Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ваттметр цифровой бытовой розетка

Ваттметр бытовой

Благодаря широкому внедрению современных высокотехнологичных приборов в нашу жизнь, для того чтобы наглядно увидеть, сколько же электроэнергии потребляет ваш холодильник или другая техника, уже не нужно приглашать домой профессионального электрика, или проводить долгие расчеты в наблюдении за электросчетчиком. Все эти задачи с легкостью решает бытовой ваттметр. Можно смело сказать, что это миниатюрный прибор учета, токоизмерительные клещи и вольтметр в одном корпусе.

По внешнему виду он похож на переходник для розетки. На внешней поверхности имеется цифровой дисплей и несколько кнопок управления.

Цифровой ваттметр в розетку со счетчиком энергии: обзор устройства и определение нижнего предела функционирования

Ваттметр (измеритель мощности электрического тока) кажется элементарным прибором, но на самом деле он должен выполнить непростую математическую задачу.
Ведь это только в школьном учебнике физики для получения мощности просто надо перемножить ток на напряжение!
А по жизни ток может иметь гораздо более сложную форму, чем синус или постоянный ток; причем фаза тока и напряжения могут не совпадать, и всё это надо как-то учесть.
Современные цифро-аналоговые процессоры (можно назвать микроконтроллерами) позволяют эту задачу решить прямым вычислительным способом: взять величину тока и напряжения за каждый дискрет времени, перемножить их и просуммировать за некоторый интервал времени; в результате чего получить мощность и ещё кучу разнообразных параметров.
В этом обзоре будет рассмотрена одна из многочисленных разновидностей такого рода приборов:

(изображение с Алиэкспресс)

Этот цифровой ваттметр куплен на Алиэкспресс у этого продавца, цена на дату обзора — $12.5 (может меняться).

И ещё несколько слов, поясняющих, почему точное значение мощности нельзя получить, просто взяв и перемножив ток на напряжение даже для чисто активной нагрузки.

Обычные измерительные приборы (вольтметры, амперметры, мультиметры) не измеряют непосредственно величину среднеквадратичного значения измеряемого параметра (тока или напряжения), которая нужна для расчёта мощности.

Они измеряют обычно величину среднего выпрямленного значения параметра (тока или напряжения), и на этой основе перемасштабируют в среднеквадратичное значение.

Такой способ — вполне корректен для «идеального» синуса, но в наших розетках нет идеального синуса!

Вот пример осциллограммы напряжения в розетке (взят из обзора блока выпрямителя и фильтров для УНЧ):

Для такого рода напряжения не будет полного совпадения значения, измеренного «обычным» вольтметром, с реальным среднеквадратичным значением.

Иными словами, такая форма напряжения может создать некоторую погрешность метода, причём в данном случае даже затруднительно предсказать знак погрешности.

А ещё в добавок может быть сдвиг фазы между током и напряжением, если в нагрузке присутствует реактивная составляющая.

И вот здесь на помощь приходят цифровые ваттметры, которые могут всё замерить и посчитать, «как надо»! Причём, смогут замерить не только основной параметр (мощность), но и сопутствующие: ток, напряжение, коэффициент мощности (он же — знаменитый «косинус фи»). И, дополнительно — расход энергии и даже денег. 🙂

Внешний вид, конструкция и схемотехника ваттметра

Внешний вид ваттметра представлен на следующих фото:

Ваттметр вставляется прямо в розетку, а в него вставляется питаемое устройство, чью мощность потребления надо измерить. Пользование таким ваттметром удобно и практично!

Собственно, за это такие приборы и называют в народе «ваттметрами в розетку». Звучит немного жаргонно, но суть отражает верно. 🙂

Экран ваттметра — буквенно-цифровой жидкокристаллический, без подсветки.

Обновление экрана происходит примерно раз в 2 секунды. Это — время накопления и усреднения мощности. Производитель мог бы легко реализовать и более быстрое обновление, но это привело бы к «мельтешению» показаний.

На задней стороне прибора находится шильдик с его параметрами:

Всё здесь ясно и понятно, за исключением третьей строки: «Wide voltage range: 230V —-250V».

