¿Cómo calcular la potencia real y el factor de potencia utilizando un osciloscopio?

Creo que intentar usar valores RMS de voltaje y corriente para esto no va a funcionar. Imagínese cambiando la forma de onda actual 4 ms más tarde; ni la tensión RMS ni la corriente RMS cambiarían en absoluto, pero la potencia extraída cambiaría en un orden de magnitud.

La potencia instantánea consumida por su circuito es V * I. En cualquier tiempo, la energía consumida será V * I * dt. La energía consumida en 1s, la potencia consumida, será la integral de V * I * dt de T = 0 a T = 1s. Puede calcular esto directamente a partir de los valores de muestra en su hoja de cálculo de Excel. En cada muestra de tiempo, multiplique el voltaje instantáneo por la corriente instantánea, y eso da la potencia instantánea extraída. Multiplique eso por el intervalo de muestra, y esa es la energía consumida en ese intervalo de muestra. Sume todos los que están encima de un ciclo de CA y multiplíquelos por la cantidad de ciclos por segundo, que es la energía consumida por segundo, también conocida como la potencia.

En cuanto a las trazas del alcance, la corriente consumida por el circuito suele ser 0. Una vez por semiciclo de CA, la corriente aumenta a aproximadamente 90 mA muy rápidamente, luego cae linealmente a 0 en aproximadamente 820us. Es un circuito de 60Hz, así que hace esto cada 8,3 ms. Cuando el circuito toma corriente, el voltaje es más o menos constante a 170V. Esa es una corriente promedio de 45 mA en 820us a 170V = 7.65 W, pero solo toma esta potencia 1/10 del tiempo total, por lo que el consumo final de energía es de 0.76 W.

En mi experiencia, la probabilidad de cablear una sonda de corriente hacia atrás es exactamente 0.5!

Para sistemas como su equipo de TI, donde la degradación del factor de potencia se debe a la acción del rectificador y no al cambio de fase puramente inductivo o capacitivo, el factor de potencia se calcula con un método de factor K, que es una función de la corriente armónica individual componentes El contenido armónico se calcula utilizando una FFT de la forma de onda actual muestreada.

El alcance de la serie 5000/6000 (que es bastante bonito; uso uno todos los días en el trabajo) no es la herramienta adecuada para esta tarea. Realmente debería comprar o alquilar un medidor de potencia para este tipo de trabajo.

Xitron tiene un buen documento sobre el medidor de potencia métodos matemáticos y en Google también proporciona algunos hits .

Una sonda de corriente es básicamente un transformador de una vuelta. No importa en qué dirección se coloca la sonda en el cable que está midiendo. El único propósito de la flecha es indicar que una corriente que fluye en esa dirección se mostrará como un voltaje positivo en el osciloscopio. Tenga en cuenta que cuando cambió la sonda, la forma de onda se mantuvo igual pero la polaridad en el osciloscopio se invirtió. Esto es importante cuando se debe determinar la fase entre la corriente y algún otro voltaje o corriente. La forma de onda y la amplitud no se ven afectadas.