Proteus: вопросы и ответы

[WiseLord]

А что будет, если постоянный ток и напряжение на выходе мерять амперметром и вольтметром постоянного тока, а не переменного?

[amd9800]

ну амперметр и вольтметр постоянного тока правильно показывают. Только они играют.
Ну ведь есть графики они все красиво и показывают

[Orion33]

amd9800
Вас в школе запятые ставить учили? Ничего ж не понятно...
Ток, который протекает через диодный мост (источник), равен векторной сумме токов через резистор (активная нагрузка) и конденсатор (реактивная нагрузка). Поэтому говорить, что через конденсатор ничего не течет - не верно. Через него не течет постоянный ток, а переменный он как раз шунтирует. Постройте график суммы мгновенных токов через конденсатор и резистор и убедитесь, что это будет выпрямленная синусоида

[WiseLord]

Как раз графики некрасивые.
Все эти "треугольники" - признак того, что шаг моделирования выбран неправильно. Он должен быть много меньше.
Это как если бы я сунул измеритель в розетку, и стал анализировать мгновенное напряжение 100 раз в секунду. В зависимости от того, на какую фазу попало бы первое измерение, я бы мог либо всё время видеть 0В, либо, например, череду +311 -311 +311...

Сигнал на входе - синусоида. Поэтому таких "угловатых" графиков быть в принципе не должно. Это Proteus просто врёт.

P.S. Хотя, с другой стороны...

При 220В после моста получаем выпрямленные 311В. Поскольку есть нагрузка, то будут какие-то пульсации. Ток в резисторе 311/2000 = 155мА. Вроде правильно.

Реактивное сопротивление конденсатора на 100Гц (частота пульсаций) около 2,84Ом. Значит, раз намеряно 600мА, то 600 - 155 = 445мА - ток через конденсатор. Значит, 0,445*2,84 = 1,26В - это амплитуда пульсаций на выпрямителе.

Вот и объяснение: Пульсации 1,26В частотой 100Гц на выходе обеспечивают тот самый избыток намерянного тока. Только он имеет реактивную природу.

[amd9800]

так скажите что сделать.

график за 100 милисекунд или за секунду?

[WiseLord]

Не надо ничего делать. Поставьте амперметр в цепь конденсатора - там будет недостающий ток. Откуда берётся - см. выше.

[Orion33]

так скажите что сделать.

Взять учебник по электрическим цепям и почитать хотя бы основы...

[amd9800]

Взять учебник по электрическим цепям и почитать хотя бы основы..
ну вообще то я читал более чем только основы.

Но я конкретно показал графики и данные амперметра.
так что прошу пожалуйста прокоментируйте графики - потому что они никак не соответствуют показаниям амперметра.
как и графики так и амперметр в составе программы протеус, и тут вопрос несколько иного характера - нету ли ошибки в протеусе?

Советую внимательно читать, а потом отвечать, а то создается впечатление что вы троль обыкновенный.

[WiseLord]

На графиках не хватает данных.
Добавьте хотя бы синусоиду входного напряжения, чтобы было видно, в какой фазе эти "всплески" тока.

[YS]

так что прошу пожалуйста прокоментируйте графики

Короче, я не поленился и повторил ваш опыт в Протеусе (по клику - большая картинка):

вопрос в чем дело?

Быстрый ответ такой: как и в реальной жизни, измерительным приборам сносит крышу при испульсном характере нагрузки.

Как убедиться, что все хорошо и мир не сошел с ума? Давайте прикинем мощности на входе и на выходе. Мне лень приводить подробные картинки, так что либо поверьте на слово, либо можете перемерять сами.

Чтобы посчитать мощность в нагрузке, достаточно перемножить ток и напряжение на ней - ток там постоянный, так что измерителям верить можно.

308 * 0.15 = 46.2 Вт.

А теперь прикинем потребляемую мощность. Входному амперметру верить нельзя - ему снесло крышу от импульсной нагрузки. Потому грубо прикинем RMS тока руками.

Длительность импульса - примерно 1 мс.
Период повторения - примерно 10 мс.
Амплитуда - около 5 А.

Для простоты будем считать его треугольным, хотя даже в первом приближении видно что он не совсем такой. В общем, если считать его треугольным, среднее за период получается

((1 мс * 5 А) / 2) / 10 мс. = 250 мА

Прикидываем мощность:

0.25 А * 221 В = 55.25 Вт.

При этом ожидаемый ток потребления от сети 221 В при мощности 46.2 Вт - примерно 209 мА. Таким образом, ошибка вычисления тока составляет около

(250 - 209) / 209 ~ 20%.

По мощности -

(55.25 - 46.2) / 46.2 ~ 20%.

Ну да, где-то рядом. Учитывая, что на диодах тоже есть потери, аппроксимация тока очень грубая, а время я прикидывал на глаз, вполне можно считать, что потребляемая мощность и мощность в нагрузке совпадают. 20% для "на глаз" - вполне.

Так что все хорошо.

