Устройство и принцип работы электронных ваттметров и счетчиков энергии. Цифровой ваттметр: обзор, характеристики, виды и отзывы Ваттметр и принцип его работы

Может выполнять работу. Например, вскипятить воду в электрочайнике, перемолоть кофе в кофемолке, согреть курицу в микроволновке и так далее. Все эти бытовые приборы являются нагрузкой для домашней сети. Но, как вы знаете, некоторые приборы “крутят” счетчик очень быстро, а некоторые приборы почти не потребляют электрический ток.

Если включить чайник и лампочку накаливания в вашей комнате и оставить на час, то чайник “съест” электроэнергии намного больше, чем та же самая лампа накаливания. Дело в том, что чайник обладает большей мощностью, чем лампочка. В этом случае можно сказать, что мощность чайника будет больше, чем мощность лампы в единицу времени, например, за секунду. Чтобы точно измерить, во сколько раз чайник потребляет электрической энергии больше, чем лампочка, нам нужно измерить мощность чайника и лампочки.

– это прибор, который измеряет потребляемую мощность какой-либо нагрузки. Выделяют три группы ваттметров:

• низкой частоты и постоянного тока
• радиочастотные ваттметры
• оптические ваттметры

Так как наш сайт посвящен электронике и электротехнике, то мы будем в этой статье рассматривать только ваттметры постоянного тока и низкой частоты. Под низкой частотой подразумевается частота в 50-60 Герц.

Мощность постоянного тока

Итак, вы уже все в курсе, что любая нагрузка для электрического тока потребляет какую-либо мощность. Мощность постоянного тока выражается формулой:

P=IU

где

P – это мощность, которая выражается в Ваттах (Вт,W)

I – сила тока, которую потребляет нагрузка, выражается в Амперах

U – напряжение, которое подается на нагрузку, выражается в Вольтах

Поэтому, чтобы найти мощность какой-либо нагрузки, которая подсоединена к постоянному току, достаточно перемножить значение и . Например, на этом фото мы видим вентилятор от компьютера, который подцепили к . Его мощность, как не трудно догадаться, составила P=IU=0,18 Ампер x 12 Вольт =2,16 Ватт.

Ваттметры для постоянного тока

Вы ведь не будете каждый раз таскать с собой громоздкий блок питания или два , которые будут измерять и ток и напряжение? Поэтому, в настоящее время ваттметры представляют из себя законченные приборы, которые очень легко соединяются с потребляемой нагрузкой. На Алиэкспрессе я находил вот такие ваттметры для постоянного тока, которые показывают сразу и ток, и напряжение, и потребляемую мощность нагрузки. К проводам, где написано SOURCE цепляем источник постоянного тока, а к проводам LOAD цепляем нагрузку. Все элементарно и просто!

Некоторые из них идут в комплекте со

Схема подключения источника постоянного тока и нагрузки в таком ваттметре выглядит так

Ну и самый бюджетный вариант – это взять ампервольтметр и просто умножать значения тока и напряжения

Вот такой вольтамперметр рассчитан на максимальные параметры 100 Вольт и 50 Ампер. То есть, теоретически, он может измерять мощность до 5 кВт.

Мощность переменного тока

Мощность переменного тока вычисляется по формуле:

P=IUcos φ

где

P – мощность, Ватт

I – сила тока, Ампер

U – напряжение, Вольты

cos φ – коэффициент мощности

Что еще за косинус фи ? И что он вообще означает? Есть такие радиоэлементы как конденсаторы , катушки индуктивности , трансформаторы , электромеханические реле различные двигатели и прочие радиоэлементы, которые обладают какой-либо емкостью или индуктивностью.

Если вспомнить осциллограмму переменного напряжения из нашей домашней розетки, то она будет выглядеть вот так:

Если же запитать какую-нибудь нагрузку, типа лампочки накаливания, то у нас в дело пойдет также такой параметр как сила тока . Так как лампочка накаливания не обладает никакой емкостью или индуктивностью, то сила тока у нас будет синфазно меняться с напряжением. Синфазно – это означает одинаково, синхронно. Например, синхронное плавание. Там участники все делают вместе и одинаково.

