您乐意额定付出10美元取得改进家庭供电质量的一些名贵信息吗?例如冰箱、除湿器和空调的实践功耗信息?我的答案是“或许”。
是否出资电能检测技能,的确取决于许多要素。我立刻想到的是:装置是否简略?什么时候能拜访这些信息?是否牢靠?数据是否准确?数据丈量信息是否足以使我做出正确的定论?是否能够拿来就用呢?
接下来,咱们花费几分钟的时刻来了解一些布景常识。
家居监控确保安全和安心
当我不住在湖边别墅时,我制作了一个技能含量不高的部件,作为防盗办法,晚上在不同的时刻将电视和照明灯翻开或封闭。我运用的是图1所示12美元一个的机械定时器。这种根底架构具有清楚明了的局限性。我得不到关于作业是否正常的任何反应,也得不到关于开关信号的任何信息。小偷费不了多长时刻就会知道房间内实践没有任何人,尤其是当某个灯泡坏掉时。我在下文将解说我为什么期望了解关于电信号的信息。走运的是,现在有一套很棒的计划可处理机械式定时器的部分缺点。

图1.典型的机械式定时器。
Belkin公司的WeMo Switch墙面开关(图2)作为现代化办法,供给改变的翻开/关断时刻,尤其是与其运动传感器组合运用时。Belkin的WeMo Switch及其配套的app运用家里的Wi-Fi网络,使我能够经过智能手机、平板电脑或计算机进行操控。开始,49.99美元的价格使我觉得有些贵,但咱们接下来可略微做一下剖析。

图2.Belkin WeMo Switch墙面插座。以无线办法操控电视、照明灯、立体声音响、加热器、电扇等。
作为构建家域网的渠道,我不需求付出任何装置费用,而且彻底是模块化。直观、设置简略,费用答应时,只需衔接至现有Wi-Fi路由器,即可每次添加一个WeMo开关。我能够将任何设备刺进插座,只需乐意,随时能够更改。我经过移动设备定制告诉规矩,以及定时器翻开/封闭周期。当没有互联网可用时,WeMo Switch就像一个机械定时器。
现在,我能够完成机械开关无法办到的工作;可是,慢着…实践上我还没有买呢。为什么?由于Belkin有另一套我更喜爱的计划。
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为家居电能监控添加智能化
我需求的不仅仅是防止小偷进入房间。究竟,有了正确的“智能”开关,可经过互联网彻底拜访我家里的每个电气设备。例如,我期望遥控了解潜水泵、除湿器、冷冻柜或冰箱是否存在毛病。假如地下室被淹、设备损坏或一批食物腐烂蜕变,所形成的丢掉很简略超越200美元。什么出资能够协助我削减丢掉,防止电器毛病带来的不方便?
我需求丰厚、有用的信息来协助我更多地了解电器及其电源的情况。设备损坏的原因是由于电器质量欠好仍是由于电源反常?常住房内的电源操控是否比湖边别墅的别的一家电力公司更好?在我寓居的美国新罕布什尔州,每年要发生大约3次超越8小时的断电。断电期间,当切换到备用电源时,电气设备是否压力过大?某些要害电气设备的电气特性,例如水泵、除湿器、冰箱或冷冻柜,是否随老化而发生改变?
假如要取得更多数据,以及让我能够做出关于电气衔接、家用电器和运用形式的正确决议,需求多花费多少钱?乃至我能够猜测可能发生的毛病吗?
Belkin有一套简略、有用的处理计划,可照料到我大多数的主见。只需求多付出10美元,Belkin就能够在其根本型WeMo Switch开关上添加“洞悉”才能。其WeMo Insight Switch(图3)内部有一个微型电表,体积乃至比上一代还小。太棒了!关于这种扑克牌巨细的开关中内置只要10美元的电表,技能狂人们一定会欣喜若狂吧?这主见几乎棒极了。用户界面(图4)十分直观,引发很多的家庭评论,由于无论是我10岁大的女儿仍是垂暮的老母亲,都十分简略了解和操控。

图3.运用Belkin WeMo Insight Switch,您能够在国际的任何地方将设备翻开、封闭、定制告诉以及更改设备状况。

图4.平板电脑的用户界面截屏。
WeMo Insight Switch十分具有立异性,选用专为电表的电能丈量而规划的芯片。芯片为Maxim的78M6610+LMU电能丈量处理器,支撑比如电流、电压、功率及谐波失真等丈量值。别的,该芯片也特别准确。尽管不能经过WeMo app拜访悉数数据,但我对功率丈量很满意。任何挑选运用78M6610+LMU规划此类设备的人,都能运用78M6610+LMU供给的信息增强设备。
78M6610+LMU本身具有RC振荡器,以及两个低波特率光耦,将其数据传输至Belkin的通讯处理器。该运用中,低速其实是一件功德。通常情况下,规划中的波特率越高,光耦价格越高;元件数量越多,总资料清单(BOM)越高。78M6610+LMU中的电能丈量技能紧缩了这些本钱。78M6610的主动陈述功用能够以定期距离发送累积数据包,降低了光耦数量及速度要求。主处理器可挑选接纳每个数据包,或许仅仅是监测感兴趣的数据包。永久不会丢掉信息。
78M6610+LMU的电表计量技能的精度和线性度也都高于Belkin对监测家用电器的要求,但规划者都十分清楚怎么发挥优势。78M6610+LMU使Belkin能够满意其规划要求,而不发生任何额定的校准费用。
最终,此类设备的一项规划考虑是功耗和空间问题——坚持低功耗及巨细适宜。Belkin能够运用电流变压器将电阻损耗降至最低,但那样将永久无法习惯开关的细巧尺度。代替办法是挑选2mΩ旁路电阻检测电流,不阻碍整个电流范围内的精度;该办法有用,可是功耗比例如200μΩ旁路电阻计划高10倍。78M6610+LMU的占位面积十分小,功耗低得令人难以置信,是处理这一困难的最佳计划。
78M6610+LMU方框图(图5)标明,芯片内集成了模仿和数字技能。芯片以地为参阅,与通讯处理器共用电源。

图5.78M6610+LMU方框图标出了集成的元件:输入复用器、22位Δ-Σ ADC、24位RISC处理器(时钟为20MHz)、RAM和非易失存储器,以及串行接口选项。芯片也具有前置放大器增益级、温度补偿基准、RC振荡器、温度传感器,以及图中未标出的多个电压毛病比较器。