyt:** Su Joulu 06, 2009 9:01 pm **Viestit:** 3916

jussipussi kirjoitti:

Youtubea selaillessa.. tämä näyttää olevan yleisin ohje autoaudioharrastajille mitata "todellisia" tehoja vavistimesta...

http://www.youtube.com/watch?v=gW1HGhbg3uc

Ja mitä virheitä tässä "todellisen tehon" mittauksessa tehdään?

http://www.youtube.com/watch?v=Zq2goZXC ... re=related

jussipussi · **Liittynyt:** Su Joulu 06, 2009 9:01 pm **Viestit:** 3916

Jupazuba kirjoitti:

Veikko kirjoitti:

Periaatteessahan se on ihan täsmälleen sama laite, kuvauksesta päätellen. Sama toimintaperiaate vaihtelevan tehon mittaukseen, hieman eri toteutus vain.

Joo hyvin pitkälti sama laite. Erona että saataisiin kaiuttimelle menevä todellinen teho eli poistuisi vahvistimen hyötysuhteen vaikutus välistä. Jollakin AB-luokan päätteellä tehot DC-puolella on kuitenkin n. 2x mitä AC-puolella. Toteutus tälle oli kiinnostuksen kohteena.

Tuossa mielenkiintoinen setuppi, vastuksilla kuorma tuossa testissä mutta tuo Wellemanin HPS 50 mittari mittaa suoraan audiotehoja (oskilloskooppi ja rms mittari yhdessä) joko keskimääräisenä ja huipputehona, 200 taalan hintaan ostanut mittarin. Mittarin spekseistä pitäsi katsoa miten toimii oikeilla kaiutinkuormilla ja pystyyko mittamaan tehoja suoraan musiikkisignaalista myos vai onko pelkästään sinimittasignaaleille tehty.

Tee tuollainen testisetuppi ja myy tehonmittauspalvelua asiakkaille eri resistiivisillä kuormilla, printit saa varmastikkin tuosta mittarista ulos ?

http://www.youtube.com/watch?v=QSzt9ZrQ ... re=related

ovolo · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 11:32 am

Paul M kirjoitti:

Veikko kirjoitti:

Pihtivirtamittarit mittailevat tietääkseni magneettikentän muutosta/voimakkuutta/suuntaa, eli ne periaatteessa voivat mitata myös tasavirtaa.

Aivan yhtä hyvin kuin rautamuuntajalla voi muuntaa tasasähköä.

Nykyisin pihtivirtamittareissa on magneettipiirissä Hall-anturi, joka mittaa myös tasasähköä.
Mullakin tuossa sellainen myös tasavirtaa mittaava pihtimittari. Kätevä esim. etsiessä dieselautosta palaneita hehkutulppia. (Hehkut rinnankytkettyjä).

Tuossa on väännetty pitkä tovi audiotehon mittauksesta. Jos mulla olis moiseen tarvetta, niin tekisin ehkä jännitteen huippuarvoa mittaavan piirin, johon huipputehoasteikko jonkin nimellisen impedanssin suhteen.
Kompressoimattomalla musiikilla huipputehon ja keskimääräisen tehon suhde on melko suuri.

Mitä muuten kuuntelija tekee audiotehomittarilla. Ehkä pullistelun takia?
Vahvistimen sisäänmenovirrastakin mittaamalla saadut tulokset ovat kimuranttisia, koska vahvistimen hyötysuhde vaihtelee tehotason mukaan, paitsi A-luokan vahvistimessa input-teho on vakio. Kokeellisesti voisi ehkä tehdä jonkinlaisen tehoasteikon input-virran funktiona.

No, digitaalisilla (D-luokan) vahvistimilla input-/output-tehon suhde lienee suoraviivaisempi tehotason funktiona?

