项目一 个人计算机实际用电负荷的测试与分析比较.doc

项目一 个人计算机实际用电负荷的测试与分析比较一、实验目的：1.初步掌握设计型实验的基本方法2.根据实验任务书完成设计3.掌握实际测试单相小容量负荷的方法4.基本掌握实验结果分析方法二、实验原理：要测电脑的功耗，首先就要学会如何测量功率。一般来说，我们测试的功率值是整个系统的。因为电脑在运行时，我们难以通过某种方式测试到某个部件的具体功率。比如，要单独测试CPU、显卡的功耗就很难，需要某些特殊的设备，普通用户只能测试整机的功率。但是我们可以用软件加大系统的负载量，记录此时的峰值功率，通过和待机功率进行对比，了解其能耗水平。举个例子，一台电脑在处理器满载的情况下，测试的整机功率为200W，而待机时的功耗为92W。我们就可以计算出该硬件满载状态下的功耗提升了108W，它所使用的处理器算是功耗较高的产品。我们进行测量时，要测的电参数包括电流、电压、有功功率、无功功率，功率因数。其中，无功功率=视在功率有功功率；视在功率可以用伏安法测得，有功功率可以用功率表测得，则可以推算出功率因素。所以我们设计了两种测量方案。方案一：用电压表、电流表、有功功率表分别测量电压、电流、有功功率值，然后，根据Sn=P+Q ,Sn=UI, COS=P/Sn ，可以求出视在功率和功率因数。原理图：图（1）接线图：图（2）方案二：直接用单相多功能表测量，测量时只要将电流线圈串入回路，电压线圈并在负载两端即可。用多功能表测量只用输入电流和电压就能得到电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、有功电能、无功电能，方便简洁。原理图：负载电源多功能表*图（3）接线图：I*IU*UnLN电源图（4）各方案的优缺点比较：方案一的接线比较复杂，测量起来不方便，故不采用此方案。方案二接线简单，读数方便，测量结果也比较准确，所以实际测量时采用方案三。三、实验步骤1、个人电脑pc可分为：1） 、台式机：台式机而言，功率一般100w400w左右；2） 、笔记本：笔记本而言，功率一般20w150w左右；2、 首先按照图（4）将电压线圈和电流线圈接好。3、 先将插板的线剪断，插电源的一端的线接到多功能表的电源端，为多功能表供电。4、 将另外插负载的一端接到I端和Un端，用来插负载。5、 先测台式机的主机在空载、待机、满载情况下的电参数，再测显示屏在显示和待机情况下的电参数。然后分别测量笔记本不带电池和带电池情况下的空载、待机、满载的电参数，最后测量笔记本关机时的电参数。接线粗细的选择：先用钳形电流表测一下电流的范围，然后选线。测量对象电流最小值电流最大值使用的连接线材（四心）各分立电器0.067A2.27A1.5mm2/c实验数据记录：电脑类型测量条件运行状态U(V)I(A)P(W)Q(W)COS台式主机空载233.70.29150.0115.490.955待机234.30.0271.5225.2330.271满载235.10.39266.8924.760.938显示屏显示234.30.15921.274.1710.983待机234.50.02505.2200.138笔记本带电池空载234.10.23119.736.750.945待机234.51.03507.6950.122满载234.40.25129.467.6430.966不带电池空载233.40.30638.038.7560.975待机234.30.16619.976.6080.946满载234.50.39950.2110.260.979关机234.10.17619.706.7620.944数据分析：无论是台式还是笔记本，在空载或满载状态下功耗都比较大，功率因数也比较大。而在待机情况下，功耗比较低，功率因数也低。但笔记本在不带电池时，待机状态下功率因数也很高。由此可见，暂时不用电脑时应该把电脑关机或出于待机状态，以节约电能。四、注意事项1、正确使用各个测量仪表，注意仪表的量程范围，防止烧坏仪表。2、注意接线方式，防止短路事故，注意人身安全。 3、注意接线时不能短路。 4、注意不能用手去触碰金属裸露在外的部分，以免危机人身安全。5、 实验器材名称数量型号备注钳形电流表1多功能表1导线1（1.5mm2/c）若干导线2（4mm2/c）若干插座16、 心得体会这次的测量是单相的测量，接线方面也比较简单。在进行实验前，首先要做的是设计测量方案，要准备23个方案，并比较各个方案的优缺点，遵循的原则是越简单越好。测量电路设计好后，就应该统计用电设备的负荷情况，后面可以根据统计的情况来选表、选导线等。一切准备妥当后，就可以开始测量了，测量时，接线要仔细，在通电之前一定要确定电