Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar mocy wyjściowej wzmacniacza.

darek943 27 Cze 2007 17:44 6843 35
  • #1 27 Cze 2007 17:44
    darek943
    Poziom 10  

    Czy jeśli chce zmierzyć mocy wyjściową wzmacniacza potrzebuje jakiegoś specjalnego układu służącego do tego celu, czy wystarczy wpiąć amperomierz prądu zmiennego szeregowo z głośnikiem, a następnie największą wartość natężenia jaką wskaże pomnożyć przez napięcie wzmacniacza? Czy taka metoda da wiarygodny wynik?

    1 29
  • Pomocny post
    #2 27 Cze 2007 18:01
    pawel200388
    Poziom 17  

    Tak, zakladajac ze jako sygnal wejsciowy nie zostanie uzyty jakis zwykly sygnal audiofoniczny. Przydalby sie generator ustawiony na czsettotliwosc 1kHz :) A zamiast gosnika radzilbym uzyc innego obciazenia, gdyz dzwiek do przyjemnych nalezec nie bedzie. Ja bym to zrobil tak: zamiast glosnika rezystor 4Ω (chyba ze impedancja glosnika znamionowo ma miec 8Ω), woltomierz rownolegle do rezystora. Wtedy moc obliczasz ze wzoru P=Usk²/R :) Oczywiscie wynik jest przyblizony, hdyz impedancja glosnika w zaleznosci od czestotliwosci sie w pewnym zakresie zmienia :)

    0
  • Pomocny post
    #3 27 Cze 2007 18:18
    AVG
    Poziom 30  

    Dla dokładniejszego pomiaru lepiej by było użyć jeszcze do tego zestawu oscyloskopu wtedy było by widać kiedy wierzchołki sinusoidy nie są obcinane i można wtedy mierzyć moc dla H=1% bo raczej zniekształceń się nie słucha.

    maxrider napisał:
    oscyloskop+ multimetr+ obciążenie pojemnościowo indukcyjno rezystancyjne

    taki zestaw do pomiarów powinien się sprawdzić

    0
  • Pomocny post
    #4 27 Cze 2007 19:49
    MacGyver 7
    Poziom 21  

    A gdyby tak zamiast oscyloskopu użyć przystawki do pomiaru amplitudy (takiej zwykłej na wzmacniaczach operacyjnych). Podłączyć równolegle z rezystorem do wyjścia i patrzeć dla jakiego poziomu sygnału amplituda przestaje rosnąć. Potem już tylko P=U*I :) Nigdy tego nie robiłem, ale jestem zainteresowany w miarę tanim i dobrym sposobem pomiarowym.

    0
  • #5 28 Cze 2007 08:14
    darek943
    Poziom 10  

    pawel200388 napisał:
    ...Ja bym to zrobil tak: zamiast glosnika rezystor 4Ω (chyba ze impedancja glosnika znamionowo ma miec 8Ω), woltomierz rownolegle do rezystora. Wtedy moc obliczasz ze wzoru P=Usk²/R :) ...


    Co oznacza "s" i "k" we wzorze?

    maxrider napisał:

    oscyloskop+ multimetr+ obciążenie pojemnościowo indukcyjno rezystancyjne


    Za obciążenie pojemnościowo indukcyjno może pewnie robić głośnik (zniose nieprzyjemny dźwięk), multimetr mam, ale z oscyloskopem będzie problem, bo nie mam nawet skąd pożyczyć. Chyba zostają tylko niedokładne metody...

    0
  • #6 28 Cze 2007 09:32
    Kamil_153
    Poziom 21  

    Co do przybliżonych pomiarów to równolegle do kolumny można podłączyć woltomierz i mierzyć napięcie a prąd obliczyć ze wzoru I=U/R a potem I*U ale to na prawde bylejaki pomiar

    0
  • Pomocny post
    #7 30 Cze 2007 08:58
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Kamil_153 napisał:
    Co do przybliżonych pomiarów to równolegle do kolumny można podłączyć woltomierz i mierzyć napięcie a prąd obliczyć ze wzoru I=U/R a potem I*U ale to na prawde bylejaki pomiar