[WiseLord]

А объяснить такой характер тока легко - как я уже выше писал, это пульсации выходного напряжения.
В то время, когда волна входного напряжения уходит вниз, нагрузка питается от ранее заряженного конденсатора. От сети в это время мгновенное потребление нулевое - так как на конденсаторе напряжение выше, чем может прийти с диодного моста. Когда полуволна начинает приближаться к своему максимуму, кондесатор к этому моменту на вольт-два уже успеет разрядится. И вот в некоторый момент напряжение на выходе начинает быть большим, чем на конденсаторе, и начинается заряд конденсатора большим током (так как его реактивное сопротивление очень низкое). Появляется всплеск. На максимуме (минимуме тоже, ведь диодный мост же) напряжения конденсатор уже почти заряжён, импульс заканчивается. Ну а дальше - всё повторяется: нулевое потребление, разряд конденсатора на нагрузку...

Ну а амперметр, включенный мимо нагрузки, и показывает ноль. Потому что там почти всё время ноль, за исключением короткого мощного зарядного импульса.

[amd9800]

А теперь прикинем потребляемую мощность. Входному амперметру верить нельзя - ему снесло крышу от импульсной нагрузки. Потому грубо прикинем RMS тока руками.

Длительность импульса - примерно 1 мс.
Период повторения - примерно 10 мс.
Амплитуда - около 5 А.

Для простоты будем считать его треугольным, хотя даже в первом приближении видно что он не совсем такой. В общем, если считать
его треугольным, среднее за период получается

((1 мс * 5 А) / 2) / 10 мс. = 250 мА

Мощность меня не интересует. Смотрим на твой график на I_BR_IN и на рисунке ниже я указал амперметр на экране которого красуется цифра 0,74А = 740мА.

Только что выше посчитал сам что примерно через I_BR_IN проходит ток 250 мА. А вот амперметр показывает 740 мА. Вот в чем вопрос.

Дело в том что я сделал примерные расчеты и примерно те же цифры получил.

А сам вопрос в том что если считать ток по графику то он далеко не совпадает с тем указанным в амперметре. И чему верить?
Амперметру или графику?

[YS]

А вот амперметр показывает 740 мА. Вот в чем вопрос. ... А сам вопрос в том что если считать ток по графику то он далеко не совпадает с тем указанным в амперметре. И чему верить? Амперметру или графику?

Так вас, что ли, изумляют только странные цифры на амперметре?

Глюки измерительных приборов при таких нагрузках - естесственное явление. Выше уже писали, что в данном случае это скорее всего связано с особенностями моделирования дискретизации прибора в Proteus.

Можете кстати поэкспериментировать с постоянной времени амперметра. В зависимости от нее показания тоже меняются.


Верить, естесственно, графику. Собственно, такие приколы - одна из причин того, что осциллограф - незаменимейшая штука в лаборатории.

Кстати, с большинством настоящих приборов все еще хуже. Обычно для переменного тока мультиметры градуируются в рассчете на синусоидальный ток/напряжение, и вместо честного интегрирования используется умножение пикового значения на 0.707. В таком случае ошибка на произвольной форме напряжения/тока бывает грандиозна. А на тех приборах, что и правда интегрируют, производитель обычно с гордостью пишет "true RMS".

[amd9800]

Значит ошибка в протеусе.

Подозревал я что это баг протеуса, но не хотелось верить.

[Murka]

Значит ошибка в протеусе.

На самом деле это просто пробел в ваших знаниях, такая вот громадна дыра, и громадное чувство собственной значимости и не погрешимости, ну вобщем вы понимаете о чём я.
Потрудитесь внимательно проштудировать учебники.
А на ошибках протеус таки можно поймать у него есть ошибки, но они на уровне 10 в минус шестой или ещё меньше.

[YS]

Значит ошибка в протеусе.

Это свойство реального мира. А поскольку Proteus призван его моделировать, то он воспроизводит и ее. Так что напротив, открытый вами факт говорит о том, что Proteus работает вполне как надо. Заметьте, график он показал корректный. А виртуальный прибор, моделирующий работу реального прибора, закономерно глючит, как глючил бы реальный амперметр.

Еще раз - в таких условиях настоящий мультиметр тоже покажет ерунду. И спасет только осциллограф (либо очень крутой true-RMS амперметр). Кстати, вычислялки RMS во вполне настоящих осциллографах тоже могут глючить.

В технических ВУЗах есть курс, который называется "радиоизмерения" или "метрология". Вот там как раз и учат, как мерять, что ожидать от измерений и как интерпретировать намерянное. Я, помню, с трудом его сдал.

Так что спокойно, все хорошо, просто мир неидеален и к этому надо быть готовым.

А Proteus и правда может глючить. Все-таки любая модель имеет свои ограничения, это тоже надо понимать.

[amd9800]

Ну я учился на экономическом, а радиоэлектроника это хобби.

[YS]

В общем, смысл в том, что это не баг Протеуса, а практически фича. В реальности со средним амперметром будет так же.

А пример глюка я привел выше. Там, правда, причина в особенностях расчетного метода (симуляторы рассчитывают схемы методом узловых потенциалов). Так что, строго говоря, это тоже не "глюк", а "проявление ограничений расчетного метода".

[Murka]

А виртуальный прибор, моделирующий работу реального прибора, закономерно глючит,

Прибор не глючит, он честно оправдывает своё назначение и показывает переменную составляющую тока, постоянный ток при этом он не показывает, в отличии от реального прибора который покажет кашу.

[Orion33]

Значит ошибка в протеусе.

На самом деле это просто пробел в ваших знаниях, такая вот громадна дыра, и громадное чувство собственной значимости и не погрешимости, ну вобщем вы понимаете о чём я.
Потрудитесь внимательно проштудировать учебники.

Сейчас Вас тоже в тролли запишут