Jupazuba · **Liittynyt:** Ti Huhti 19, 2011 5:03 pm **Viestit:** 52

jussipussi kirjoitti:

Tuossa mielenkiintoinen setuppi, vastuksilla kuorma tuossa testissä mutta tuo Wellemanin HPS 50 mittari mittaa suoraan audiotehoja (oskilloskooppi ja rms mittari yhdessä) joko keskimääräisenä ja huipputehona, 200 taalan hintaan ostanut mittarin. Mittarin spekseistä pitäsi katsoa miten toimii oikeilla kaiutinkuormilla ja pystyyko mittamaan tehoja suoraan musiikkisignaalista myos vai onko pelkästään sinimittasignaaleille tehty.

Tee tuollainen testisetuppi ja myy tehonmittauspalvelua asiakkaille eri resistiivisillä kuormilla, printit saa varmastikkin tuosta mittarista ulos ?

http://www.youtube.com/watch?v=QSzt9ZrQ ... re=related

Erinäisiä mittauspalveluja löytyy joiltakin "pajoilta" ja antavat paperilla vaikka minkälaista käyrää ja käppyrää joista pitäisi näkyä rutkasti `kiinnostavaa informaatiota` laitteistostaan. Ihan tuon suuntaiseen ei ole tällä hetkellä intressiä. Eli ainoastaan tuommoinen blug and play -tyylinen tehonmittaus ratkaisu AC-puolelle. Jota siis osaa käyttää periaatteessa aivan kuka vaan kiinnostunut.

Astronomy · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 1:01 pm

Kun puhutaan audiosta ja audiotehosta, niin oletteko käyneet Googlaamassa vaikkapa VTT:n sivuja mistä ehkä löytää perusmenetelmät audiotehon mittaamiseen? Tai korkeakoulujen opinnäytetöitä ja väitöskirjoja jotka tähän aiheeseen liittyvät? Jotenkin alkaa tuntua että kannattais tutustua. Hakusanoja en viitsi heittää kehiin, keksikää ihan itse.

Piha6 · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 2:04 pm

jussipussi kirjoitti:

Piha6, Mitä itse ehdottaisit ratkaisuksi, toimiva, kohtuuhintainen , "plug and play" tyyppinen jne

Epäilemättä tuohon voi kehitellä, ja löytynee valmiinakin, monenlaisia ratkaisuja.
Halvallakin selviää, jos tarkkuudeksi riittää sellainen "sinnepäin".

Kun kysyt - Niin jos minun pitäisi (onneksi ei tarvi) moinen tehonmittaus toteuttaa, niin lähtisin sille tielle, missä otetaan virta- ja jännitenäytteet riittävällä näytetaajuudella.

Tarvitaanhan siihen "kasa" elektroniikkaa, ja koko hommaa ohjaamaan mikrokontrolleri sopivalla ohjelmalla. Siihen olisi samalla myös helppo tehdä sitten valinnat miten se teho näytetään.

Luulisi että tuommoisia maailmalta löytyy, mutta en rupea netistä kaivelemaan.

Mut hei - Tästähän se vanhan pinna just kiristyy, että meni tuonne luontoon minne tahansa, niin aina se sama h*******n jumputus jostain kuuluu. Että kyllä sitä tehoa on aina tarpeeksi, äänenlaadusta ei sitten tietoakaan.

Paul M · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 5:45 pm

ovolo kirjoitti:

Paul M kirjoitti:

Veikko kirjoitti:

Pihtivirtamittarit mittailevat tietääkseni magneettikentän muutosta/voimakkuutta/suuntaa, eli ne periaatteessa voivat mitata myös tasavirtaa.

Aivan yhtä hyvin kuin rautamuuntajalla voi muuntaa tasasähköä.

Nykyisin pihtivirtamittareissa on magneettipiirissä Hall-anturi, joka mittaa myös tasasähköä.
Mullakin tuossa sellainen myös tasavirtaa mittaava pihtimittari. Kätevä esim. etsiessä dieselautosta palaneita hehkutulppia. (Hehkut rinnankytkettyjä).