Ну какой же он «Wide»?! Это не «Wide», а убожество какое-то! Неужели он при стандартном напряжении 220 Вольт не сможет работать?!

Как оказалось, сможет. А вопрос о нижней границе работоспособности прибора будет происследован в обзоре отдельно.

Половинки ваттметра скреплены тремя шурупами и тремя защёлками. Удерживают прибор в собранном виде они очень прочно, но и разборка каких-то больших технологических сложностей не представляет.

Электронная часть прибора состоит из двух плат.

Плата на левой половине отвечает за индикацию, а плата на правой половине — за измерения и вычисления.

С той её стороны, которая обращена к нам, видно несколько важных элементов схемы.

Зелёненький «бочонок» слева вверху платы — это никель-металлогидридный аккумулятор из 3-х элементов ёмкостью 20 мАч на напряжение 3.6 В. Сразу надо сказать, что он — не для работы прибора, а только для подпитки с целью сохранения параметров при отключении от питающей сети.

То есть, прибор с ним включится (по нажатию кнопки), но ничего замерить не сможет (если подать на него какое-то небольшое напряжение).

Под ним — пара электролитов (фильтрация питания), а далее под ними — большой желтый «сухой» конденсатор.

Посмотрим на него в другом ракурсе:

Номинал желтого конденсатора — 0.68 мкФ, он работает реактивным гасителем лишнего напряжения для системы питания самого ваттметра.

Последовательно с ним подключен резистор 33 Ом (справа от конденсатора); он служит для предотвращения резких бросков тока в момент включения ваттметра в розетку.

А слева от конденсатора — шунт в виде скобы из толстой проволоки. Он нужен для замера протекающего в нагрузку тока.

Читать еще:  Выдвигающаяся розетка для кухни

Ещё на этой стороне платы находится кварц, необходимый для тактового генератора аналого-цифрового процессора, расположенного на обратной стороне платы. Вот ей сейчас и займёмся.

Главная микросхема на плате (U3) — специализированный цифро-аналоговый процессор BL6523GX, спроектированный для измерения мощности.

Его структурная схема (взята из datasheet):

Рассматривать эту схему не будем, чтобы не утяжелять обзор.

Ещё одна микросхема (U2), поменьше, — это ATMHK220 24CO2N. Она работает в качестве флеш-памяти с последовательной передачей данных.

Последняя, самая маленькая микросхема (U3, 78L05) — стабилизатор питания 5 В.

Режимы ваттметра

Посмотрим на органы управления ваттметра:

На передней панели имеются 5 кнопок: 4 большие кнопки и одна полускрытая кнопка — RESET.

Кнопкой RESET рекомендую пользоваться при каждом включении прибора в розетку, иначе он может показывать белиберду. После нажатия RESET прибор работает стабильно, проблем нет.

Из остальных кнопок самая главная — это FUNCTION. С помощью этой кнопки пользователь определяет, какую информацию он желает посмотреть.

При нажатии на эту кнопку последовательно переключаются по кругу следующие режимы отображения:

  • Время работы (с ненулевой мощностью) + мощность + стоимость (если была установлена цена за КВт*час);
  • Время работы + суммарное потребление энергии (накопление);
  • Время работы + напряжение в сети;
  • Время работы + потребляемый ток + коэффициент мощности (косинус фи);
  • Время работы + минимальная потребляемая мощность за время работы;
  • Время работы + максимальная потребляемая мощность за время работы;
  • Стоимость за КВт*час (просмотр и установка).

Остальные три кнопки как раз используются для установки цены за КВт*час.

Как выглядит экран ваттметра в режимах показа напряжения и тока, можно посмотреть на следующих фото (режим мощности был показан выше):

Теперь перейдём к оценке «профпригодности» ваттметра — его тестированию.

Тестирование ваттметра

Первым делом проверяем точность измерения прибором напряжения и тока. Для этого проводилось сравнение показаний с мультиметром DT9205A:

Если взять за основу показания мультиметра, то ваттметр слегка занижает показания по напряжению (на 0.7%). Учитывая ограниченную точность обоих приборов, можно считать, что расхождений нет.

