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Projet personnel, juste pour le plaisir.Dans quelle mesure varie la fréquence de la ligne électrique ?Si vous effectuez une petite recherche sur le Web, vous obtiendrez un tas de réponses, qui disent toutes que cela varie, mais avec beaucoup de désaccords sur combien, quand et pourquoi.
Ici aux États-Unis, la fréquence nominale est de 60 Hz et la tension nominale peut être de 120 Volts RMS.Les services publics d'électricité de la côte Est ( Interconnexion orientale — Wikipédia, l'encyclopédie gratuite ) sont tous liés ensemble (la grille) et fonctionnent de manière synchronisée - toutes les ondes sinusoïdales atteignent leur sommet en même temps.
Lorsque vous allumez une lumière, vous ajoutez de la charge au réseau.Lorsque votre voiture est chargée plus lourdement et monte une colline, elle ralentit légèrement, puis le régulateur de vitesse compense avec un peu plus d'essence.Les services publics font la même chose, jetant une autre bûche sur le feu pour la machine à vapeur, ou ajustant les barres de commande du réacteur.Ainsi, la machinerie rotative qui génère la forme d’onde à 60 Hz ralentit légèrement lorsque vous allumez la lumière.La fréquence doit changer, au moins un peu, avant de pouvoir être corrigée.(Cependant, dans une coccinelle VW des années 1960, descendant au bas d'une colline, il était important de commencer à appuyer sur l'accélérateur avant le début de la prochaine montée de côte.Parfois, ces choses sont prévisibles.)
Un climatiseur consomme beaucoup plus d’énergie qu’une lampe classique.Par une chaude après-midi, de nombreux climatiseurs fonctionnent.La fréquence de la ligne électrique chute-t-elle ?Combien?
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Ce projet utilise un Arduino et un Tarte aux framboises pour capturer certaines données et les télécharger sur un serveur.L'Arduino effectue la capture des données en temps réel en utilisant son horloge interne comme base de temps pour échantillonner la forme d'onde à 60 Hz.Le Raspberry met en mémoire tampon les données de l'Arduino et de certains autres capteurs et les télécharge sur un serveur éloigné.Le serveur dispose d'une base de données mySql pour collecter les données du Raspberry ainsi que d'un script qui collecte les tweets d'un flux Twitter pour la base de données.Un script PHP sur le serveur crée un fichier CSV à télécharger sur JMP.
Dans les tableaux suivants, sachez que la fréquence d'horloge Arduino n'est pas calibrée.Il est très probable que l'horloge soit décalée d'environ la quantité dans laquelle les données ne semblent pas centrées sur 60 Hz (environ 0,03 Hz/60 Hz, ou 0,05 %).
Voici une image où toutes les lectures Hz en surbrillance appartiennent à une partie la plus froide de la journée.
et voici la partie la plus chaude de la journée.
Cela ressemble à un changement.Il semble que le réseau ralentisse lorsqu’il fait chaud dehors.
Voici un ajustement qui semble suggérer qu'il existe deux fréquences sous-jacentes, espacées de 0,02 Hz.
En lisant plus loin sur le Web, il semble que le 0,02 Hz puisse être la valeur à laquelle l'utilitaire décale intentionnellement la fréquence pour rattraper ou ralentir votre ancienne horloge murale analogique au cours d'une journée.La plupart des horloges ne dépendent plus de la fréquence de ligne pour leur base de temps.
Depuis la réalisation des graphiques ci-dessus, davantage de données ont été collectées, y compris une valeur aberrante.Je me demande ce que c'est ?
Voici la rangée.
Vous pouvez voir que les capteurs clairs, rouges, verts et bleus captent très peu de lumière à 21h34.Il y a plus de données pour la forme d'onde (stockées dans une matrice dans un colonne d'expression ); voici la partie fascinante.
Il se passe beaucoup de choses ici.Premièrement, l'échelle Y est en unités arbitraires provenant du capteur de tension (en fait 0..1023 à partir de l'entrée analogique Arduino) et les lignes rouges sont probablement d'environ 130 V RMS.Ensuite, l’échelle X est en unités de 2080 ns.La distance de 675 à 700 est de 25*2080ns, soit environ 0,05 seconde pendant environ 3 cycles.3/0,05 correspond à 60 Hz.Ce graphique montre une brève panne de courant (il a réinitialisé l'horloge du four mais pas celle du micro-ondes) de 200*2080 ns... environ 4/10 de seconde.Je ne suis pas un EE, mais voici mon interprétation des 4/10 de seconde : le vent a fait toucher deux fils, dessinant un arc.Les disjoncteurs automatiques ont coupé l'alimentation pendant 2/10 secondes.Je ne sais pas ce qui a laissé le signal résiduel.Le redémarrage automatique à 2/10 de seconde a échoué, peut-être parce que les fils étaient toujours en contact.Un deuxième redémarrage 2/10 seconde plus tard a réussi.Regardez à quel point les formes d'onde sont laides sur la droite, une fois le redémarrage réussi.Le côté gauche a une forme plus sinusoïdale, le côté droit a plutôt une forme d'onde triangulaire.Chaque compresseur de climatiseur essaie de démarrer en même temps ; Je pense que le facteur de puissance car toutes ces charges déforment la forme.(Cela revient à la normale en moins d’une seconde environ.)
La valeur Hz pour chaque tranche de 10 secondes de données de forme d'onde est calculée avec un simple détecteur de passage par zéro (où zéro est d'environ 475 sur l'axe Y).Lorsque l'amplitude tombait à près de zéro, les oscillations rapides qui subsistaient semblaient être des cycles supplémentaires pour le détecteur de passage à zéro, créant la valeur Hz aberrante.
Plus tard.Ma température intérieure varie de quelques degrés en fonction de la température extérieure.Je dois m'assurer que l'horloge Arduino n'est pas trop affectée par la température intérieure.Il existe également des lectures de la force du signal Wi-Fi, de la pression barométrique, de l'humidité et des données Twitter à consulter.
