Recenze PC zdrojů - zátěžové zařízení a detaily měření | Kapitola 2
Seznam kapitol
Včera jsme si rozebrali teorií a problematiku počítačových zdrojů a hlavně toho, co vlastně budeme měřit. Dneska se podíváme na zařízení, pomocí kterého dokážeme zdroj příslušně zatížit a simulovat tak reálný provoz počítače. Navíc si ještě popíšeme, jakými přístroji budeme měřit.
Měření výstupního výkonu, napětí a proudů
Pro měření výstupního výkonu, budeme používat sadu kvalitních voltmetrů a ampérmetrů. Na výstupu testovaného zdroje se bude měřit DC napětí pomocí UNI-T série UT70D. Tento přístroj disponuje slušnou přesností měření. V celém rozsahu (FS) dokáže měřit s relativní přesností ±0.05%+10dig. Klešťový ampérmetr FK1000A nebo SK-7682 jsem zvolil z důvodu jednoduchosti při měření (kdybych nepoužil klešťové ampérmetry, tak bych je musel nahradit, asi šesti klasickými ampérmetry připojitelnými přímo do obvodu, které snesou trvale velké proudy). FK1000A má poměrně slušnou přesnost (pro naše účely dostatečnou). Stejnosměrný proud v obvodu dokáže změřit s relativní přesností ±1.9%+5dig. SK-7682 dosahuje o něco lepší přesnosti a to ±1.5%+5dig, ale hlavně má nižší rozsah minimální rozsah.
Zkušený člověk v elektrotechnice by mohl říci, že měření pomocí klešťových ampérmetrů může být velice nepřesné, protože snímání proudu v uzavřeném magnetickém obvodu, by mohlo být značně ovlivněn polohou vodiče vůči kleštinám. Ano, ovlivňovat to může. Záleží jenom jak moc a jestli nám to bude vadit. Rozhodl jsem se, že si to sám vyzkouším. Do jednoduchého obvodu jsem zapojil UT70D, který dosahuje relativní přesnosti DC proudů (
±
0.2%+40dig) - tedy vyšší, než oba klešťové ampérmetry. Vložil jsem vodič do kleštin SK-7682, kde jsem nechal protékat proud 4.00A (nastavený podle UT70D). Klešťový ampérmetr ukazoval taktéž 4.0A, respektive hodnota kolísala mezi 3.95A a 4.00A. Ať jsem se snažil sebevíce a měnil polohu vodiče od kraje do kraje nebo ho různě kroutil, ohýbal, tak hodnota ukazovaného proudu byla pořád stejná. To znamená, že pro naše měření je tento přístroj a metoda vyhovující. To stejné platilo i pro druhý přístroj FK1000A i přesto, že dosahuje podstatně vyššího minimálního měřícího rozsahu.
Přistroj SK-7826 používám hlavně při měření malých proudů, kde je celková naměřená hodnota přesnější díky nižšímu rozsahu.
Měření výstupního zvlnění
Pro měření výstupního zvlnění na jednotlivých napěťových větvích, použiji kvalitní digitální osciloskop ETC M525. Tento konkrétní model je 200MHz (pro naše účely, naprosto vyhovující), zvlášť, když budu měřit na rozsahu 20MHz. Osciloskop disponuje mnoha parametry, které zde nemá smysl vyjmenovávat. Jeho dokumentaci naleznete zde. Přístroj je po celou dobu měření připojen k PC, takže veškeré výsledky jsou zpracovávány přímo v něm.
Měření účinnosti a účiníku
Pro zjištění účinnosti potřebujeme znát hodnotu celkového výstupního výkonu a také příkonu. Výstupní výkon jednoduše změříme pomocí klešťového ampérmetru a voltmetru na všech napěťových větvích. Jejich součin a součet nám dá výsledný výstupní výkon. Pro změření příkonu použijeme laboratorní wattmetr HM-8115-2. Tento přístroj nám zajistí hodnotu činného, jalového a zdánlivého výkonu s dostatečnou relativní přesností. Nás bude zajímat především činný výkon, respektive příkon. Jak jsem už naznačil v kapitole o účiníku, tak ten sice změřit můžeme, ale výsledná hodnota bude zkreslená, protože náš přístroj nezměří hodnotu deformačního výkonu - takový přístroj má cenu nové Fabie a jelikož je hodnota účiníku naprosto nepodstatná, tak ji měřit nebudeme. Pokud Vás zajímá hodnota Jalové složky, tak ta je u PC zdrojů naprosto zanedbatelná. Dokumentace a potřebné parametry se dají nalézt zde. Celkovou účinnost testovaného zdroje pak vypočteme jednoduchým vydělením výkonu a příkonu krát sto.
Měření vstupní/výstupní teploty zdroje
Pro měření vstupní/výstupní teploty zdroje byl použit kvalitní a profesionální teploměr GMH3250 s dvěma nezávislými vstupy. Jako čidla byla použita z řady PT1000. Relativní chyba měření celé soustavy, se pohybuje na úrovni ±0.5ºC. Pomocí dvou vstupů v přístroji lze snadno odečítat diferenční teplotu (rozdíl mezi výstupem a vstupem). Uvědomuji si, že vstupní/výstupní teplota vzduchu nemusí být v celé ploše vstupu (nasávací otvoru pro ventilátor) / výstupu (perforovaná mřížka zdroje) stejná a proto čidla budou umístěna v 50mm vzdálenosti. Ideální to samozřejmě není a bylo by daleko lepší umístit např. tři nezávislá čidla do vstupního otvoru tak, aby byla snímána teplota vzduchu z celé nasávací plochy ventilátoru. To stejné na výstupu. Bohužel nic není dokonalé.
Pro měření lokální teploty jednotlivých součástek budu používat jednoduchý laserový teploměr HC-DT-8810 s relativní přesností měření ±2ºC. U každého testovaného PC zdroje nebudu uvádět teplotu všech součástek, ale jenom ty, které by se na první pohled mohli značně přehřívat a dosahovat kritických teplot.
Měření otáček ventilátoru
Pro měření otáček ventilátoru v závislosti na podávaném výkonu zdroje jsem použil laserový otáčkoměr F-AT-6. Tento otáčkoměr měří s přesností
±
0.05%+1dig. F-AT-6 je zcela univerzální, takže se dá použit prakticky kdekoliv, takže i zdroje s větším počtem ventilátorů nejsou problémem.
Všechny tyto měřící přístroje prošly kontrolou a jejich třída přesnosti byla přezkoušena jinými přístroji s vyšší třídou přesnosti o dva řády. Tudíž je přesnost a následná objektivita zaručená.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