    To nie będzie byle jaki pomiar jeśli mierzymy moc sinusoidalną a nie szczytową czy muzyczną.Nie stosuje się głośników przy takich pomiarach bo można je uszkodzić i dodatkowo słuch.Wystarczy zwykłe obciążenie rezystancyjne (opornik 4/8/16Ω dużej mocy).Oscyloskop albo miernik THD jak najbardziej żeby wiedzieć kiedy jeszcze wzmacniacz nie jest przesterowany.Do pomiaru napięcia najlepiej używać multimetru z pomiarem napięcia AC true RMS, nawet jak mierzymy sinus bo te mierniki zazwyczaj mierzą poprawnie do ponad 20KHz.Tanie multimetry tylko sinus do 400Hz poprawnie.Ja nie używam do tego miernika w ogóle bo mam oscyloskop który podaje napięcie na ekranie (wyświetla cyfrowo), do wyboru wartość RMS albo P-P.Wzór zamotałeś, po co liczyć prąd?Wystarczy P=U²/R
    Bardziej wymyślne obciążenia (uwzględniające L i C) czy pomiary nic nie dadzą bo różnice będą rzędu 1-2% a chyba nie ma znaczenia czy przy 0,1% THD uzyskuje się 100 czy 101,55W mocy, na głośniku pojedyńczym czy kolumnie 3 drożnej z rozbudowaną zwrotnicą.

    0
  • #8 30 Cze 2007 10:22
    pawel200388
    Poziom 17  

    Tak dla wyjssnienia jeszcze, bo odpowiedz na to pytanie nie padla. Usk to Napiecie skuteczne.
    Kamil_153, po co komplikowac sobie zycie uzywajac dwoch wzorow, kiedy rownie dobrze (a nawet lepiej) uzyc jednego?
    Nie kazdy ma dostep do oscyloskopu, miernikow wysokiej klasy.. Dlatego tez wlasnie nie widze wieksozego sensu w takim doradzaniu. Tym bardziej, ze jak wynika z pierwszego postu, darkowi943 nie chodzi o jakis superdoklany pomiar.. :)

    0
  • Pomocny post
    #9 30 Cze 2007 10:34
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Przy ograniczonych środkach pozostaje użyć PC jako generatora sygnału sinusoidalnego.Można polecić programy Cool Edit albo Spectra Lab, mogą być w wersjach trial.Mając zwykły multimetr należy zrobić mu test czy przy częstotliwościach większych niż 400Hz wskazania nie maleją.Jeśli nie to można wygenerować sygnał.Radzę na pełnej mocy nie stosować głośnika tylko mimo wszystko postarać się o rezystor.Mając program Spectra Lab można obserwować harmoniczne bez miernika czy oscyloskopu.Z tym programem i kartą muzyczną można sporo zmierzyć bez oscyloskopu czy specjalnych mierników.Tylko uwaga, nie można wejścia liniowego bezpośrednio podłączyć do wyjścia końcówki mocy, koniecznie przez potencjometr żeby nie uszkodzić wejścia.Jeśli to za skomplikowane i za dokładne to pozostaje podłączyć kolumnę i miernik do wyjścia i gwizdać do mikrofonu.Prościej się nie da.

    0
  • #10 30 Cze 2007 10:43
    York
    Poziom 12  

    PI-VO z tym potencjometrem to jest bardzo głupi pomysł.jak mu gała zjedzie to ma po karcie.karta przyjmuje z reguły do 2 Volt.jak walnie na pceta 5 W to po karcie a orientujesz sie że to jest ludzka ciekawość( np.ile wytrzyma) obojętnie co, czy karta czy wzmacniacz

    0
  • #11 30 Cze 2007 11:02
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Nie jest bardzo głupi pomysł bo potencjometr musi byś żeby wyregulować sygnał.Żeby gała nie zjechała można zabezpieczyć wejście rezystorem i diodami.Wtedy sygnał nie przekroczy bezpiecznej wartości.

    0
  • #12 30 Cze 2007 15:10
    York
    Poziom 12  

    ja nie mam nic do ciebie ale ktoś niedoświadczony może tak zrobić i wtedy jest tragedia.Twój sposób pomiaru jest bardzo dobry i dobrze opisany , reszta to tylko kwestia doświadczenia , ja wiem że przy czymś takim trzeba bardzo uważać ale z kolei ten który to będzie stosował i coś się stanie to będzie na ciebie bo mu tak poradziłeś. po mojemu to bym obciążył wzmacniacz opornikiem np. 4 omy 40 W , podał szum biały albo 1khz , zmierzył go kilka razy , wyciągnął średnią i moc obliczył z wzoru p=u kwadrat przez r

    0
  • #13 30 Cze 2007 15:17
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Ja podaję sposób jak to zmierzyć bez specjalnych przyrządów (zakładam że PC z kartą muzyczną wszyscy mamy) a Ty piszesz że dałbyś biały szum.Tego multimetrem już na serio nie da się zmierzyć.Niebezpieczeństwo jest znikome jak dobrze się wszystko robi i ogranicza się do ewentualnego uszkodzenia Line In w karcie ale to trzeba chyba po pijaku robić.BHP nie jest zagrożone, dla 100W na 4 omach napięcie jest 20V RMS, to nie tak wiele i większości kart może nawet nie ubić a ludzi na pewno nie.