По току расхождение составило чуть больше: 1.5% с тем же знаком (ваттметр показал меньше).

Соответственно, при измерении мощности эти две погрешности сложатся, и погрешность измерения мощности должна будет составить 2.2%. Но эта цифра — только ориентировочная (с учетом возможной погрешности мультиметра).

Конечно, по-хорошему надо бы проверять тестируемый ваттметр не с помощью вольтметра и амперметра, а с помощью образцового ваттметра, сертифицированного Ростестом. Но извиняйте: чего нет, того нет.

Теперь подсовываем прибору простую активную нагрузку — лампу накаливания 25 Вт:

Эх, как же он приятен — тёплый ламповый свет! Но речь в данном случае о том, что номинальная мощность лампы подтвердилась с высокой точностью.

Теперь — небольшая таблица с пробными замерами различной аппаратуры, которая покажет, в том числе, как «дурят нашего брата»:

Тестируемая аппаратураНоминальная мощностьИзмеренная мощностьИзмеренный коэффициент мощности
Паяльник25 Вт27.3 Вт0.97
Светодиодная лампа «Старт»10 Вт8.3 Вт0.59
Светодиодная лампа «Старт»15 Вт11.8 Вт0.59
Микроволновка в простое1.8 Вт0.44
Микроволновка (в режиме 800 Вт)1200 Вт1274 Вт0.91
Зарядка смартфона10 Вт11.1 Вт0.54
Системный блок компьютера (выключен)2.7 Вт0.35
Системный блок компьютера (включен, в простое)45 — 67 Вт0.54
Системный блок компьютера (нагрузочный тест OCCT-Linpack)95 — 98 Вт0.75
Системный блок компьютера (нагрузочный тест OCCT-Большой набор)105 — 111 Вт0.76

Немного обсудим полученные результаты.

Микроволновка показала результат заметно выше указанной на ней самой номинальной мощности. Учитывая высокий КПД магнетрона, можно предположить, что и на нагрев продуктов пошло не заданные 800 Вт, а значительно больше.

Это — пример обмана в пользу потребителя, но одновременно потребителю надо задуматься и о достаточной «прочности» электропроводки.

Интересной была попытка замерить мощность микроволновки в режиме «320 Вт». Микроволновка периодически то включалась на полную мощность (1274 Вт), то периодически снижала мощность почти до нуля, чтобы в среднем получилось 320 Вт.

Со светодиодными лампами обман получился уже в обратную сторону, т.е. лампам мощности недодали.

В тесте компьютера надо иметь в виду, что это был не игровой компьютер, а компьютер офисного типа. Игровой компьютер будет потреблять значительно больше, особенно в моменты наиболее жарких баталий.

В общем, ваттметр помог совершить много интересных открытий касательно имеющейся в доме аппаратуры.

Последний вопрос в тестировании ваттметра — нижний предел его работоспособности по напряжению.

Для выяснения этого вопроса был использован трансформатор ТПП-282-127/220-50 с множеством отводов от первичной обмотки (своего рода замена ЛАТР-у).

Эксперименты с подключением к разным отводам трансформатора показали, что ваттметр работоспособен при напряжении 112 Вольт и выше (по показаниям самого ваттметра). При более низких напряжениях прибор включался, но ничего не измерял (показывал нулевые ток, напряжение и мощность).

Таким образом, ваттметр будет работоспособным даже при значительных колебаниях напряжения в питающей сети.

Итоги и выводы

Протестированный «ваттметр в розетку» показал точность, вполне достаточную для бытовых применений (без претензий на что-то более высокое). И это — главное.

Естественно, у него есть множество недостатков, простительных за его цену.

У него нет возможности передать данные в компьютер или смартфон; нет и возможности запротоколировать график потребления мощности по времени.

Читать еще:  От чего горит розетка

Мне лично ещё не понравилось, что у него нет возможности вывести на экран одновременно мощность, напряжение и потребляемый ток. Чтобы их увидеть, надо поочерёдно переключаться между экранами.