Veikko tarkoitti ilmiselvästi perinteistä. Jos olisi tarkoittanut Hall-anturilla toimivaa, ei olisi tarvittu epäröintiä.

On tuo minunkin pihti Hall-anturilla. DC/AC. Ja hehkuja on tullut mitatuksi.

Veikko · **Liittynyt:** To Maalis 31, 2005 1:51 pm **Viestit:** 6670

Paul M kirjoitti:

Veikko tarkoitti ilmiselvästi perinteistä. Jos olisi tarkoittanut Hall-anturilla toimivaa, ei olisi tarvittu epäröintiä.

On tuo minunkin pihti Hall-anturilla. DC/AC. Ja hehkuja on tullut mitatuksi.

Ilmiselvästi?

En tiedä tasan tarkalleen miten mahdollinen pihtivirtamittari toimii, mutta kaiken järjen mukaan siellä on Hall-anturi.

Simplex · **Liittynyt:** Ti Tammi 26, 2010 2:36 pm **Viestit:** 530

Piha6 kirjoitti:

jussipussi kirjoitti:

Piha6, Mitä itse ehdottaisit ratkaisuksi, toimiva, kohtuuhintainen , "plug and play" tyyppinen jne

Epäilemättä tuohon voi kehitellä, ja löytynee valmiinakin, monenlaisia ratkaisuja.
Halvallakin selviää, jos tarkkuudeksi riittää sellainen "sinnepäin".

Kun kysyt - Niin jos minun pitäisi (onneksi ei tarvi) moinen tehonmittaus toteuttaa, niin lähtisin sille tielle, missä otetaan virta- ja jännitenäytteet riittävällä näytetaajuudella..

Yksinkertaisimmillaan esimerkiksi Microchipin dsPic33 digitaalinen signaaliprosessori (2 x 12-bittinen AD-muunnin + DA-muunnin viisarinäytölle + Flash + RAM) + nestekidenäyttö tai analoginen viisarinäyttö + kaksi kpl difference-operaatiovahvistinta kaiuttimen virran ja jännitteen mittaamiseen + jokunen määrä vastuksia ja kondensaattoreita + pari painonappia + muutama LED. dsPic33 ottaa näytteitä virrasta ja jännitteestä esimerkiksi 100kHz taajuudella, kertoo virran ja näytteen hetkellisarvot keskenään josta saadaan hetkellinen teho, ja integroi/keskiarvoistaa saanut hetkellisen tehon ja näyttää tuloksen nestekidenäytöllä tai analogisella viisarinäytöllä. Virranmittauksen voi tehdä mittaamalla jännitteen jonkin pienen sarjavastuksen (esim. 0.05 ohmia) yli, tai käyttämällä sopivaa virtamuuntajaa.

Esimerkiksi tällainen difference-vahvistin saattaisi olla käypä: http://www.analog.com/en/specialty-ampl ... oduct.html

o_turunen · **Lähetetty:** Ke Joulu 07, 2011 10:32 pm

Pihtimittarit ja virtamuuntajat toimivat jo sata vuotta sitten. Niissä on rengassydän, jonka kautta mitattava virta johdetaan. Rengassydämen ympärillä on toisiokäämi, jolla saadaan näyte mitattavasta virrasta osoittavalle mittarille. Muuntosuhde voi olla esimerkiksi 1:100.

DC/AC virtamuuntimia tuossa:
http://www.gmw.com/electric_current/currmeas.html

Löytyy noita DC-pihtejä ihan kohtuuhintaa Biltemastakin, tosin taajuuskaista ei ole niissä kovin kaksinen.

Hall-anturilla varustettuja muuntimia on kahta sorttia: Avoimen silmukan ja suljetun silmukan muunnin. Jälkimmäistä nimitetään myös kompensoiduksi muuntimeksi.

Avoimen silmukan muuntimissa magneettivuon tiheys todetaan suoraan Hall-ilmiön avulla. Tarkkuus ei ole kovin suuri.