Так вот, такой параметр как сила тока и напряжение на лампочке тоже действуют синфазно. Ниже красной синусоидой я показал силу тока, которая “бежит” через лампочку:

Видите? Она начинается в этом же месте, где и напряжение. Сила тока достигает максимума, и напряжение тоже достигает максимума в это же самое время, следовательно и мощность в этот момент тоже максимальная (P=IU). Сила тока равняется нулю и напряжение тоже равняется нулю в том месте, где пересекаются эти синусоиды, значит и мощность в этот момент тоже будет равняться нулю.

Но весь прикол в том, что каким-то чудом радиоэлементы, обладающие индуктивной или емкостной составляющей (конденсаторы, катушки, трансформаторы и тд) умудряются сдвигать синусоиду силы тока.

Предположим, будем питать от сети мой трансформаторный блок питания.

И у нас осциллограмма силы тока уже будет принимать примерно вот такой вид:

В зависимости от значения индуктивной или емкостной составляющей, сила тока может либо опережать либо отставать от напряжения. А чтобы измерить на сколько, для этого в обиход ввели фи (φ), которая показывает этот сдвиг в градусах.

Короче говоря, не будем рассматривать тригонометрию, скажу просто, что для расчета мощности берут косинус значения этого угла.

Ваттметр цифровой на сетевое напряжение

В гостях у нас китайский ваттметр, приобретенный на распродаже в Алиэкспрессе.

Ну что же, давайте познакомимся с ним поближе.

Первая строка на ваттметре – это часы. Они начинают счет только тогда, когда в розетку ваттметра включена какая-либо нагрузка. Нагрузкой в нашем случае может быть любой электробытовой прибор: утюг, паяльник, светильник и так далее

Строкой ниже, с помощью кнопки “Energy”, мы можем выводить параметры электрического сигнала, такие как:

– напряжение (V, Вольт)

– сила тока (A, Ампер)

– частота (Hz, Герц)

– мощность (W, Ватт)

– коэффициент мощности (Power Factor) или cos φ (косинус фи,безразмерная величина, то есть измеряется чисто в цифрах)

Третья строка – это расчет стоимости электроэнергии. Измеряется в Киловаттах умноженных на Час (КВатт х час). Самая частая ошибка – это когда пишут кВатт/час. Запомните, там знак не деления, а умножения! Вот за эти киловатт-часы мы и платим денежку провайдерам электрической энергии;-).

Сейчас никакая нагрузка не включена в розетку ваттметра. Смотрим на дисплей:

Ничего себе, почти 240 вольт.

Можно замерить частоту. 50 Герц – так и должно быть.

Так как в розетке нашего ваттметра нет никакой нагрузки, следовательно и сила тока также будет равняться нулю:

Ну и мощность также будет равняться нулю

Например, мой самопальный простой блок питания , включенный в сеть и не питающий никакую нагрузку, все равно потребляет энергию, так как является трансформаторным. Напряжение сразу идет на первичную обмотку трансформатора .

Его не следует оставлять включенным в розетку, так как он все равно хоть и немного потребляет ток.

Включаю свой трансформаторный блок питания в сеть 220 Вольт. Итак, напряжение в розетке 236,8 Вольт:

К блоку питания я подцепил лампочку на 12 вольт. Итого, нагруженный блок питания у нас потребляет 0,043 Ампера.

Power Factor – коэффициент мощности, он же косинус фи. Сейчас он у нас равен 0,42, так как нагрузка индуктивная.

Проверяем все это дело по формуле P=IUcos φ=0,043х236,8х0,42= 4,28 Ватт. Почти все сходится с небольшой погрешностью.