И, конечно, отсутствие подсветки экрана — тоже не украшение.

Но, с учётом цены, право же, всё это — мелочи. 🙂

Купить ваттметр можно на Алиэкспресс по этой ссылке.

Кроме протестированного варианта ваттметра в таком же корпусе выпускается ваттметр на основе другого процессора. Он не тестировался, но, вероятно, должен показать аналогичные характеристики.

Представляем вашему вниманию предельно простое и безопасное устройство для измерения параметров электрического тока в домашней сети. Оно подойдет как для самогонщиков, имеющих в хозяйстве дистиллятор или колонну с регулируемым электрическим ТЭНом, так и другим людям, желающим иметь дома электрический счетчик, функционал которого выходит далеко за рамки стандартного прибора для учета электроэнергии. Итак, измерительная розетка – устройство для измерения потребляемой мощности (мгновенной или суммарной – по желанию), напряжения, силы тока или его частоты.

Что представляет собой умная измерительная розетка

Внешне – это очень компактное устройство с цифровым дисплеем, электрической вилкой (для подключения к бытовой сети) и стандартным разъемом (для подключения потребителей). Кроме этого розетка ваттметр имеет в комплекте небольшую инструкцию на английском языке. Но, учитывая простоту обращения с прибором, данная аннотация вряд ли для кого-то будет полезной. Дисплей – монохромный, а управление устройством осуществляется с помощью кнопок. Всего их пять:

  • Function или Set – основная кнопка, с помощью которой переключаются режимы измерения (герцы, амперы, ватты и т. д.);
  • Cost – кнопка, позволяющая задать стоимость электроэнергии (за 1 кВт/ч);
  • Reset – скрытая кнопка для сброса заранее введенных настроек.
  • Energy – кнопка включения устройства в автономном режиме (от батареек), одновременно являющаяся переключателем функций прибора;
  • Up – переключатель измеряемых параметров.

В целом умная розетка с ваттметром достаточно проста в управлении. Освоить работу с ней нетрудно, даже если рассчитывать исключительно на собственную интуицию. Основные измерительные функции становятся доступны уже при включении в бытовую розетку (то есть без батареек). Если задействовать в работу две небольшие батарейки (типа «таблетка»), устройство будет способно сохранять в памяти все параметры, даже если электричество в сети будет отключено. Данная функция полезна для тех, кого, к примеру, интересует стоимость потребленной электроэнергии каким-либо прибором за определенный промежуток времени. Если же розетка вольтметр, амперметр, ваттметр используется вами исключительно для измерения мощности в процессе дистилляции, батарейки и вовсе не нужны, но две батарейки все же входят в комплект устройства.

Особенности работы

В основе измерительного функционала лежит электронный алгоритм подсчета параметров электрического тока, который проходит через измерительную розетку ваттметр в единицу времени. Каждый параметр регистрируется отдельным модулем устройства, после чего обрабатываются встроенным процессором и выводятся на дисплей в понятном для простого обывателя виде. Зная буквенные обозначения, в которых выражается мощность тока, его напряжение, а также прочие параметры переменного тока, разобраться в показаниях прибора можно без особого труда. В итоге, если цифровой бытовой ваттметр в розетку купить, то можно очень легко выполнять следующие операции:

  • измерять величину мгновенной мощности в цепи электрического ТЭНа, что далеко не все запчасти для самогонного аппарата умеют делать;
  • фиксировать расход электроэнергии, а также ее стоимости за определенный промежуток времени (например, за одну перегонку);
  • вести учет времени работы электрического нагревателя и так далее.

В комплекте цифрового ваттметра, включаемого в розетку, есть инструкция по применению, которая написана на английском языке. Впрочем, она пользователю не понадобится, ведь настройка прибора и включение его в работу проще, чем взаимодействие с обычным электронным калькулятором. Основные параметры же измерительного устройства приведены на картинке ниже.

  • измерительная розетка 1 шт;
  • батарейка — 2 шт.

