Вимірювання частоти змінного струму 220В акустичним способом

Забігаючи на перед зауважу, що я трішки поспішив з публікацією даного способу, не врахувавши особливості резонансних і баластних властивостей матеріалів. Описаний нижче спосіб - вимагатиме калібрування, хоча й згодиться для попередніх висновків: потрібен вам спеціалізований прилад аналізу частоти чи ні. Тому якщо є завдання зняти частоту більш точними підручними способами, зверніть увагу на допис "Моніторинг статусу UPS в Linux на прикладі NUT" за посиланням в низу сторінки, який передбачає отримання показників по USB.

Останнім часом, котел опалення почав дивно працювати: після нагріву води у контурі до вказаної в його налаштуваннях - температура скидається до половини і через деякий час знову нагрівається до номіналу. Таким чином, при наявності світла 2 години на добу, контур опалення не встигає нагрітись взагалі.

Я довго думав, який саме датчик електроніки може відповідати за таку поведінку і здається знайшов потенційну причину: частота змінного струму. Звідки береться струм в аварійній мережі, мені не відомо. Можливо, це якісь локальні станції дизельної генерації або просто перевантажені трансформатори, через що частота не відповідає 50 Гц. По цій причині, обмотки турбін котла можуть перегріватись, через що запобіжна електроніка йде в захист (і добре що так робить)

Цю теорію також підкріплює спрацювання захисту на безперебійному блоці живлення від комп'ютера (UPS) - той останнім часом взагалі не виходить зі режиму живлення від батареї, навіть якщо на стабілізаторі 220В. Коротше, вирішив заміряти.

Спеціалізованого приладу в мене досі немає, на мультиметрі є тільки генератор частоти на 5В (звичайно позначається як меандр, а треба позначка Hz). В знайомих теж не виявилось, а купляти для цього ще один мультиметр чи спеціалізований гаджет на один раз... й без того вистачає витрат.

Джерело звуку

Тут є декілька опцій:

• електрощитова - має залізний корпус і часто він резонує на відповідних "нотах"
• трансформатор від безперебійника - майже в кожного під рукою: ставимо на верх тонку металеву каструлю і кладемо в неї телефон
• підключення динаміку до низьковольтного трансформатору - в мене повно старих зарядок від - 1.2 до 19 Вольт, з них можна запозичити трансформатор і підключити до нього потужний динамік через конденсатор або резистор (але я поки того не робив і вам без відповідних навичок не раджу)
• вивести сигнал з трансформатора на Arduino і відстежити програмно

Реєстрація акустичного потоку в Spectrum

Колись, налаштовував музичні інструменти за допомогою додатків для Android типу Pro Guitar Tuner. Мікрофон смартфону виявився цілком сумісним для цих задач сенсором, звісно якщо частоти відповідного діапазону не блокуються апаратними фільтрами. Для реєстрації акустичних сигналів, я обрав безкоштовний застосунок Spectroid

https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum

Індукційні електроприлади випромінюють не тільки потрібні нам звукові хвилі, але й суміжні гармоніки, тож важливо в налаштуваннях програми вказати реєстрацію до п'яти піків одночасно, інакше на діаграмі буде відображатись найінтенсивніший з поміж них (Db).

Особливістю звучання магнетострикції в мережі A/C 50 Гц є ефект "подвоєння" частоти до 100 Гц, тому цільовий пік потрібно ділити на 2.

Результати

Перший замір показав 94/2 = 47 Гц:

Контрольна діаграма (скріншот)

Заміри з корпусу трансформатора (фото)

Цього разу, котел працював стабільно впродовж всього часу. Тепер цікаво спіймати момент, коли котел почне вимикатись і заміряти частоту тоді. Про це я планую дописати згодом.

Ось власне так, якщо частота виявиться не відповідною стандартній, можна буде робити висновки: користуватись нормалізатором напруги, підкрутити генератор (якщо автономний) або щонайменше викреслити частоту як причину. Тут звісно ще є таке поняття, як форма синусу, що також має вплив на синхронність магнітного поля електродвигунів, але 99% генерації - це турбіни а не інвертори.

Дивіться також

Отримання частоти з UPS в Linux на прикладі NUT