Давайте проведем еще один опыт. Возьмем лампу накаливания на 220 Вольт и подцепим ее через ваттметр в сеть. Так как лампочка накаливания у нас не обладает ни индуктивностью, ни емкостью, то на графике синусоида силы тока и напряжения будет примерно выглядеть вот так. То есть синхронно:

Фи в этом случае равен нулю (сдвига фаз между ними нет). Вспоминаем школьный курс тригонометрии и помним, что косинус нуля – это единичка!

Проверяем на опыте.

Power Factor, он же косинус фи , высвечивает единичку. Все верно!

Замеряем потребляемую силу тока:

Замеряем напряжение:

Считаем по формуле:P=IUcos φ=0,115х233,5х1= 26,9 Ватт. Все также сходится с небольшой погрешностью;-)

Немного отходя от темы, давайте еще напоследок глянем, какую мощность потребляет светодиодная лампа

Всего 6 Ватт! А светит она даже получше 25 Ваттной, которую я использовал в опытах. Вывод делайте сами.

Где купить ваттметр

Как я уже сказал, брал на Али. Выбирайте любой понравившийся на сетевое напряжение

А вот здесь ваттметры на постоянный ток

Выбирайте на ваш вкус и цвет!

По предметам школьной программы набирают все большую популярность среди учащихся. В последнее время именно доступность интернета и мобильных гаджетов привела к резкому скачку числа участников таких мероприятий.
Но, если раньше участниками олимпиад по школьным предметам были в основном только отличники и успевающие ученики, то сейчас участником всероссийской олимпиады может стать совершенно любой школьник.

Портал всероссийских дистанционных олимпиад «Отличник» на своей странице в сети выложил отчет о результатах своих дистанционных олимпиад за последние годы. Из этого отчета видно, какие школьные предметы можно считать сводными для освоения и в каких заданиях участники чаще всего делают ошибки.

Самыми сложными, по мнению организаторов олимпиад и конкурсов «Отличник», являются предметы физика и химия. Олимпиада по химии включает в себя множество разных заданий из разделов неорганической и органической химии, и все они имеют примерно одинаковый процент ошибок участников. И совсем другая картина видна с заданиями по физике. О них и пойдет речь в данной статье.

27.06.2019

Среди общепромышленных, употребляемых для учета продукции и сырья, распространены товарные, автомобильные, вагонные, вагонеточные и др. Технологические служат для взвешивания продукции в ходе производства при технологически непрерывных и периодических процессах. Лабораторные применяют для определения влажности материалов и полуфабрикатов, проведения физикохимического анализа сырья и других целей. Различают технические, образцовые, аналитические и микроаналитнческие .

Можно разделить на ряд типов в зависимости от физических явлений, на которых основан принцип их действия. Наиболее распространены приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем.

Схема прибора магнитоэлектрической системы показана на рис. 1.

Неподвижная часть состоит из магнита 6 и магнитопровода 4 с полюсными наконечниками 11 и 15, между которыми установлен строго центрированный стальной цилиндр 13. В зазоре между цилиндром и полюсными наконечниками, где сосредоточено равномерное радиально направленное , размещается рамка 12 из тонкой изолированной медной проволоки.

Рамка укреплена на двух осях с кернами 10 и 14, упирающихся в подпятники 1 и 8. Противодействующие пружины 9 и 17 служат токоподводами, соединяющими обмотку рамки с электрической схемой и входными зажимами прибора. На оси 4 укреплена стрелка 3 с балансными грузиками 16 и противодействующая пружина 17, соединенная с рычажком корректора 2.

01.04.2019

1.Принцип активной радиолокации.
2.Импульсная РЛС. Принцип работы.
3.Основные временные соотношения работы импульсной РЛС.
4.Виды ориентации РЛС.
5.Формирование развертки на ИКО РЛС.
6.Принцип функционирования индукционного лага.
7.Виды абсолютных лагов. Гидроакустический доплеровский лаг.
8.Регистратор данных рейса. Описание работы.
9.Назначение и принцип работы АИС.
10.Передаваемая и принимаемая информация АИС.
11.Организация радиосвязи в АИС.
12.Состав судовой аппаратуры АИС.
13.Структурная схема судовой АИС.
14.Принцип действия СНС GPS.
15.Сущность дифференциального режима GPS.
16.Источники ошибок в ГНСС.
17.Структурная схема приемника GPS.
18.Понятие об ECDIS.
19.Классификация ЭНК.
20.Назначение и свойства гироскопа.
21.Принцип работы гирокомпаса.
22.Принцип работы магнитного компаса.

Соединение кабелей — технологический процесс получения электрического соединения двух отрезков кабеля с восстановлением в месте соединения всех защитных и изоляционных оболочек кабеля и экранных оплеток.

Перед соединением кабелей измеряют сопротивление изоляции . У неэкранированных кабелей для удобства измерений один вывод мегаомметра поочередно подключают к каждой жиле, а второй — к соединённым между собой остальным жилам. Сопротивление изоляции каждой экранированной жилы измеряют при подключении выводов

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ: «ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ СЭУ»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК И БЕЗОПАСНОЕ НЕСЕНИЕ ВАХТЫ В МАШИННОМ ОТДЕЛЕНИИ »

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Назначение системы охлаждения:

• отвод теплоты от ГД;
• отвод теплоты от вспомогательного оборудования;
• подвод теплоты к ОУ и другому оборудованию (ГД перед пуском, ВДГ поддержание в "горячем" резерве и т.д.);
• прием и фильтрация забортной воды;
• продувание кингстонных ящиков летом от забивания медузами, водорослями, грязью, зимой - ото льда;
• обеспечение работы ледовых ящиков и др.

Рис. 1. Система охлаждения дизелей

Цифровой ваттметр - это усовершенствованная модификация его аналогового предшественника. Он служит для 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 На дисплей выводится информация о напряжении, силе тока, 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. 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.

Наличие двух катушек у электродинамического прибора и возможность включения их в две разные цепи позволяет использовать эти приборы для измерения мощности электрического тока, т. е. как ваттметры.

Из выражения для угла поворота подвижной системы электродинамического прибора (2.12) следует, что, если неподвижную катушку включить последовательно нагрузке z (рис. 2-12), а последовательно с подвижной катушкой включить добавочное сопротивление Яд так, чтобы эту катушку можно было включать параллельно нагрузке, тогда ток в подвижной катушке равен

где - сопротивление катушки; U - напряжение на нагрузке; - постоянная данного прибора по мощности; Р - мощность, потребляемая нагрузкой. Такой прибор называют ваттметром. Его шкала равномерная.

Для измерения электрической мощности в цепях переменного тока используют ваттметры активной и реактивной мощности.

Ваттметр активной мощности. Если в цепь подвижной катушки включить активное добавочное сопротивление так, чтобы общее сопротивление этой цепи R было равно

тогда при напряжении и в сети и при токе i в нагрузке

ток в подвижной катушке равен

Мгновенное значение вращающего момента в этом случае равно

а среднее за период значение этого момента

Следовательно, ваттметр с активным добавочным сопротивлением в цепи подвижной катушки измеряет активную мощность цепи переменного тока.

Полученный вывод имеет простое физическое объяснение. В самом деле, если в цепь с индуктивностью включить амперметр, вольтметр и ваттметр (рис. 2-13), то , так как подвижная система вольтметра поворачивается под действием только приложенного напряжения, независимо от фазы этого напряжения (точнее, под действием тока в катушке, пропорционального приложенному напряжению), а подвижная часть амперметра поворачивается под действием только тока в катушке, независимо от фазы этого тока. Что касается подвижной части (катушки) ваттметра, то она поворачивается только в том случае, когда токи в обеих катушках не равны нулю, иначе не будет взаимодействия. Но в рассматриваемой цепи ток подвижной катушки максимален, когда ток в цепи i равен нулю, и наоборот. Прибор ничего не покажет. Этого и следовало ожидать, так как нагрузка то запасает энергию в магнитном поле, то возвращает в сеть.