Параметры измерения:

  • максимальная мощность — 3680 ватт;
  • напряжение — от 220 В до 250 В;
  • сила тока — до 16 ампер;
  • частота тока — до 50 гц.

Причина уценки

Простой в использовании счётчик потребляемой электроэнергии розетка-ваттметр/ вольтметр/амперметр (измеритель мощности, напряжения, счётчик электроэнергии) RX-11 предназначен для измерения и контроля потребления энергии различными электроприборами, оснащен возможностью установки цены киловатт-часа, что позволяет узнать суммарную стоимость потребленной электроэнергии. Благодаря возможности установки двух ценовых режимов (установка дней недели и времени смены режима), данная модель подходит для круглосуточного измерения. Розетка оснащена ЖК дисплеем c подсветкой, кнопками управления, кнопкой сброса настроек и быстрой очистки данных. Отображает-Текущее время. Напряжение сети (В). Ток, потребляемый подключенным электроприбором (А). Потребляемая мощность подключенного электроприбора (Вт). Количество электроэнергии, потребленной подключенным электроприбором (кВт/ч). Частота переменного тока (Гц). КПД подключенного устройства.

Общие характеристики

Дополнительная информация

МодельRX-11
Максимальный ток16 А
Количество розеток1
Макс. мощность (Вт)3520 Вт
Вес товара с упаковкой (г)245 г
Вес товара без упаковки (г)237 г
Высота предмета14 см
Ширина предмета6.5 см
Высота упаковки (мм)230 мм
Ширина упаковки (мм)110 мм
Глубина упаковки (мм)85 мм
Страна производстваКитай
Комплектацияупаковка; инструкция; прибор

Информация о технических характеристиках, комплекте поставки, стране изготовления и внешнем виде товара носит справочный характер и основывается на последних доступных сведениях от продавца

PM 231E Бытовой ваттметр в розетку, измеритель потребляемой мощности, энергометр

  • Бытовой ваттметр, энергометр, помогает контролировать затраты на электроэнергию
  • Измерение напряжения, частоты, тока, мощности
  • Расчет общего потребления электроэнергии и затрат
  • Измерение времени в часах и минутах
  • Регулируемые тарифы (ночной и дневной тариф)
  • Батарейки LR44 входят в комплект поставки на случай сбоев электроэнергии
  • Розетка с защитой от детей
  • В блистерной упаковке
  • Номинальное напряжение 230В
  • Номинальный ток 16А
Читать еще:  Розетка под деревянный брус

Ваттметр бытовой Primera-Line имеет встроенный двухтарифный счетчик электроэнергии. Также возможность измерения напряжения сети, тока, частоты и мощности. Для этого достаточно просто включить ваттметр в розетку, а в него подключить бытовой прибор. Очень удобно использовать энергометр для контроля затрат при подключении различных бытовых приборов и устройств. Например, Вы устанавливаете стоимость за 1 кВт электроэнергии в час, подключаете устройство и наблюдаете текущую и суммарную стоимость электроэнергии затраченную на работу данного устройства.

Характеристики ваттметров

Ряд моделей имеет отверстия для расположения аккумуляторов, батареек, которые потребуются, если предусмотрены функции сохранения измеренных параметров и анализ, сопоставление данных.

Обычно технические характеристики устройств следующие:

  • номинальная мощность — 3,6 кВт;
  • ток — 16А;
  • напряжение — 190 – 270 В;
  • частота — 50 Гц;
  • минимальная измеряемая мощность — 0,1 Вт;
  • точность измерения — погрешность до 1 %;
  • суммарное отражаемое энергопотребление — до 10000 кВт/ч;
  • собственное потребление энергии — меньше 0,5 Вт;
  • оптимальная температура окружающей среды — 5 – 40 градусов.

Чаще всего при помощи ваттметров в розетки с индикатором потребляемой мощности оценивают работу чайников, стиральных машин, обогревателей, прочей бытовой техники.

