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Progetto personale, solo per divertimento.Quanto varia la frequenza della linea elettrica?Se fai una piccola ricerca sul web, otterrai un sacco di risposte, tutte dicono che varia, ma con molto disaccordo su quanto, quando e perché.
Qui negli Stati Uniti, la frequenza nominale è di 60 Hz e la tensione nominale potrebbe essere di 120 Volt RMS.I servizi elettrici sulla costa orientale ( Interconnessione orientale - Wikipedia, l'enciclopedia libera ) sono tutti legati insieme (la griglia) e funzionano in sincronia: tutte le onde sinusoidali crescono contemporaneamente.
Quando accendi una luce, aggiungi un po' di carico alla rete.Quando la tua auto è caricata di più, andando in salita, rallenta leggermente, poi il cruise control compensa con un po' più di gas.Le utilities fanno la stessa cosa, gettando un altro ceppo nel fuoco per il motore a vapore, o regolando le aste di controllo del reattore.Quindi il macchinario rotante che genera la forma d'onda a 60 Hz rallenta leggermente quando si accende la luce.La frequenza deve cambiare, almeno un po’, prima di poter essere corretta.(Anche se, in un maggiolino VW degli anni '60, scendendo ai piedi di una collina, era importante iniziare a premere l'acceleratore prima che iniziasse la successiva salita.A volte queste cose sono prevedibili.)
Un condizionatore d’aria consuma molta più energia di una normale luce.In un pomeriggio caldo, molti condizionatori sono in funzione.La frequenza della linea elettrica diminuisce?Quanto?
NON COLLEGARE NULLA ALLA PRESA DI CORRENTE.USA UN TRASFORMATORE PER SALVARTI LA VITA.
Questo progetto utilizza un Arduino e un Lampone Pi per acquisire alcuni dati e caricarli su un server.Arduino acquisisce i dati in tempo reale utilizzando il suo orologio interno come base temporale per campionare la forma d'onda a 60 Hz.Il Raspberry memorizza nel buffer i dati di Arduino e di alcuni altri sensori e li carica su un server lontano.Il server dispone di un database mySql per raccogliere i dati dal Raspberry e di uno script che raccoglie i tweet da un flusso Twitter per il database.Uno script PHP sul server crea un file CSV da scaricare su JMP.
Nelle tabelle seguenti, tieni presente che la frequenza dell'orologio di Arduino non è calibrata.Molto probabilmente l'orologio è fuori posto di quanto i dati sembrano non centrati su 60 Hz (circa 0,03 Hz/60 Hz, o 0,05%).
Ecco un'immagine in cui tutte le letture Hz evidenziate appartengono a una parte più fredda della giornata.
ed ecco la parte più calda della giornata.
Sembra un cambiamento.Sembra che la rete rallenti quando fuori fa caldo.
Ecco un adattamento che sembra suggerire che ci siano due frequenze sottostanti, distanti 0,02 Hz.
Leggendo più avanti sul web, sembra che 0,02 Hz possa essere la quantità di cui l'utilità sposta intenzionalmente la frequenza per recuperare o rallentare il tuo antico orologio da parete analogico nel corso della giornata.La maggior parte degli orologi non dipende più dalla frequenza della linea come base temporale.
Da quando sono stati realizzati i grafici sopra riportati, sono stati raccolti più dati, incluso un valore anomalo.Mi chiedo di cosa si tratta?
Ecco la riga.
Puoi vedere che i sensori trasparente, rosso, verde e blu rilevano pochissima luce alle 21:34.Sono presenti più dati per la forma d'onda (memorizzati in una matrice in un file colonna di espressione ); ecco la parte affascinante.
C'è molto da fare qui.Innanzitutto, la scala Y è in unità arbitrarie dal sensore di tensione (in realtà 0..1023 dall'ingresso analogico di Arduino) e le linee rosse sono probabilmente circa 130 V RMS.Successivamente, la scala X è in unità di 2080 ns.La distanza da 675 a 700 è 25*2080 ns, ovvero circa 0,05 secondi per circa 3 cicli.3/.05 è 60 Hz.Questo grafico mostra una breve interruzione di corrente (reimposta l'orologio del forno ma non quello del microonde) di 200*2080 ns... circa 4/10 di secondo.Non sono un EE, ma ecco la mia interpretazione dei 4/10 di secondo: il vento ha fatto toccare due fili, disegnando un arco.Gli interruttori automatici hanno spento l'alimentazione per 2/10 di secondo.Non sono sicuro di cosa abbia lasciato il segnale residuo.Il riavvio automatico a 2/10 di secondo non è riuscito, forse perché i fili erano ancora in contatto.Un secondo riavvio 2/10 di secondo dopo è riuscito.Guarda quanto sono brutte le forme d'onda a destra, dopo che il riavvio è riuscito.Il lato sinistro ha una forma più sinusoidale, quello destro ha una forma d'onda più triangolare.Tutti i compressori del climatizzatore tentano di avviarsi contemporaneamente; Penso che la fattore di potenza per tutti quei carichi ne sta distorcendo la forma.(Torna alla normalità in meno di un altro secondo circa.)
Il valore Hz per ogni fetta di 10 secondi di dati della forma d'onda viene calcolato con un semplice rilevatore di passaggio per lo zero (dove lo zero è circa 475 sull'asse Y).Quando l’ampiezza è scesa quasi allo zero, le rapide oscillazioni rimaste sono apparse come cicli aggiuntivi al rilevatore di passaggio per lo zero, creando il valore Hz anomalo.
Più tardi.La mia temperatura interna varia di un paio di gradi, con la temperatura esterna.Devo assicurarmi che l'orologio di Arduino non sia eccessivamente influenzato dalla temperatura interna.Ci sono anche letture della potenza del segnale Wi-Fi, pressione barometrica, umidità e dati di Twitter da guardare.