Из графика токов данной цепи с индуктивностью (рис. 2-14) следует, что токи совпадают по направлению (на графике - по одну сторону от оси времени) только в течение двух (через одну) четвертей периода за период, а в две другие четверти периода токи имеют противоположные направления. Это означает, что направление вращающего момента изменяется четыре раза за период. Поэтому подвижная система ваттметра в течение периода будет испытывать действие четырех одинаковых по значению, но противоположных по направлению толчков и прибор ничего не покажет, так как вращающий момент, действующий на подвижную систему, определяется его средним значением за период.

Если же угол сдвига между токами невелик (рис. 2-15), то в течение периода положительные значения вращающего момента сильно превосходят отрицательные (по времени и по значениям) и подвижная система ваттметра повернется под действием среднего

значения реагируя на активную мощность, потребляемую данной нагрузкой.

Итак, ваттметр показывает активную мощность, потребляемую из сети.

Ваттметр реактивной мощности. В этом ваттметре последовательно с подвижной катушкой специально включается индуктивное добавочное сопротивление (рис. 2-16) такое, что

Пусть в цепи действует приложенное напряжение и нагрузка создает ток

Тогда мгновенное значение вращающего момента равно

После подстановки и преобразований получим:

Среднее за период значение вращающего момента равно

Отсюда и следует, что ваттметр с индуктивным сопротивлением в цепи подвижной катушки показывает реактивную мощность цепи переменного тока. Такой вывод объясняется просто: в случае, например, чисто индуктивной нагрузки, когда из сети безвозвратно не потребляется энергия, такая схема искусственно сдвигает фазу тока в подвижной катушке до совпадения с фазой тока в неподвижной, поэтому ваттметр показывает значение реактивной мощности.

Итак, у электродинамического ваттметра две катушки: одна - токовая, включаемая последовательно нагрузке, другая- катушка напряжения, включаемая параллельно нагрузке, потребляемую мощность которой необходимо измерить.

Для правильного включения прибора (чтобы стрелка отклонялась в нужную сторону) один из зажимов его обмотки помечают звездочкой эти зажимы ваттметра называют генераторными. Их следует подключать к тому зажиму нагрузки, который соединен с генератором (сетью).

Мощность осветительных ламп, в частности светодиодных, а так же приобретенных в последнее время паяльников, оловоотсоса и т. д., вызывала сомнения.
Так как проверить было нечем, то решил приобрести не дорогой встраиваемый ВольтАмперВаттМетр
В общем то, предмет достаточно хорошо освещенный на данном сайте и потому не собирался писать обзор, но в процессе изучения работы прибора возникли вопросы. Кому интересно, прошу под кат.

Согласно заявленным техническим характеристикам, вещь довольно полезная в быту и позволяет оценить напряжение в сети, ток потребления, мощность нагрузки и расход энергии.
Диапазоны измерений:
- Рабочее напряжение прибора: 80 ~ 260VAC;
- тестируемое напряжение: 80 ~ 260VAC;
- измеряемый ток: 0 - 20A;
- рабочая частота (в сети): 45-65 Гц;
- измеряемая мощность: 0 - 4500 Вт (Формат отображения измерений мощности: до 1 кВт -0-999,9 Вт, выше 1 кВ 1000 -4500 Вт);
- расход энергии: 0 -9999 кВтч. (Отображает, сколько энергии за час затратил подключенный в данному девайсу электроприбор);
- рабочая температура окружающего пространства: 0-50 градусов Цельсия;
- заявленные размеры 84.6*49.6*24.4мм соответствуют реальным габаритам.