Описание

Розеточный счетчик электроэнергии с возможностью измерения стоимости использованной электроэнергии Intertek BE009 — полезное домашнее устройство, которое позволит Вам измерить основные параметры электричества в домашней сети и узнать, сколько Вы тратите денег при использовании конкретного бытового электроприбора. Энергометр обеспечит вас самой полной информацией о потреблении электроэнергии и избавит вас от установки дополнительных устройств.
Портативный счетчик электроэнергии — измеритель мощности выполнен в прочном пластиковом корпусе. Спереди расположены ЖК дисплей, четыре кнопки управления устройством, кнопка сброса настроек Reset, розетка для подключения электроприборов, а на задней стороне — вилка для подключения устройства к электросети. Вы с лёгкостью можете подключить этот измеритель потребления электроэнергии к любой ЕВРО розетке в вашем доме. Трёхстрочный цифровой дисплей устройства имеет 7 режимов отображения данных. В верхней строке всегда отображается время работы подключённого устройства в минутах. Экран включается при нажатии на кнопки и/или включении прибора в розетку.
Во второй и третьей строке вы можете переключаться между семью видами информации: стоимость за киловатт-час, мощность и стоимость за потреблённое электричество, количество потреблённых киловатт-часов и количество дней работы, напряжение и частота тока в сети, сила тока и коэффициент мощности, наименьшая мощность, наибольшая мощность. При превышении значений силы тока более 16 А и потребляемой мощности электроприбора более 3680 Вт — электронный ваттметр проинформирует вас о перегрузке.
Также у прибора есть функция авто отключения при бездействии в течении 15 секунд. Настройки энергометра перед использованием предельно просты — Вам нужно лишь ввести значение стоимости за киловатт-час.
Счетчик потребления электроэнергии — измеритель мощности обладает функцией памяти, которая хранит измеренные максимальные и минимальные значения мощности, количество потреблённых киловатт-часов, стоимость и время работы. Эти данные сохраняются в нем до перезагрузки устройства кнопкой «RESET». Остальные показатели являются текущими и отображаются только во время работы. Розеточный счетчик электроэнергии питается от самой электросети, но следует отметить наличие встроенного аккумулятора 3.6 В, который позволяет настроить прибор и просмотреть записанные показатели без подключения в розетку.
Такой измеритель потребления электроэнергии как Intertek BE009 можно использовать дома в сочетании с любым бытовым прибором — например, утюгом, кондиционером, холодильником. Этот бытовой измеритель мощности, благодаря сочетанию в себе функции ваттметра, амперметра, вольтметра и счётчика стоимости, поможет вам в контроле за потреблением тока и расходами на электроэнергию.

Схема подключения измерительного прибора

От того, насколько правильно подключен ваттметр в конкретном участке цепи, будет зависеть точность полученных данных. Правильная схема включения ваттметра выглядит следующим образом: неподвижная катушка тока измерительного прибора последовательно соединяется с нагрузкой или потребителями электроэнергии.

Подвижная катушка напряжения последовательно соединяется с добавочным сопротивлением, а затем весь этот участок параллельно подключается к нагрузке. Подвижная часть ваттметра имеет определенный угол поворота, вычисляемый по формуле: α = k2IхIu = k2U/Ru, в которой I и Iu являются соответственно токами последовательной и параллельной катушек прибора.

Поскольку в схеме используется добавочное сопротивление, параллельная цепь устройства будет обладать практически постоянным сопротивлением (Ru). В этом случае угол поворота будет равен: α = (k2/Ru)хIхU = k2IхU = k3P. То есть, мощность цепи будет определяться именно по этому параметру.

В ваттметре равномерно нанесена измерительная шкала, сделанная в одностороннем варианте, когда расположение делений начинается от нуля в правую сторону. Когда электрический ток в неподвижной катушке изменяет свое направление, это приводит к изменению направления поворота и вращающего момента подвижной катушки. Если подключение ваттметра выполнено неправильно и направление тока будет другим, электронный прибор не сработает.

По этим причинам не следует путать зажимы, которые используют для подключения. Последовательная обмотка имеет зажим для соединения с источником питания, называемый генераторным. Параллельная цепь также называется генераторной и имеет собственную нужную клемму, чтобы подключить участок к проводу, соединенному с последовательной катушкой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector