Цифровой ваттметр – это усовершенствованная модификация его аналогового предшественника. Он служит для измерения мощности в сети, которая не должна выходить за ограничения. В противном случае, может возникнуть пожар и поломка оборудования. При постоянном токе показатель мощности вычисляется посредством умножения напряжения на силу тока при помощи амперметра и вольтметра. В схеме переменного тока требуются специальные измерительные приборы, к которым и относится ваттметр.
Предназначение
Преимущественно цифровые ваттметры используются в сферах электроэнергетической промышленности, машиностроении, при ремонте электрических устройств. В быту данные приборы применяют специалисты по электротехнике, компьютерному оборудованию, радиолюбители.
Возможности ваттметров:
- Тестирование электрических цепей или их участков.
- Определение мощности устройств.
- Испытание электрических установок по типу индикатора.
- Контроль работы электрооборудования.
- Учет использования электрической энергии.
Виды
Мощность измеряется на основе данных напряжения и силы тока. По способу измерения и выдачи итоговой информации, рассматриваемые приборы разделяют на аналоговые и цифровые ваттметры.
Вариант аналогового типа имеет блок самопишущих и показывающих элементов. Они выявляют активную мощность определенного участка цепи. Экран такого приспособления имеет градуированную шкалу и стрелку. Деления циферблата разделены по величинам показателя мощности в ваттах.
Цифровые модификации измеряют активную и реактивную мощность. На дисплей выводится информация о напряжении, силе тока, использовании электричества за единицу времени. Результаты замеров выводятся на компьютерное устройство.
Как работает?
Основным принципом работы цифрового ваттметра, схема которого приведена выше, является проведение предварительного замера напряжения и токовой силы. Для этого подключают последовательно к потребляющему устройству датчик тока, а по параллельной схеме индикатор напряжения. Эти элементы изготавливаются из термисторов или их аналогов (измерительных трансформаторов, термопар).
Измеряемые параметры мгновенно посредством преобразователя подаются к внутреннему микропроцессору. Происходит измерение мощности и полученные результаты высвечиваются на экране и передаются на внешние приборы.
Стоит отметить, что электродинамические приборы имеют широкий спектр действия, работают как с постоянным, так и с переменным током. Индуктивные устройства используются только для цепей переменного тока.
Цифровой бытовой ваттметр
Чаще всего на отечественном рынке в рассматриваемом сегменте представлены приборы китайского производства. Такое устройство измеряет мощность разных потребителей электроэнергии. Для начала работы его вилку следует вставить в стандартную розетку, а в розетку бытового цифрового ваттметра подключить вилку потребителя, мощность которого будет измеряться.
Таким приспособлением можно измерить мощность потребителя и рассчитать потраченные деньги за использованную электроэнергию от конкретного устройства.
Подобный цифровой ваттметр оснащен встроенной аккумуляторной батареей, которая служит для запоминания измеряемой мощности. Фронтальная панель имеет несколько кнопок, предназначенных для переключения режимов, указания рассчитанной цены, сброса сведений, переключения верхнего и нижнего положения. На задней части корпуса указывается максимальное рабочее напряжение (230 В), частота (50 Гц), измеряемая мощность (от 0 до 3600 Вт), предельный ток (16 А).
Тестирование
Рассмотрим работу цифрового ваттметра на примере бытовой модификации. После включения в розетку на дисплее высвечивается время, требуемое на измерение мощности потребителя. Возьмем в качестве него светодиодную лампу. На экране при выключенной лампе высвечивается показатель 0,4 Вт (мощность отключенного потребителя). При включении лампы показания меняются на 10,3 Вт. В графе цена стоят нули, если ее не указывать.
Светодиод может менять мощность свечения. При увеличении яркости, возрастают и параметры мощности. При активации второго режима, в верхней части также отображаются два поля (время и кВт/часы). Поскольку устройство проработало меньше часа, во временном поле указаны нули. В нижней части имеется отображение информации о том, сколько дней проводилось измерение конкретного потребителя.
Следующий режим: во втором поле отображается напряжение сети и частота тока. Верхняя часть всех режимов показывает время замеров. Переход на следующий режим сопровождается показаниями силы тока в центральной части экрана.
Режим № 5 отображает минимальную мощность, а на шестом – максимальный ее показатель. Стоимость электроэнергии устанавливается вручную при помощи кнопок. После выставления всех параметров, можно измерить и рассчитать потребления любого домашнего электроприбора.
Модель ЦП 8506-120
Этот цифровой ваттметр переменного тока предназначен для измерения показателей мощности активной и реактивной цепи в трехфазной сети переменного тока. Агрегат демонстрирует текущую мощность на датчике, высвечивая сигнал аналогового типа. Цифровой экран разделен на четыре разряда, выполненные замеры выводятся в виде цифр с учетом коэффициента трансформации.
Характеристики:
- Коэффициент показателя мощности – 1.
- Габариты – 12х12х15 см.
- Цифры на экране (высота) – 20 мм.
- Диапазон показаний по максимуму – 9999.
- Погрешность – 0,5.
- Скорость преобразования – не более 0,5 секунды.
- Рабочие температуры – от +5 до +40 градусов по Цельсию.
- Категория корпусной защиты – класс IP 40.
- Потребляемая мощность – 5 Вт.
- Рабочая частота – 50 Гц.
- Масса – 1200 г.
Многофункциональный прибор СМ 3010
Данный цифровой ваттметр предназначен для замеров показателей постоянного и переменного тока. Кроме того, он может использоваться для работы с менее точными аналогами.
Параметры:
- Диапазон проводимых измерений – 0,002 – 10 А.
- Замеры показателей постоянного/переменного тока – 1-1000/1-700 В.
- Частотный интервал 40-5000 Гц.
- Погрешность в замерах постоянного/переменного тока – 0,1%/0,1%.
- Аналогичный показатель по замеряемым частотам в диапазоне 40-5000 Гц – 0,003%.
- Масса – 1 кг.
- Габаритные размеры – 22,5х10х20,5 см.
- Потребляемая мощность – 5 Вт.
Д 5085
Универсальный ваттметр служит для проведения замеров мощности в однофазных цепях постоянного и переменного тока, а также контроля приборов с меньшими показателями точности.
Характеристики:
- Размеры – 20,5х29х13,5 см.
- Условия работы – температура от +10 до +35 градусов при влажности не выше 80%.
- Погрешность – 0,2.
- Номинальный коэффициент мощности – 1,0.
- Номинальный показатель тока параллельной цепи прибора – 5 мА.
ЛСЕНЕ
Этот цифровой ваттметр для аккумуляторов, цена которого стартует от 500 рублей, оснащен жидкокристаллическим дисплеем, обеспечивает проверку АБ в реальном времени, при показателях от 0 до 60 В. Устройство имеет низкое потребление энергии, работает с батареями 12, 24, 36, 48 В.
Параметры:
- Рабочее напряжение – 0-60 В.
- Максимальная сила тока – 0,01 А.
- Рабочий ток – 7 А.
- Габаритные размеры – 84х50х20 мм.
- Последовательность выдачи данных – не более 2 секунд.
Отзывы
Отклики пользователей о цифровом ваттметре переменного тока, схема которого приведена ниже, свидетельствуют о том, что многофункциональные модели предпочтительнее, так как имеют возможность работать с постоянным и переменным током. Однако потребителям, которым нужно измерить мощность холодильника, лампы, другой быттехники или показания счетчика, вполне довольны бытовой модификацией. К ее преимуществам относится компактность и удобство использования. В мастерских или на предприятиях рекомендуют использовать более точные вариации.
Также владельцы отмечают, что точность показаний во многом зависит от правильного температурного режима. Они советуют выбирать устройство в сопоставлении его будущего предназначения, цены и качественных характеристик.
Цифровой ваттметр своими руками
За основу самодельного прибора можно взять готовый китайский модуль типа Pzem-021. Он довольно популярен среди народных умельцев, поскольку позволяет измерить несколько параметров, а именно:
- Силу тока.
- Напряжение.
- Мгновенную мощность.
- Конечное потребление за определенный период.
Приобрести этот элемент не составит труда на радиорынке или в специализированном интернет-магазине.
Стоит отметить, что этот модуль имеет негативную сторону – не читает реактивную нагрузку. Следовательно, провести замер показателей устройства с высокой реактивной мощностью, не получится. Тем не менее большинство бытовых электрических счетчиков измеряют только активную мощность, поэтому проверить, за что вы платите в платежке, вполне реально.
В качестве корпуса ваттметра послужила распаячная коробка размером 100х100 мм. В ней следует с обеих сторон вырезать отверстия, а в крышку вставить приобретенный модуль. На дно коробки приспосабливаем розетку. Провода к прибору подключаются по схеме, имеющейся на корпусе модуля (питание подается на центральные контакты, а нагрузка – на крайние элементы). К выходным контактам крепится вилка со шнуром. Ваттметр готов.
В завершение
Ваттметр – прибор, необходимый во многих сферах, а также в быту. Цифровые аналоги гораздо информативнее и точнее. Выбирая устройство, учитывайте его характеристики, а также рабочий диапазон и производителя. Китайские модификации на порядок дешевле, однако их качество и точность оставляют желать лучшего.