Исполнение прибора – только для размещения в жилых и производственных помещениях в закрытом пространстве, т.е. при установке и эксплуатации следует исключить попадание влаги, воды, атмосферных осадков и т.д.
Прибор оснащен одной кнопкой, выполняющей несколько функций:

Кратковременное нажатие без удержания включает и отключает подсветку дисплея. (Дисплей яркий, углы обзора довольно большие, подсветка голубого цвета);

Нажатие и удержание кнопки в течение 5 секунд заставляет мигать показания мощности.
Мигающие цифры мощности показывают установленный порог мощности, при превышении которого дисплей начинает мигать (Заводом установлено значение 4,5 кВт).
Для установления другого порога в течение времени, когда цифры мощности мигают, кратковременно нажать кнопку – начнет мигать сегмент после запятой. Кнопкой установить его желаемую величину сегмента. Для изменения среднего сегмента (единицы Ватт) нужно после установки младшего сегмента НЕ трогать кнопку в течении 3 секунд. Значение устанавливается аналогично младшему сегменту. Старший сегмент (десятки Ватт) устанавливается аналогично. После этого, удержание кнопки в нажатом состоянии в течении 5 секунд записывает новый порог в память ваттметра.
Сразу предвижу вопрос: как прибор с диапазоном измерения 0 - 4500 Вт, т.е. 4,5 кВт может установить порог больше этого значения?
По всей видимости, прошивка для приборов с большим диапазоном измерений не сильно отличается от прошивки в данном экземпляре, и производитель пошел по пути унификации.
Звуковой сигнализации превышения порога установленной мощности нет, да и вряд ли ей будут рады при круглосуточной работе.

Нажатие и удержание кнопки в течении более 5 секунд заставляет мигать показания счетчика энергии – Втч. Кратковременное нажатие приводит к сбросу его показаний.

Учитывая, что точность прибора указана 1, т.е. 1% - показаниям можно вполне доверять.
Внешне прибор выполнен качество, литье не имеет огрех как снаружи, так и внутри.
Схема подсоединений нанесена на заднюю стенку прибора и не вызывает трудностей.

Присутствуют легкие следы флюса, но куда же без них. Пайка аккуратная, следы флюса на всякий случай убрал.

Из комплектующих можно выделить:
- HT1621B - контроллер для LCD дисплея 32 х 4;
- RN8208G –измерительный процессор;
- STM 32F030F4P6 – микроконтроллер с флэш памьятью на 256 кБ
Питание - безтрансформаторное.

При использовании прибора следует помнить, что он фиксирует только активную мощность, т.е. перемножение напряжения на ток не даст показаний, совпадающих с показаниями ваттметра. Мы ведь имеем дело с переменным током и тут нужно учитывать cosφ. Прибор это учитывает. Так же следует помнить, что у электроприборов с активной характеристикой нагрузки cosφ близок к 1, у приборов имеющих в своем составе конденсаторы, двигатели, симисторы, тиристоры cosφ будет далек от 1, а значит, реактивная нагрузка учитываться подопытным не будет.
Вооружившись теорией и окрыленный приобретением приступил к измерения всего, что подвернулось под руку.
В ход пошли лампа накаливания 60 Ватт, светодиодные лампы на 6 и 10 Ватт от разных производителей, паяльник ЭПСН-25 мощностью 25 Ватт, утюг, пылесос и недавно приобретенный паяльник мощностью 60 Ватт с регулировкой, фен.
Параллельно мультиметром измерялось входное напряжение.
И вот тут прибор меня удивил.
Сравнение измеряемого напряжения в сети по сравнению с мультиметром отличались на 3, а иногда и на 5 Вольт. Следовательно, мощность будет высчитываться не правильно.

К сожалению, мой мультиметр не измеряет силы переменного тока, а токовых клещей нет, но измерения заставили усомниться в точности прибора.
Разница в показаниях вольтметра и ваттметра составляла 3-5 Вольт.
Кроме того, обнаружена просадка показаний вольтметра сразу при подключении мощной нагрузки, по сравнению с параллельным измерением напряжения мульиметром, минимум на 10 Вольт.

