ノイズ

 ノイズはどの様な計測にもつきものです。

(ノイズではなく計測装置の謎の挙動でした。メータの表示も含めてランダムに校正されている様でカットしたら合計の電力がおかしいので元に戻しました。）

会社の１月の消費電力のプロットですが、計測装置の加減で大きな外れ値があるようです。

この二つの取り除くと…

それでもまだ通常の１０倍程の外れ値があります。

これを一年分同じ様な傾向があるのでどの様に取り除くか？

まさか手作業で取り除く？その基準は？

そこで統計処理の四分位数を使っって外れ値の削除をします。

外れ値の割合は全体の数％なので１％を四分位数で取り除くと…

１年間では

これでやっとそれらしい数値に落ち着きました。

これと気温と太陽光発電量をプロットしましたが、発電量は消費電量と気温との相関関係がない様で数値が一定でグラフが見にくいので気温と消費電力をプロットしました。

それぞれ単位が違うので正規化（０−１）の値に変換してグラフにすると…

機械学習のライブラリーで四分位数で外れ値を削除しました。

最初の生データで分析しても良い結果が得られません。

でもこれらの処理はそれぞれのデータで方法が変わります。

結論経験が必要。

UVR

 世の中には色々なアナログ回路の作り方が載っています。YouTubeでの解説もあります。

もちろん自己責任になりますが、市場に正規の機器ば入手出来ない状況で動作させる状況は起こりうるので色々な情報をもとに作りました。

まず停電条件を整理します。瞬停で回路が誤作動する事をタイマーで回避します。

停電では回路の制御電源も確保しなくてはいけませんが、今回はバッテリと充電回路は流通している機器をできるだけ使用する事を前提にしています。コンデンサを使ったバップアップはまだまだ調べる事やテストが必要です。

①コンセント１００v用にボルテージセンサーを考えます。

ボルテージセンサー

マイコン用のセンサーですが、トランスで絶縁している事と二次側の電圧の変更が容易なのでこれを参考にしました。絶縁せず直接ダイオードで整流しても部品点数が減って安くできるのかもしれませんが。

アナログ回路で設計するので交流電圧を整流して積分する事にします。

半波整流でも全波整流でも良いのですが、全波整流でダイオードが１個壊れて判定がおかしくなってもどうかと思い半波整流を考えています。それも想定して全波整流で進めるのも良いかもしません。

１００vと６０vで直流電圧で8.5vと4.9vを判定の為コンパレータに渡して判定です。

次のコンパレータで出力を反転出力します。

コンパレータではヒステリシスに幅を持たせて閾値でのチャタリングも防止しています。

詳しくはトランジスタ技術に解説があります。

コンパレータ

停電判定は３秒のタイマーを組みました。抵抗とコンデンサーで組んでみましたがリレー出力のトランジスターの増幅率と抵抗の電流を考慮しないと出力が足らなくなる事がありますが、そのはLT spiceで十分確認した方が良いです。

シュミレーションの為にリレー回路はここを参考にしました。

５５５タイマーを使った回路も試してみました。

これが曲者でネットに載っている回路がどれも解説が不十分で動作しても予期しない事が起きそうなものが多いです。

海外の動画ですが、回路説明は一番良いと思います。５５５タイマー

デバック用にLEDを４つ、電源、判定、タイマー、リレー動作を考えました。これらのトランジスタ出力にリレーを追加しました。直接ドライブすると続く回路の電流等が影響が出ました。

動作したかの記録にラッチリレーを追加しようと思います。

色々調べていると継電器としてはアナログ回路では無くMCUを使った回路でないとダメの様です。理由は制御が出来ない状態を表示しないといけないのでウオッチドックタイマでエラーが出たらLED点灯しないと安全性を担保出来ないという事でしょう。

動かない回路

ちょっとしたアナログ回路をつくっているとネットで便利な情報があったりします。

LT SPICEでシュミレートで確認すると動かない。

一見動きそうな点滅回路、、、

コンデンサーに電荷が溜まってベースの電圧が上がって動作を繰り返すと書いてあります。

それも大学名が記述されたページです。

トランジスタの下にあるLEDは電圧降下をするので説明の様に電流は流れません。

絶対に動かない回路です。

他にも色々おかしな回路は多くネットにあり検索の上位にくるサンプルでも動作がおかしい回路が多くあります。YouTubeで変な解説もあります。

海外のYouTubeでは説明が丁寧でいい加減が説明ばかりで混乱していてもよく理解できるページがあります。内容を理解するのに時間が必要なので探すのが大変です。

５５５タイマー

定番のタイマー回路ですが、いざ使うとなるとうる覚えで躓きました。

トランジスタ技術のページの解説は間違いないですが、ちょっと理解が難しい。

でも実践的な解説が多いです。

LT SPICEも使い慣れているわけではないのでもう少し時間が掛かりそうです。