Меню

Измеритель мощности электроэнергии инструкция



Обзор бытового ваттметра (Power Energy Meter)

Наверняка, многие слышали про бытовые ваттметры, благодаря которым возможно узнать напряжение и частоту сети, определить потребляемую мощность того или иного устройства, а самое интересное — оценить стоимость эксплуатации (плату за электроэнергию) конкретного прибора за определенный промежуток времени. Этот ваттметр был заказан мной на известной китайской торговой площадке Aliexpress за 15$ (539 рублей).

Информация о заказе

Торговая площадка Aliexpress
Стоимость на момент покупки 15$ (539 рублей)
Способ доставки China Post Air Mail
С момента оплаты до отправки товара 3,64 дня
С момента отправки до прибытия в город 16,6 дней
Название товара Euro Plug Power Energy Meter
Power Electricity Usage Monitor
Ссылки Товар
Продавец

Характеристики

Входное/выходное напряжение 230 Вольт / 50 Герц
Рабочий ток Не более 16 А
Диапазон измеряемого напряжения 190-270 В
(точность 1 В)
Диапазон измеряемого тока 0,001-19,999 А
(точность 0,005 А)
Диапазон измеряемой частоты сети 46-65 Герц
Диапазон измеряемой мощности 0,5-3680 Вт
(точность 0,5 Вт)
Погрешность измерений (В, А, Вт, кВт*ч) плюс/минус 3%
Дисплей LCD 2.5»
Габариты (В, Ш, Г) 136x64x78 мм
(глубина с учетом вилки)

Упаковка и внешний вид

Заказ прибыл в стандартном мелком пакете, внутри — пузырчатая пленка, в которой картонная коробка с ваттметром (упакован еще в полиэтиленовую пленку). Упаковка После распаковки перед нами находятся: сам ваттметр и довольно подробная инструкция по эксплуатации (на английском). Я заказывал ваттметр под европейские вилки (EU Plug), при выборе нужно внимательно проверять, чтобы не купить под другой стандарт (иначе придется докупать переходники).Общий вид На самом ваттметре никаких опознавательных надписей нет. На коробке указана модель DEM1499.Вид сбокуКачество корпуса и сборка на высоком уровне: пластмасс крепкий, люфтов и скрипов нет, едких запахов тоже. По бокам и сверху присутствуют вентиляционные отверстия. Ваттметр практически не нагревается: спустя несколько часов беспрерывной работы температура задней крышки всего 39 градусов. Дисплей — монохромный LCD, диагональ 2.5». Качество дисплея соответствует цене ваттметра. Огорчает отсутствие подсветки, она была бы весьма кстати. При определенном освещении и угле обзора цифры разглядеть бывает затруднительно. Что радует — есть заземляющие контакты, а также защитные перегородки в отверстиях для вилки.

Сзади видим наклейку с характеристиками питания ваттметра, также размещены знаки качества TUV и GS, якобы прибор проверен на безопасность и всё хорошо 🙂 Тем не менее, продавец по моей просьбе отправил сканы сертификатов. Насколько им доверять я не могу сказать, но это лучше, чем ничего.Вид сзади В ваттметре уже были установлены 2 батарейки формата LR44/AG13 (естественно, с защитной бумажкой). Они нужны для сохранения настроек (время, стоимость кВт*ч и др.). Правда, при установленных батарейках постоянно включен дисплей. Контрастность понижена, но всё равно, на мой взгляд, это недоработка. Могли бы сделать автоотключение при неактивности. Хорошо хоть, что блок с батарейками не прикручен болтами, поэтому если вы хотите полностью обесточить ваттметр, достаточно на пару миллиметров достать блок с ними. Отсек с батарейками

Настройки

Ваттметр имеет 4 кнопки.

  • OK — сохранить установки / сбросить значение максимально измеренной мощности, силы тока;
  • VALUE H/+ — переключение режимов измеряемых параметров в верхней части дисплея (сила тока, напряжение, мощность и т.п);
  • DISPLAY M/- — переключение отображаемых показаний в средней части дисплея (время работы устройства, общее количество кВт*ч, общая стоимость и т.п);
  • SET — вход в режим изменения времени, стоимости одного кВт*ч.

Для установки стоимости одного кВт*ч необходимо нажимать кнопку DISPLAY, пока не отобразится COST kWh, затем 5 секунд удерживать кнопку SET до появления звукового сигнала, кнопками H/+ и M/- установить стоимость в рублях. Переключение между разрядами осуществляется кнопкой SET, кнопка OK завершает ввод. Замечу, что отображается знак евро, на рубли изменить нельзя, но ведь это не имеет особого значения. Есть возможность установить еще и ночной тариф (стоимость и время, когда он начинает действовать).

Для сброса счетчика времени, общих кВт*ч и стоимости нужно нажимать кнопку VALUE, пока не появится значение силы тока (A), затем нажать и удерживать OK до появления сигнала (спасибо за информацию Юрию).