Пару дней размышлял над ситуацией и обратил внимание на слегка заниженное напряжение в сети.
Взяв девайс и некоторые из уже протестированных электроприборов, навестил родственников.
Здесь картина оказалась совершенно другой, не считая светодиодных ламп – их мощность оказалась явно ниже заявленной даже при отличных показаниях напряжения в сети.

Лампа 60 Ватт

Чайник Браун

Фен 1300 Ватт

Пылесос LG

Результаты двух серий испытаний показали, что прибор адекватно проводит измерения при напряжении в сети от 225 вольт и выше, при напряжении в сети ниже 220 вольт – показания прибора далеки от действительности.
Был задан вопрос продавцу. Он добросовестно связался с изготовителем и через несколько дней прислал инструкцию КАЛИБРОВКИ прибора!!!
Что для этого требуется?
Алгоритм очень простой теоретически, но не всегда выполним без дополнительного оборудования.
И так:
1) Для калибровки требуется, чтобы напряжение в сети составляло 220 Вольт!!! Ни больше, ни меньше – т.е. требуется задать эталон напряжения;
2) Набрать активную нагрузку при напряжении 220 Вольт в сети, потребляющую ток в 1 Ампер – т.е. требуется задать эталон тока;
3) Отключить ваттметр от сети;
4) На плате отыскать две контактные площадки, помеченные буквой W и замкнуть их;

5) Подключить к ваттметру набранную эталонную нагрузку и включить ваттметр в сеть
Сразу после включения на экране появится надпись CAL - - - PASS.
Через пару секунд прибор перейдет в режим обычного отображения информации и проинформирует, что напряжение в сети составляет 220 Вольт, ток 1 Ампер;
6) Отключить прибор от сети
7) Удалить перемычку.
На этом процедура калибровки закончена.

Казалось бы, все просто, но есть сложности – не всегда в нашей сети напряжение составляет 220 Вольт.
Сначала пытался воспользоваться стабилизатором сетевого напряжения для получения 220 Вольт, но как показала практика, он держит на выходе не точные 220 Вольт, а определенный диапазон напряжений (возможно, он был неисправен, а возможно такова особенность схемы).
Ловить в течение суток нужное напряжение не стал – отнес ваттметр на работу в лабораторию и там с помощью ЛАТРа установил требуемое значение.
Нагрузку подбирал из ламп накаливания. Почему из ламп? Для калибровки требуется активная нагрузка, т.е. лампы, спирали, ТЭНы и т.д. Но спирали, ТЭНы, нагреватели классических паяльников изготовлены из нихрома, а он довольно продолжительное время после включения меняет свое сопротивление в сторону увеличения. В лампах накаливания этот процесс протекает гораздо быстрее, а, следовательно, лампа больше подходит как условный эталон.
Несколько раз проведя калибровку, добился отклонений в те самые заявленные производителем 1 %. В качестве перемычки использовал сетевой выключатель.
Исчезла разница показаний с мультиметром по напряжению в 3-5 Вольт. Теперь отклонения в районе 1-2 Вольта, а просадка напряжения при подключении мощной нагрузки имеет место лишь в первоначальный момент времени и через пару секунд показания сходит на нет…
За отсутствие фото процесса калибровки прошу простить, но фотографировать на работе не стал – антураж не тот, хоть и лаборатория)).
Результаты лабораторной работы):
Обращаю внимание на пониженное напряжение в сети! Мультиметр уже другой так. как прежний при выполнении других работ вышел из строя. Однако ранее оба сравнивались между собой и показания совпадали.

Лампа 60 Ватт

Подобная картина на всем диапазоне протестированных нагрузок.
Не смотря на попавшийся мне экземпляр, устройство, считаю весьма полезным. Тем более, что теперь известна незаявленная в ТТХ и описании функция)).