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Proyecto personal, sólo por diversión.¿Cuánto varía la frecuencia de la línea eléctrica?Si busca un poco en la web, obtendrá un montón de respuestas, todas las cuales dicen que varía, pero con mucho desacuerdo sobre cuánto, cuándo y por qué.
Aquí en los EE. UU., la frecuencia nominal es de 60 Hz y el voltaje nominal puede ser de 120 voltios RMS.Las empresas eléctricas de la costa este ( Interconexión Oriental - Wikipedia, la enciclopedia libre ) están todos unidos (la cuadrícula) y se ejecutan al mismo tiempo: todas las ondas sinusoidales alcanzan su punto máximo al mismo tiempo.
Cuando enciendes una luz, agregas algo de carga a la red.Cuando su automóvil está más cargado y sube una colina, reduce ligeramente la velocidad y luego el control de crucero lo compensa con un poco más de gasolina.Las empresas de servicios públicos hacen lo mismo: arrojan otro leño al fuego de la máquina de vapor o ajustan las barras de control del reactor.Entonces, la maquinaria giratoria que genera la forma de onda de 60 Hz se ralentiza ligeramente cuando se enciende la luz.La frecuencia tiene que cambiar, al menos un poco, antes de que pueda corregirse.(Aunque, en un VW Beetle de la década de 1960, al bajar hasta la base de una colina, era importante empezar a pisar el acelerador antes de que comenzara la siguiente subida.A veces estas cosas son predecibles).
Un aire acondicionado utiliza mucha más energía que una luz típica.En una tarde calurosa, muchos aparatos de aire acondicionado están funcionando.¿Cae la frecuencia de la línea eléctrica?¿Cuánto cuesta?
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Este proyecto utiliza un arduino y un Frambuesa Pi para capturar algunos datos y subirlos a un servidor.Arduino realiza la captura de datos en tiempo real utilizando su reloj interno como base de tiempo para muestrear la forma de onda de 60 Hz.La Raspberry almacena los datos del Arduino y algunos otros sensores y los carga en un servidor lejano.El servidor tiene una base de datos mySql para recopilar los datos de Raspberry, así como un script que recopila tweets de una secuencia de Twitter para la base de datos.Un script PHP en el servidor crea un archivo CSV para descargarlo en JMP.
En los siguientes cuadros, tenga en cuenta que la frecuencia del reloj Arduino no está calibrada.Lo más probable es que el reloj esté desviado aproximadamente en la cantidad en la que los datos parecen no estar centrados en 60 Hz (aproximadamente 0,03 Hz/60 Hz, o 0,05%).
Aquí hay una imagen donde todas las lecturas de Hz resaltadas pertenecen a una parte más fría del día.
y aquí está la parte más calurosa del día.
Parece un cambio.Parece que la red se ralentiza cuando hace calor afuera.
Aquí hay un ajuste que parece sugerir que hay dos frecuencias subyacentes, separadas por 0,02 Hz.
Si lees más en la web, parece que 0,02 Hz puede ser la cantidad en la que la utilidad cambia intencionalmente la frecuencia para alcanzar o ralentizar tu antiguo reloj de pared analógico en el transcurso de un día.La mayoría de los relojes ya no dependen de la frecuencia de línea para su base de tiempo.
Desde que se hicieron los gráficos anteriores, se han recopilado más datos, incluido un valor atípico.¿Me pregunto qué es eso?
Aquí está la fila.
Puede ver que los sensores claros, rojos, verdes y azules están captando muy poca luz a las 9:34 p.m.Hay más datos para la forma de onda (almacenados en una matriz en un columna de expresión ); Aquí está la parte fascinante.
Están sucediendo muchas cosas aquí.Primero, la escala Y está en unidades arbitrarias del sensor de voltaje (en realidad, 0..1023 de la entrada analógica de Arduino) y las líneas rojas probablemente sean de aproximadamente 130 V RMS.A continuación, la escala X está en unidades de 2080 ns.La distancia de 675 a 700 es 25*2080 ns, o aproximadamente 0,05 segundos durante aproximadamente 3 ciclos.3/.05 es 60 Hz.Este gráfico muestra un breve corte de energía (reinició el reloj del horno pero no el reloj del microondas) de 200*2080 ns... aproximadamente 4/10 de segundo.No soy un EE, pero aquí está mi interpretación del segundo 4/10: el viento hizo que dos cables se tocaran, dibujando un arco.Los disyuntores automáticos cortaron la energía durante 2/10 segundos.No estoy seguro de qué dejó la señal residual.El reinicio automático a los 2/10 de segundo falló, quizás porque los cables todavía estaban en contacto.Un segundo reinicio tuvo éxito 2/10 segundos después.Mire qué feas son las formas de onda a la derecha, después de que el reinicio sea exitoso.El lado izquierdo tiene más forma de sinusoidal, el derecho tiene más forma de onda triangular.Todos los compresores de aire acondicionado intentan arrancar al mismo tiempo; Pienso que el Factor de potencia para todas esas cargas está distorsionando la forma.(Vuelve a la normalidad en menos de un segundo más o menos).
El valor de Hz para cada segmento de 10 segundos de datos de forma de onda se calcula con un detector de cruce por cero simple (donde el cero está alrededor de 475 en el eje Y).Cuando la amplitud cayó a cerca de cero, las rápidas oscilaciones que permanecieron parecieron ser ciclos adicionales para el detector de cruce por cero, creando el valor atípico de Hz.
Más tarde.Mi temperatura interior varía un par de grados, con la temperatura exterior.Necesito asegurarme de que el reloj Arduino no se vea demasiado afectado por la temperatura interior.También hay lecturas de intensidad de la señal wifi, presión barométrica, humedad y datos de Twitter para consultar.