    0
  • #14 30 Cze 2007 15:34
    York
    Poziom 12  

    powtarzam, twój podany sposób pomiaru jest bardzo dobry ale....
    nie każdy dysponuje oscyloskopem.zawsze mierzyłem oscyloskopem a nigdy kartą muzyczną.z kolei wiem że karta ma 2 volty na wejściu i tego
    nie powinno się przekraczać

    0
  • Pomocny post
    #15 01 Lip 2007 09:04
    Ptolek
    Poziom 36  

    A ja uważam, że moment powstawania zniekształceń można bez problemu wykryć na słuch. Wystarczy podłączyć sztuczne obciążenie, np rezystor 4 omy, równolegle do tego mały głośnik z szeregowym rezystorem dla ograniczenia głośności. Warunkiem jest podanie na wejście sinusoidy.
    Może i karta muzyczna ma 2V na wejściu, ale co za problem zrobić dzielnik napięcia, wtedy nie da się "przez przypadek" go przekręcić, jak potencjometr.

    0
  • #16 01 Lip 2007 09:40
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Można na słuch wyłapać zniekształcenia ale człowiek przy sinusie słyszy THD od kilku % a wypadałoby żeby moc maksymalną określić dla ułamków % dla wzmacniaczy półprzewodnikowych a kilku % lampowych.Inna rzecz że przy szacowaniu mocy różnice będą kilkuprocentowe przy słuchaniu i mierzeniu bo te kilka % THD dość szybko narasta od ułamków przy zbliżaniu się do przesterowania.Dzielnik oczywiście załatwia temat bezpieczeństwa karty.Z pomiarami przy pomocy kart muzycznych zaczęła się zabawa jak tylko powstały karty 16 bitowe.Można zmierzyć kilka parametrów których nie mierzą drogia oscyloskopy bo nie są od tego.Ponad 10 lat temu już mieliśmy takie karty.A multimetr też można spalić jak gałka się przekręci :D

    0
  • #17 01 Lip 2007 10:23
    volt1
    Poziom 26  

    York napisał:
    PI-VO z tym potencjometrem to jest bardzo głupi pomysł.jak mu gała zjedzie to ma po karcie.karta przyjmuje z reguły do 2 Volt.jak walnie na pceta 5 W to po karcie a orientujesz sie że to jest ludzka ciekawość( np.ile wytrzyma) obojętnie co, czy karta czy wzmacniacz


    Jeśli ktoś ma talent, to nawet kowadło zepsuje. Wystarczy trochę ostrożności i karcie dżwiękowej nic się nie stanie.
    Co do pomiaru, to najprostszy i prz tym całkiem dokładny jest sposób PI-VO. Najważniejsze, że potrzebny do tego jest jedynie komputer, miernik i trochę kabli.
    Z wykrywaniem zniekształceń na słuch raczej bym się nie bawił. Ucho ludzkie wykrywa dopiero kilkuprocentowe zniekształcenia. Zależy też jaki ktoś ma słuch :)

    0
  • #18 01 Lip 2007 12:14
    michał 1985
    Poziom 27  

    Sorry ze się wtrącam mam pytanie troszkę inne przyjęło się że efektywność czy też skuteczność kolumny (zestawu głośnikowego) mieżymy przy 1W mocy w odległości 1m?? i nam wychodzi jakis wynik powiedzmy 90dB.A co jest jak damy pełną moc kolumny np 100W znamionowej jaka jest efektywnośc??A moze ja coś źle rozumiem??

    0
  • #19 01 Lip 2007 13:20
    398216
    Użytkownik usunął konto  
  • #20 01 Lip 2007 13:49
    michał 1985
    Poziom 27  

    No to chwila jak mam 1W mocy tak w odl 1m i 90dB to ile będzie dB jak dam pełną moc??Też 90??

