智能插座測評（二）——電性能評測篇

　　2016年3月“阿法狗”在萬(wàn)人矚目下戰勝了韓國圍棋冠軍李世石，當世人在擔憂(yōu)人工智能的威脅時(shí)，不得不承認的是智能時(shí)代的到來(lái)。雖然在我們的日常生活中還沒(méi)出現“阿法狗”那樣的高智商產(chǎn)品，但是隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的興起，各種智能家居的新型產(chǎn)品不斷出現，智能插座就是其中一款影響著(zhù)大家生活的產(chǎn)品。智能插座是通過(guò)智能手機的客戶(hù)端來(lái)進(jìn)行功能操作的插座，目前我們可以從市面上很多廠(chǎng)家的宣傳里面看到智能插座的多樣功能、便捷控制。但是，作為一個(gè)插座，有關(guān)電性能方面的評價(jià)也至關(guān)重要。

　　作為家用型智能插座，我們都比較關(guān)注它的安全性、可靠性和節能性。關(guān)于節能方面的評測，在《艾德克斯測評某品牌智能插座 ——待機功耗篇》一問(wèn)中已做詳盡闡述。今天，我們就來(lái)研究一下智能插座電性能方面的安全性和可靠性。

　　智能插座的電性能評測需要用到專(zhuān)業(yè)的電子儀器測量裝備，這里我們選用艾德克斯的IT8615交流電子負載模擬不同的家用電器工作狀態(tài)，IT7326交流電源模擬市電供應。

　　一、客戶(hù)端的參數計量

　　智能插座相較于普通插座最大的優(yōu)勢自然是當你無(wú)論身處何處都可以通過(guò)手機客戶(hù)端進(jìn)行遠程的開(kāi)關(guān)控制及電量參數的查看。例如當你的家用電器以2.95A進(jìn)行工作時(shí)，智能插座可將用電數據上傳到云端服務(wù)器，方便用戶(hù)隨時(shí)查看。那么事實(shí)上，我們的智能插座真能準確、真實(shí)的記錄這些數據嗎?下面我們就來(lái)實(shí)際驗證一下，首先使用艾德克斯IT8615交流負載模擬一個(gè)家用電器的正常工作，電流設置2.95A，通過(guò)智能插座與實(shí)際電網(wǎng)相連。通過(guò)IT8615的負載截屏功能保存實(shí)時(shí)的電量參數，從而與智能插座客戶(hù)端數據進(jìn)行對比。

　　圖3 負載端的參數與客戶(hù)端參數

　　通過(guò)對比我們可以發(fā)現兩邊的電壓和電流基本上差不多，客戶(hù)端在數據的統計上大體上能夠反應出家用電器的用電情況，但同樣也存在著(zhù)采樣不夠精確，數據有略微的偏差。當然，我們國家的物聯(lián)網(wǎng)正處于起步階段，隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步，相信智能插座在數據的采樣、上傳和統計上會(huì )更加精確。

　　二、電網(wǎng)頻率波動(dòng)測試

　　我們日常生活中，智能插座基本上是直接連接市電與家用電器。在我國由于電網(wǎng)經(jīng)常超負荷運行，從而導致電網(wǎng)頻率的波動(dòng)，頻率變化過(guò)大會(huì )影響對頻率敏感的電器正常使用，甚至直接導致關(guān)機。按照國標頻率波動(dòng)等級規定可分為A、B、C三個(gè)等級，最大波動(dòng)≤±1Hz。

　　圖4 模擬市電頻率49Hz~51Hz

　　艾德克斯IT7326交流電源具有頻率可調的功能，頻率調節范圍為45-500Hz,可模擬市電的頻率波動(dòng)。如圖4，分別設定電源的輸出頻率為49Hz和51Hz。經(jīng)測試，待測智能插座在該頻率波動(dòng)范圍內能夠正常使用。值得一提的是， IT7326除了可以調節不同的頻率之外還可以模擬電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，用于測試智能插座的抗干擾測試。

　　三、抗大電流測試

　　家用電器在正常工作時(shí)都有一個(gè)額定的工作電流，但是在啟動(dòng)瞬間往往會(huì )產(chǎn)生很大的瞬間電流。以一個(gè)家用1.5匹的空調為例，其正常運行電流在6A，啟動(dòng)電流則為6～7倍，即最大42A。對于智能插座來(lái)說(shuō)，內部的元器件是否能夠承受如此之大的電流呢?我們需要模擬出比實(shí)際工作電流大出幾倍的電流來(lái)驗證。IT8615交流電子負載具有CF(峰值因素)可調的功能，可調范圍為1.414~5。按照待測智能插座最大的額定電流8A進(jìn)行測試，當把CF設為5時(shí)，最大的峰值電流Ipeak可達到40A，在IT8615的波形顯示功能里面我們可以清晰的看到電流的峰值變化。除此之外，配合著(zhù)PF(功率因素)在0~1范圍內調節可模擬不同負載的實(shí)際工況。

　　圖5 模擬瞬間大電流的波形及參數

　　當電流周期性的變化時(shí)，可以發(fā)現智能插座仍能正常使用，說(shuō)明當家用電器在啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生浪涌電流時(shí)，不會(huì )對此款智能插座產(chǎn)生影響，插座能夠正常工作，保證了電器的正常使用。

　　四、過(guò)電流保護點(diǎn)測試

　　現如今，我們的家庭用電器件原來(lái)越多，尤其是一些大功率的，方便了我們的生活同時(shí)，也給我們的用電安全帶來(lái)一定的隱患。目前，當出現電流過(guò)大，或者短路現象發(fā)生時(shí)，基本上是通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行全面保護。智能插座作為一個(gè)控制型的器件，當過(guò)電流發(fā)生時(shí)也同樣具備斷路保護作用，接下來(lái)就來(lái)驗證待測智能插座的過(guò)電流保護點(diǎn)。

　　通過(guò)艾德克斯的交流電源IT7326、交流電子負載IT8615以及功率計IT9121(含治具IT185)等機器構建了智能插座的過(guò)電流點(diǎn)測試平臺，如圖6所示。

　　圖6 過(guò)電流保護點(diǎn)測試平臺

　　把交流電源設置220V的市電電壓，通過(guò)智能插座接入交流負載，調節脈動(dòng)旋鈕改變交流電子負載的拉載電流。智能插座的額定電流為8A，以0.01A的步進(jìn)值進(jìn)行升高拉載電流，直至智能插座達到過(guò)電流保護點(diǎn)。

　　圖7 過(guò)電流保護點(diǎn)截圖

　　由于IT8615交流電子負載的電流解析度為0.001A，所以當隨著(zhù)電流不斷加大，智能插座完成過(guò)電流保護時(shí)，我們可以清晰的看到過(guò)電流保護點(diǎn)為10.791A。

　　通過(guò)以上的測試我們可以看出此款智能插座雖然有一點(diǎn)點(diǎn)小瑕疵，但基本上還是能夠滿(mǎn)足相關(guān)電性能的要求。如今，多家公司已提出“智能家庭”的理念，人們更多的把目光從傳統的生活方式轉向新興智能生態(tài)領(lǐng)域。以后除了智能插座，還會(huì )圍繞人們的衣、食、住、行推出更多的智能產(chǎn)品，作為專(zhuān)業(yè)的電子測量?jì)x器廠(chǎng)家——艾德克斯擁有先進(jìn)的測試儀器，將隨著(zhù)智能家居的發(fā)展還將會(huì )推出更多的產(chǎn)品測試方案，為物聯(lián)網(wǎng)的興起與發(fā)展提供強有力的保障。