Suljetun silmukan mittareissa on samanlainen toisiokäämi kuin klassillisessa virtamuuntajassa, mutta siihen syötetään virtaa, joka kumoaa rautasydämen magneettikentän. Hall-elementti toimii nollaindikaattorina.

On noita tasavirtaa mittaavia vehkeitä muitakin; esimerkiksi Flux Gate -periaatteella toimivia magnetometrejä käytettiin jo Toisessa maailmansodassa sukellusveneiden havaitsemiseen.

http://www.ineltek.com/de/files/pr_DCT-700A.pdf

Tuolta vaikkapa 76 k€ virtamuunnin kaiutinjohtoon:
http://www.bergoz.com/index.php?option= ... 3&Itemid=6

ROOSTER · **Liittynyt:** Su Kesä 21, 2009 10:42 am **Viestit:** 1824

jussipussi kirjoitti:

ROOSTER kirjoitti:

En lukenut edellisiä vastauksia, mutta kirjoitan silti.

Kaiuttimille menevä teho on luonnollisesti vahvistimen antama teho. Jos vahvistimen tehomittauksen halutaan näyttävän oikean tuloksen, pitää sen olla mitattu erikseen kaikkiin mahdollisiin kaiutinkuormiin. Kaiuttimissä on kapasitiivista, induktiivista ja resistiivistä kuormaa.

Mittaukseen tarvitaan siis keinokuorma, joka pyyhkäisee kaikilla impedansseilla. Mittaustulos on ns. tehokuutio, josta kuvasta näkee suoraan vahvistimen tehonantokyvyn kaikissa kuormitustilanteissa.

Ainakin Otalan suunnittelemia HK-vahvistimia esiteltiin joskus tuollaisella tehomittauksella ja muistanpa mittauttaneeni omankin vahvistimeni tehokuution sellaisella joskus 80-luvun lopussa.

Muisitatko yhtään millainen oli tuo mittajigi laitteineen millä mittasivat. Sait sieltä printin mukaan tehokuutiosta?

Tuota ideaahan vosi hyödyntää autohifiharrastajillekkin , liikeeseen vain portable mittasysteemi pystyyn ja printit tuloksista asiakkaalle. uskoisin että moni olisi kiinnostunut saamaan tällaisen mittauksen dokumentteineen autovahvistimestaan jos hinta olisi kohtuullinen.

Minullakin oli harrastusaikoina Krell KSA300S päätevahvistin jossa oli 4800VA rengassydänmuuntaja ja 1ohmiin asti oli suunniteltu virran kasvu ilman antojännitteen laskua. tais olla 60kg luokkaa paino. Otalan periaatteiden mukaan oli suunniteltu. Melkoinen lämmitysbatteri oli kun itsesäätyvällä A luokan biasoinnilla oli tehty.

Muistaakseni esittelin ylpeänä printtiä, mitä lähempänä kuutiota sitä parempi - toimii kaikilla kuormilla. KSA300 on huippupeli tässä - onnea hyvästä valinnasta!

En tunne parempaa tapaa testata vahvistimen antotehoja kuin tämä tehokuutio. Miksi joku muu tapa olisi parempi?

Piha6 · **Lähetetty:** To Joulu 08, 2011 10:29 pm

Vaan eihän alunperin ollut kysymys mistään vahvistimen testauksesta, vaan reaaliaikaisesta tehonnäytöstä siihen kojelaudalle.

Tuossa edellä nimim. Simplex ja o_turunen antoivat hyviä vinkkejä
mitä kaikkea siihen mahdolliseen rakentamiseen tarvitaan.

Siitä vaan suunnittelemaan ja kasaamaan aparaattia jos kiinnostusta
riittää.

Kyllä "me" sitten täältä "huudellaan" että ei noin, eikä noin.

Näkyy noita valmiita pihtejä lyötyvän myös suurille taajuuksille. Aina sitä
jotain oppii, ikänsä.

KESKUSTELU

AC-tehon mittaaminen

Paikallaolijat