ラジオペンチ

◆まえがき
テレビが壊れたので新しいのを買いました、機種は東芝のREGZA 55Z740XSで、55インチの液晶4Kテレビです。有機ELの方が表示品質は上なんでしょうが、消費電力が大きいのが嫌だったので液晶のテレビにしました。

◆外観

東芝のWebから抜粋しました。

◆消費電力測定

以前作った消費電力ロガーを使って消費電力を測定・記録しました。

◆消費電力グラフ
3日間の消費電力の変化です。なお値は有効電力です。

・昼間の部屋が明るい時は200Wを超えていますが、夜間は105Wくらいまで下がっています。

・使っていない時の消費電力はこのグラフからは読み取れませんが1.48Wでした。

・40Wくらいの位置の赤矢印はタイムシフト録画をやっている時、もしくはデーターのメンテナンスなどのためにテレビの中のシステムが動いているのだと思います。

・このグラフからは読み取れませんが、テレビの電源を切っても数分間は38Wくらいの消費電力が続きます。たぶん内部のシステムの終了処理をやっているのだと思います。（通常録画とタイムシフト用のHDDを接続しています）

・この3日間の平均消費電力を計算すると69.1Wでした。昼間に在宅しない家庭だともっと消費電力は下がると思います。

◆設定による消費電力の変化
1）明るさの設定
上記の消費電力グラフは明るさの設定を-10に設定した状態で測定しています。この設定を±0にすると消費電力が約20%増えました。ちなみに初期状態は±0になっていますが、これでは明るすぎだと思います。

2）黒画面表示
入力を切り替えて何も信号が来ていないポジションにすると黒画面が出ますが、その時の消費電力は72Wでした。これが動作時の最小の消費電力と言えそうです。

3）リモート電源ON機能
外部連携設定で、「リモート電源オン設定」をONにすると、待機時消費電力は1.48W。この設定をOFFにするとゼロワットになりました。ネット動画を全く見ないならこの設定はOFFでも良いのでしょうが、いまどきそうもいかないと思います。

ちなみにゼロワットと言うのはこのロガーの測定限界以下ということで、実際には僅かな電力消費はあるはずです（測定値としては電流0.026A、力率0%でした）

◆まとめ
前の同じサイズのテレビ(REGZA 55Z8)の消費電力データーは以前の記事に出て来ますが、それと比べると悪らかに消費電力が少なくなっています。しかも前のテレビは2Kだったのに対し今回のは4Kテレビです。約10年間の技術の進歩の賜物と言うことなんでしょう。あと、このテレビのバックライトはエリア制御をやっているので、その分無駄な光りを出さなくても済むので省エネになるのだと思います。

とりあえず液晶テレビにして消費電力を減らすという狙いは当たっていたようです。

このテレビで気になったのは電源ONにするとフェノール臭がすることです。たぶんプリント基板に紙フェノールを使っている箇所があるのだと思いますが、ちょっと勘弁して欲しいレベルでした。まあ1週間くらいで気にならないレベルまで下がったのですが、、

あと、前のテレビ55Z8と比べると画面の視野角が少し狭くなった感じです。たぶん液晶パネルが変わった？

前回のハード解説に続いて、今回はソフト解説、というか機能解説です。

▼外観

USBコネクタは後ろに出した方が使い勝手が良さそうなので、中の Arduino NANO の基板の取り付け方向を変更しました。手前の穴はアルミテープでボロ隠しw。

◆プログラム
以前、この記事の中で公開したバージョンを改版したものです。前のプログラムはコメントを全て英語化したのですが、コードが読み難くなったので、日本語のコメントを併記するスタイルに変更しました。
プログラムはこちら。→　20200615PZEM-004TLogger.ino　(SHIFT-JISエンコードになっています）

◆動作中の画面

内容の説明はいらないと思いますが、グラフィックな表示が出来るので、電力の値を 2倍角の文字で、また力率を下段にバーグラフでも表示させています。

◆機能解説
電力測定結果の表示とシリアルへのログ出力機能は以前のバージョンで出来ていたのですが、今回はOLEDの画面の焼き付き防止のために、画面を自動で消灯させる機能つまりスリープ機能を追加しています。単に一定時間経過後に画面を消すだけでは面白くないので、スリープの動作には以下のような機能を追加しています。
　a. 一定時間 (T1) 経過後に画面を消灯。時間はボタン操作で変更可能
　b. 電力の値が設定された比率 (Ｘ) 以上変化すると、表示の消灯時なら表示を再開。表示点灯時なら経過時間タイマーをリセット。検出感度はボタン操作で変更可能
　c. 画面消灯時に、いずれかのスイッチを押すと画面を表示。但し設定時間経過後は画面消灯。

　T1 は 5, 10, 20, 60, 120, 300, 600, 1200, 3600秒 から選択可能。
　Ｘ は 5, 10, 15, 20, 25% から選択可能。


スリープで画面が消灯している時は、下のボタンのいずれかを押すと表示が再開します。

◆画面
・起動時

設定されているパラメーターを表示します。上からログ出力間隔（Interval）、スリープまでの時間（Sleep）、スリープ解除感度（Wake up)の設定値です。

・パラメーター設定画面
パラメーター変更画面は、リセットとEnterボタンの同時押しで起動します。（Enter押しながらUSBケーブルを接続してもOK)
以下設定画面を紹介します。

▼記録インターバル設定（ログインターバル）

最初にこの画面が出てきて、シリアルに流すログの周期を指定します。
値は、1, 2, 5, 10 ,30 ,60, 120, 300, 600秒から選択可能で、select を押すと値が増え、上限の 600秒の次は 1秒に戻ります。値を確定するには enter を押します。値を変更しない場合は単 に Enter を押せば次の項目に進みます。

▼スリープ開始までの時間

5, 10, 20, 60, 120, 300, 600, 1200, 3600秒が設定可能です。

▼電流変化の検出感度

5, 10, 15, 20, 25, 30% が設定可能です。

◆まとめ
OLEDの焼き付き防止のために付けたスリープ機能ですが、電力の変化があった時に自動的にOLEDが光るので、状態の変化が判り易くて便利です。

例えば電力の変化率検出感度を 5%、スリープ開始時間を 10秒くらいに設定しておくと、消費電力の変化に敏感に反応して表示が点滅するので、状態監視を行うのに便利かも知れません。

AC電源の消費電力測定は、これまでいろいろな方法を試してきました。今回作った電力ロガーはそれらの中で性能や機能の点で一番優れていると思います。

今回はロガーの機能しか持たせていませんが、電流や電力の値で警報出力を出すような機能を追加することは、簡単な改造で出来ると思います。AC電力を監視する機器はどうしても値段が高くなりますが、このPZEM-004TとArduinoの組み合わせなら、かなり安く仕上げることが可能だと思います。

この PZEM-004Tv3 については最初の記事以降、いろいろ調べて記事にしてきましたが、なかなかの優れものだと思います。