Comment mesurer la consommation de puissance d'un appareil

Mesurer la consommation d'énergie avec la relecture

La relecture est une fonctionnalité qui permet à une alimentation de mesurer et d'afficher ses tension et courant actuels de sortie. Les valeurs de relecture sont mises à jour en continu au cours du fonctionnement, et elles sont souvent affichées sur l'écran lorsque les instrument sont en cours d'utilisation. Contrairement aux valeurs configurées, qui sont définies par l'utilisateur, les valeurs de relecture représentent des données temps réel qui reflètent la puissance en sortie de l'alimentation.

La résolution de relecture définit la granularité avec laquelle la tension et le courant actuels peuvent être mesurés, et la précision de relecture se réfère à la précision avec laquelle une alimentation peut mesurer la tension et le courant de sortie actuels. Les deux spécifications diffèrent entre les modèles d'alimentation.

En plus de fournir à l'opérateur des informations précises et en temps réel, la relecture permet :

• Télédétection à distance : Compensation pour les chutes de tension entre l'alimentation et la charge
• Protection : Assurance que la tension, le courant et la puissance restent dans les limites définies
• Détermination du mode : Identification du mode de fonctionnement de l'alimentation, en mode tension constante ou courant constant
• Enregistrement : Enregistrement des valeurs de sortie mesurées en fonction du temps pour une analyse détaillée

En particulier, l'enregistrement est nécessaire pour enregistrer des valeurs de relecture pour une analyse ultérieure.

Enregistrement et enregistrement de puissance pour une mesure de consommation

L'enregistrement implique un enregistrement de la puissance en fonction du temps. Cette fonction est essentielle pour une mesure de consommation d'énergie détaillée. Elle nécessite que la tension et le courant soient mesurés simultanément, donc une approche possible est l'utilisation de deux appareils de mesure externes : un pour la tension et un pour le courant. Cependant, il est souvent plus simple et plus précis d'utiliser la fonction d'enregistrement intégrée d'une alimentation, qui est non intrusive (du fait qu'elle ne nécessite pas que le circuit soit coupé) et s'assure que les valeurs de tension et de courant soient synchronisées dans le temps.

Les paramètres communs pour l'enregistrement incluent :

• Tension, courant et puissance
• Intervalle d'enregistrement (en unités de secondes)
• Conditions de début / fin et de durée d'enregistrement

Le débit d'enregistrement standard dans la plupart des alimentations de banc est généralement limité à environ 10 échantillons par seconde. Bien que cela soit suffisant pour de nombreuses mesures de puissance, il ne pourrait ne pas être suffisant pour capturer des transitoires ou autres événements de très courtes durées. Ainsi, certaines alimentations disposent d'une option haute vitesse ou enregistrement rapide. Ce mode permet à l'utilisateur de spécifier des débits d'échantillons en tension et courant, qui peuvent aller jusqu'à 500 000 échantillons par seconde, permettant de capturer des transitions de l'ordre de la microseconde.

Les données enregistrées sont généralement stockées dans des fichiers texte au format CSV (valeurs séparées par virgules). Ce format est pratique pour le traitement et l'analyse des données. Chaque fichier CSV intègre une en-tête avec des informations telles que l'horodatage, la tension, le courant et la puissance. Les lignes suivantes fournissent les valeurs enregistrées à chaque intervalle de mesure.

Pour l'enregistrement rapide, les données sont stockées dans un format binaire, qui peut être converti ultérieurement en CSV. Les fichiers d'enregistrement rapide ne contiennent pas d'horodatages, mais des estampilles temporelles peuvent toujours être dérivées du temps de départ et de l'intervalle d'enregistrement.

Les données enregistrées peuvent être stockées sur l'alimentation elle-même ou sauvegardées vers un média amovible tel qu'un lecteur USB. Dans certains cas, les données peuvent également être transmises vers un appareil externe ou un ordinateur via une interface LAN en utilisant les commandes SCPI.

