在本文中，我將向您展示如何使用 DATAQ 儀器型號(hào) DI-4108-U、WinDaq 數(shù)據(jù)采集軟件和 400 安培交流/直流電流探頭（電子專業(yè)型號(hào) 697）顯示和記錄電流（安培）。我將使用當(dāng)前信息來確定典型家用電器使用多少能源。

我之所以選擇 DI-4108-U，是因?yàn)樗且环N通用、現(xiàn)成的數(shù)據(jù)記錄器，具有 ±200 mV 至 ±10V 滿量程的可編程測(cè)量范圍。根據(jù)您是否要進(jìn)行其他測(cè)量或設(shè)備部署的位置，您可能需要選擇其他設(shè)備（請(qǐng)參閱下面的兼容設(shè)備列表）。

在美國，交流電流通過絕緣電纜流入家用電氣設(shè)備，絕緣電纜通常有三根電線穿過它們;熱線，接地和中性線。

在此示例中，我將監(jiān)視烤面包機(jī)烤箱在模擬烹飪周期中的當(dāng)前消耗。由于電流以相反的方向流過地線和熱線，如果我們要夾緊兩根電線，我們將得到 0（零）安培的凈電流讀數(shù)。為了只夾住熱線，我們已經(jīng)打開了電源線以訪問內(nèi)部的電線（我們不建議在家中這樣做）。

連接

我使用的是電子專業(yè)型號(hào) 697 AC/DC 電流鉗。在 40A AC 設(shè)置下，輸出為 10mV/A（也有 400A 范圍）。電流鉗有兩根輸出線（紅色和黑色），我將連接到 DI-4108-U 上的模擬通道 1。

設(shè)置和縮放

連接后，將 WinDaq 配置為在通道 1 上顯示當(dāng)前。

將 DI-4108-U 連接到 PC 上的可用 USB 端口并運(yùn)行 WinDaq 儀表板。選擇 DI-4108-U 并啟動(dòng) WinDaq 數(shù)據(jù)采集軟件。

從“編輯”下拉菜單中選擇“頻道設(shè)置”。由于我們知道電流鉗的最大輸出為0.400V（40A范圍內(nèi)為10mV/Amp），因此我們將選擇20 （±0.500V）的增益。這為我們?cè)陔娏縻Q的滿量程輸出上提供了最佳分辨率。

接下來，縮放 WinDaq 以顯示電流（安培）而不是伏特：

從“編輯”下拉菜單中選擇“工程單位設(shè)置”。

由于電流鉗位的輸出在 40 安培時(shí)為 0.400V，因此上層電壓輸入 0.400，上電平 EU 輸入 40。

對(duì)于較低級(jí)別（伏特和歐），輸入 0。

在此示例中，我們將制作歐盟標(biāo)簽放大器。

優(yōu)化波形顯示，以匹配電流鉗的滿量程測(cè)量范圍（40 安培）。從“縮放”下拉菜單中選擇“限制”，然后輸入“40”作為上限，輸入“0”作為下限。

因?yàn)槲艺谑褂?40A AC 設(shè)置來獲取交流電流;我們將使用RMS 采集方法*來顯示平均交流電流，而不是顯示瞬時(shí)值。

從“編輯”下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”，選擇“最大采樣率”并取消選中自動(dòng)選項(xiàng)。

接下來，我將通過從“編輯”下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”并選擇“RMS 窗口大小”來選擇 RMS 窗口大小。窗口大小是 WinDaq 用于計(jì)算 RMS 的樣本的大小。我希望窗口大小包含波形的幾個(gè)完整周期。由于我正在查看 60 Hz 信號(hào)，因此周期（完成一個(gè)周期所需的時(shí)間）為 16.67 毫秒。我將選擇 0.1 秒（100 毫秒）的窗口大小，涵蓋幾乎六個(gè)完整的周期。

取消選中“自動(dòng)”選項(xiàng)并選擇 RMS 窗口大小后，從“通道設(shè)置”窗口（“編輯》》通道設(shè)置”）中選擇 RMS 采集方法。

WinDaq 現(xiàn)在配置為顯示 RMS 電流。

進(jìn)行電流測(cè)量

現(xiàn)在我將插入百吉餅，選擇烹飪?cè)O(shè)置并打開烤面包機(jī)烤箱的電源。

正如您在下面看到的，一旦通電，RMS 電流在大約 110 ms 內(nèi)從 0 跳到大約 12 安培 RMS。

插入 120 VAC 插座并消耗大約 12 安培，我們發(fā)現(xiàn)烤面包機(jī)烤箱消耗 1，440 瓦（瓦特 = 伏特 x 安培）。

通過將功率（以瓦特為單位）乘以烤面包機(jī)烤箱使用的小時(shí)數(shù)來計(jì)算瓦時(shí) （Wh）。

因此，如果我們每天使用烤面包機(jī)烤箱兩個(gè)小時(shí)，我們將消耗 2，880 Wh。

結(jié)論

使用簡(jiǎn)單、廉價(jià)的電流鉗和現(xiàn)成的 DATAQ Instruments 數(shù)據(jù)記錄儀和 WinDaq 數(shù)據(jù)采集軟件，您可以輕松監(jiān)控和記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)。然后，采集的電流數(shù)據(jù)可用于獲取其他重要信息，例如功耗。

審核編輯：郭婷