    0
  • #21 01 Lip 2007 14:25
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Teoretycznie dla 100W powinno być niecałe 110dB.Wynika to z tego że skala w dB jest logarytmiczna i dwukrotnemu zwiększeniu mocy odpowiada 3dB wzrostu ciśnienia akustycznego.Policz czy się nie pomyliłem, zasada opisana np. tu http://www.hifi.pl/porady/slownik/decybel.php
    Albo
    Decybel, dB jest logarytmiczną jednostka miary równa 1/10 Bela. Decybele to względna głośność dźwięków, których wskaźnikiem jest wielkość ciśnienia fal akustycznych na błonę bębenkową ucha. Względna, gdyż decybel nie jest jednostką wymiarową, jak np metr, czy kilogram. Decybeli używamy w sytuacji gdy chcemy pokazać zależność między dwoma wartościami, które są (w skali liniowej) bardzo daleko od siebie lub wręcz przeciwnie, bardzo blisko.

    Najpierw jeszcze odrobina teorii..
    1dB = 10 log (P1/P0)
    Gdzie P1 jest wartością, którą mierzymy, a P0 wartością, względem której podajemy wartość.

    Załóżmy, że chcemy pokazać na wspólnym wykresie zależności między: P0 = 1W, P1 = 10W, P2 = 100W, P3 = 1000W, P4 = 10000W.

    Jeżeli nanieślibyśmy te wartości na skalę liniową P1,2,3 byłyby zupełnie niewidoczne, przesłonione największą wartością P4. Jeżeli teraz zmienimy dane na decybele otrzymamy:
    p1 = 10 log (P1/P0) = 10 log (10W/1W) = 10 dB,
    p2 = 10 log (P2/P0) = 10 log (100W/1W) = 10 log (102W/1W) = 20 dB,
    p3 = 10 log (P3/P0) = 10 log (1000W/1W) = 10 log (103W/1W) = 30 dB,
    p4 = 10 log (P4/P0) = 10 log (10000W/1W) = 10 log (104W/1W) = 40 dB.
    Teraz na jednym wykresie możemy umieścić już wszystkie wartości i mniejsze nie będą w cieniu większych.

    W drugim przypadku załóżmy, że P0 = 1, P1 = 0.001, P2 = 0.00001. Po przeliczeniu na decybele otrzymamy: p1 = -30 dB, p2 = -50 dB.

    W pomiarach czysto akustycznych przyjęło się, że 0dB odpowiada ciśnieniu 2 x 10-5 pascala (20 µPa). Jest to próg słyszalności ucha ludzkiego. Jest to równoważne natężeniu dźwięku 10-12W/m2.
    Jeśli więc mowa jest o natężeniu dźwięku np. 60dB, to możemy być pewni, że punktem odniesienia jest wspomniana właśnie wartość, a sam dźwięk ma natężenie milion razy większe, niż dźwięk przy progu słyszalności.
    log (1000000×Ppróg/Ppróg) = log (106×Ppróg/Ppróg) = log (106) = 6 B = 60 dB

    W praktyce oznacza to, że dwukrotne zwiększenie mocy (energii) oznacza jej wzrost o 3,01dB.
    10 log (P1/P0) = 10 dB,
    10 log (2*P1/P0) = 13,01 dB
    10 log (4*P1/P0) = 16,02 dB

    Jeden decybel jest uważany za najmniejszą zmianę dostrzeganą przez ucho ludzkie. 10dB jest odbierane subiektywnie jako podwojenie głośności dźwięku.

    I teraz pytanie chyba najważniejsze… Dlaczego akurat podziałkę logarytmiczną, a nie inną stosujemy w pomiarach dźwięku? Odpowiedź jest bardzo prosta. Ponieważ ucho ludzkie, działa w sposób logarytmiczny.

    Między 1W mocy doprowadzonej do głośnika i 100W jest różnica właśnie niecałe 20dB.Oznacza to też że głośnik o efektywności większej o 3dB gra tak głośno jakby do tego słabszego doprowadzić moc 2 razy większą.Wynika z tego że jest o co walczyć z efektywnością głośników bo głośnik o efektywności 99dB zagra tak jak ten 90dB z mocą 8 razy większą!Dlatego np. estradowe czy gitarowe głośniki mają nawet ponad 100dB.

    0
  • #22 01 Lip 2007 15:58
    michał 1985
    Poziom 27  

    Ok czyli cos łapie. Ale czy przy tym 1W mocy bedzie taka sama efektwnośc co przy pełnej??Np słucham sobie na połowe skali od 1 do 10 i mam X dB a jak dam na 80% to mam już inną wartośc Y dB?? kiedy mam wiedzieć że moja kolumna gra już z efektywnością podaną jako jej parametr??