L'analyse des données enregistrées implique souvent le traçage et la réalisation d'analyses statistiques et de tendance afin d'obtenir des informations sur les séquences de consommation de puissance et de la performance système. Cela peut être effectué avec divers outils logiciels, comme Microsoft Excel ou MATLAB.

Comment mesurer la consommation de puissance d'un appareil avec la R&S®NGM

Dorénavant, il est temps de passer en revue les étapes de mesure de l'alimentation. Les détails précis pourront dépendre du modèle de votre alimentation, mais les étapes de base resteront plus ou moins les mêmes. Aujourd'hui, nous analyserons comment effectuer et enregistrer des mesures de puissance en utilisant l'alimentation Rohde & Schwarz R&S®NGM.

Commençons avec l'enregistrement standard :

• Étape 1 : Décider de l'emplacement de sauvegarde (par exemple, une clé USB)
• Étape 2 : Régler l'intervalle d'enregistrement
• Étape 3 : Régler le mode d'enregistrement
• Étape 4 : Activer le déclenchement manuel (optionnel)
• Étape 5 : Configurer le format des fichiers CSV qui contiendront les données

Passons en revue chacune de ces étapes sur la R&S®NGM.

Pour accéder au menu d'enregistrement, appuyez sur le bouton "Menu" et allez dans l'onglet “Device”. Les paramètres d'enregistrement peuvent être trouvés en naviguant dans les fonctions du menu “Logging” et en appuyant sur la flèche. La fonction d'enregistrement doit être désactivée avant que la configuration de l'enregistrement ne puisse être modifié.

L'étape suivante à définir est l'emplacement où le fichier d'enregistrement sera sauvegardé. Si “Save Location” est réglé sur “Auto,” l'alimentation utilisera un lecteur USB relié comme emplacement de sauvegarde si disponible. S'il n'y a pas de lecteur USB, il utilisera son propre dossier de stockage interne. “Manual” peut être utilisé pour régler manuellement à la fois l'emplacement cible ainsi que le chemin ou le répertoire où les fichiers d'enregistrement seront stockés.

Le paramètre “Interval” définit la quantité de données écrites dans le fichier d'enregistrement; il correspond également à la durée entre les mesures. Cliquer sur “Interval” ouvrira une boîte de dialogue où l'intervalle d'enregistrement peut être saisi.

La R&S®NGM prend en charge quatre modes d'enregistrement différents :

• Unlimited : L'enregistrement est lancé manuellement et continue jusqu'à qu'il soit interrompu manuellement. Il s'agit du mode par défaut.
• Count : L'enregistrement est lancé manuellement mais s'arrête automatiquement une fois que le nombre d'échantillons défini par l'utilisateur a été atteint.
• Duration : L'enregistrement est lancé manuellement mais s'arrête automatiquement une fois que l'intervalle de temps défini par l'utilisateur est écoulé.
• Span : L'enregistrement démarre à l'heure et la date définies par l'utilisateur et s'arrête après la durée définie par l'utilisateur.

L'enregistrement peut être lancé ou arrêté manuellement depuis le menu “Logging”. Une autre manière de lancer ou d'arrêter l'enregistrement est l'utilisation d'un déclenchement, qui peut être activé en basculant sur “Triggered.”

Vous pouvez facilement vérifier si l'enregistrement est en route ou inactif en regardant l'icône “LOG” dans la barre des statuts.

Maintenant, parlons de la manière de modifier le format des fichiers d'enregistrement CSV. Cela peut être effectué en cliquant sur la fonction de menu “CSV Setting”. Ici, vous pouvez configurer les paramètres suivants :

• Field delimiter : virgule ou point virgule
• Decimal separator : point ou virgule
• Error designator : Not a Number (NaN) ou vide
• Line end marker : retour chariot (CR) / saut de ligne (LF) ou juste LF

Si cela semble déroutant, ne vous inquiétez pas. Les réglages CSV par défaut sont ceux les plus courants, ainsi dans la plupart des cas, ces paramètres ne devront pas être réglés ou modifiés.