    0
  • #23 01 Lip 2007 16:15
    Ptolek
    Poziom 36  

    Nie mylić efektywności (natężenie dźwięku przy 1W, SPL@1W, inaczej mówiąc sprawność) od maksymalnego natężenia (max SPL - Sound Pressure Level).
    Kolumna gra z efektywnością podaną jako jej parametr wtedy, gdy doprowadzisz do niej moc elektryczną 1W. Wtedy natężenie dźwięku w odległości 1m będzie takie, jak podał producent. Kiedy zwiększysz moc, natężenie dźwięku w odległości 1m wzrośnie. Maksymalne natężenie dźwięku zależy w zasadzie wyłącznie od efektywności (parametr dla 1W!) i mocy elektrycznej. Jest jedno ale - zjawisko kompresji. Z pewnych przyczyn sprawność głośnika w pewnym stopniu maleje z mocą. Dla maksymalnej mocy może to być kilka dB straty.

    0
  • #24 01 Lip 2007 16:22
    michał 1985
    Poziom 27  

    No dobra to w takim razie jak sobie to wytłumaczyć ze 1W to 90dB a ile dB jest np na imprezie plenerowej??I jak porównać poziom hałasu np z jakimś urządzeniem??Np jakas wiertarka ma 91dB a już w odległości 5m jej nie słychać a kolumny o tym samym poziomie hałasu grają na dwa pietra w bloku??

    0
  • #25 01 Lip 2007 17:07
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Jeszcze jedna zasada, ale to już off topic się zaczął bo było o mierzeniu mocy wzmacniacza.Chodzi o to że natężenie dźwięku maleje z kwadratem odległości.Wiertarkę która daje 91dB natężenia w odległości 1m będzie słychać bo 5 krotnemu zwiększeniu odległości w myśl tej zasady towarzyszy 25 krotny spadek natężenia dźwięku.Ile to decybeli policz bo dość już napisałem jak to się ma.Głośno grające kolumny tym bardziej bo mogą dawać nawet ponad 100dB w odległości metra.A na imprezie plenerowej może być np. 99dB dla 1W a moc wzmacniaczy np. 500W.Wszystko daje się policzyć ile wyjdzie dB w jakiej odległości.Jako spadek głośności do zera można przyjąć wyliczoną wartość 0dB (próg słyszalności) dla danej odległości.Oczywiście zasada kwadratu odległości nie uwzględnia tłumienia przez przeszkody czy np. wiatr albo odbicia.

    0
  • #26 01 Lip 2007 18:41
    bonday5
    Poziom 12  

    Jak nie masz dostepu do oscyloskopu, to zwyczajnie zmierz prąd płynący przez obciążenie (jakiś rezystor) przy częstotliwości 1kHz.
    Pozdrawiam

    0
  • #27 01 Lip 2007 19:04
    michał 1985
    Poziom 27  

    Czyli 1W mocy to 90dB czy to jest głośno czy nie??A ile jest jak dam już na 80% mocy i nie da się rozmawiać na odległości 2m w pomieszczeniu??

    0
  • Pomocny post
    #28 01 Lip 2007 19:22
    Joker2
    Poziom 23  

    Moc 1W i 90db to głośność przy jakiej powiedzmy słucha się radia tak "normalnie". Nie da się tego tak łatwo wytłumaczyć. Dość głośno, zależy z czym porównać. Można przy tej głośności normalnie rozmawiać w pokoju i w miarę nie zagłusza.

    Co do drugiego pytania to też trudno określić (tak troche bez sensu to pytanie :) ) gdzieś powyżej 10W (około).

    0
  • #29 01 Lip 2007 20:05
    Ptolek
    Poziom 36  

    bonday5 napisał:
    Jak nie masz dostepu do oscyloskopu, to zwyczajnie zmierz prąd płynący przez obciążenie (jakiś rezystor) przy częstotliwości 1kHz.
    Pozdrawiam

    Ale po co, jak łatwiej zmierzyć napięcie? Poza tym prąd można mierzyć tylko przy obciążeniu rezystancyjnym, co trzeba wyraźnie zaznaczyć.
    Przy "normalnym słuchaniu radia" moc wyniesie raczej poniżej 0,5W. Jak słuchamy trochę głośniej to może przekroczyć 1W. To czy da się rozmawiać to zależy od rodzaju sygnału, niskie tony nie przeszkadzają w rozmowie. Zgadzam się, że takie liczby nie mają tu sensu, ale trochę przybliżają prawdę o mocy.
    Co do odległości od źródła sygnału, głośniki tubowe nie promieniują na wszystkie strony i rozkład natężenia w zależności od odległości będzie bardziej liniowy niż w przypadku np. wiertarki.

    0
  • #30 01 Lip 2007 20:19
    michał 1985
    Poziom 27  

    Ok a taki preciętny komp ile ma dB??przecież cicho pracuje.

    0