Функциональные возможности

Показания в верхней части дисплея могут быть следующими:

  • напряжение в сети (Вольт);
  • текущее потребление тока (Ампер);
  • максимально зафиксированный ток (Ампер);
  • текущее потребление мощности (Ватт);
  • максимально зафиксированная мощность (Ватт);
  • ток перегрузки (Ампер);
  • частота тока сети (Герц);
  • коэффициент мощности (cos φ).

Данные обновляются примерно раз в полторы секунды. В средней части можно наблюдать:

  • время работы подключенного устройства;
  • текущее время;
  • общее количество «набежавших» киловатт-час (кВт*ч);
  • стоимость 1 киловатта в час (задаётся);
  • общая стоимость за время работы.

Обновление раз в секунду. Нижняя часть дисплея отведена для статистики «съеденных» кВт*ч за 7 дней. Крайний правый столбец обозначен как «-1», то есть показания за вчерашний день. Каждая полоска может обозначать 1, 2, 5, 10 или 15 кВт*ч, подбирается автоматически. Функция статистики пригодится тем, кто планирует постоянно использовать ваттметр, а не для единичных измерений.

Читайте также:  Активная мощность это для чайников

Измерение мощности

Специального сертифицированного оборудования для проверки точности измерений этого китайского ваттметра у меня нет, поэтому буду сравнивать мощность приборов с заявленной производителем.

Энергосберегающая лампа 11 Вт

На удивление, правильно: 11 Вт, на лампе указано 11 Вт.

11 Ватт

Энергосберегающая лампа 13 Вт

Всё точно, показывает 13 Вт, на лампе указано 13 Вт.

13 Ватт

Лампа накаливания 60 Вт

В связи с тем, что напряжение в сети было не 220 Вольт, а чуть выше, мощность лампы накаливания соответственно отличается от номинальной.

60 Ватт

Микроволновая печать 1150 Вт

Установил максимальную мощность. Ваттметр показывал от 1043,5 до 1058,5 Вт.

1150 Ватт

Приведу таблицу с результатами измерений мощности других устройств.

Устройство Измеренная мощность (средняя) Заявлено
Зарядное устройство для смартфона на 2А 11 Вт ?
Зарядное устройство для планшета на 2,4 А 13,5 Вт ?
ЭЛТ-телевизор 29′ 2,5 Вт в режиме Stand-by
74 Вт при работе
?
Системный блок (I5-3570K, GTX670, HDD+SSD)+монитор 94 Вт (без нагрузки)
298 Вт (под нагрузкой)
5 Вт (в режиме сна)
?
Лазерный принтер Выключен — 0,5 Вт
В режиме ожидания — 3 Вт
При нагреве печки — 625 Вт
При печати — 248 Вт
Ожидание — 2,8 Вт
Печать — до 270 Вт
ЖК-монитор 24′ Режим ожидания — 0,5 Вт
Яркость 100% — 24,5 Вт
Яркость 50% — 18 Вт
Яркость 10% — 13 Вт
Ожидание — до 0,2 Вт
При работе — 23 Вт
Фен noname 580,5 Вт ?
Тепловентилятор 1886 Вт 2000 Вт
Пылесос 1021,5 Вт 1500 Вт
Сплит-система 868 Вт 980 Вт
Стиральная машина INDESIT WI84X В среднем — 200-400 Вт
Максимум — 2042 Вт
До 1850 Вт

Стоимость одного часа эксплуатации моего ПК в обычном режиме (браузер, медиа) обходится примерно в 34 копейки. При нагрузке стоимость возрастает до 1 рубля. Один час работы ЭЛТ-телевизора 28 копеек. Один раз зарядить планшет с ёмкостью аккумулятора

11000 мА/ч — 21 копейка. Разогреть обед в микроволновке всего 7 копеек. Час работы сплит-системы 3 рубля, одна стирка — 2,6 руб. 🙂

Выводы

Понятное дело, что этот ваттметр не является точным сертифицированным устройством, как и большинство других за такие деньги, но для бытовых нужд его хватает: можно оценить мощность домашних электроприборов, стоимость эксплуатации за определенное время, измерить параметры сети и многое другое. Существует много аналогичных ваттметров, они отличаются внешним видом и функциональностью. Вместо батареек может использоваться встроенный аккумулятор примерно на 20 мА/ч. 15$ это средняя стоимость для подобных устройств. Хотя в некоторых российских интернет-магазинах их продают за 1000-1400 рублей 🙂 За время эксплуатации проблем замечено не было. Никаких глюков, зависаний и «левых» показаний.

Источник

Бытовые ваттметры в розетку

Никому не нужно объяснять, что такое утюг или радиоприемник, вентилятор или электрическая газонокосилка. Но прогресс не стоит на месте — и недавно появилось такое перспективное устройство, как ваттметр в розетку. Необходимо точно знать, что оно из себя представляет и где, как может применяться.

Зачем это нужно?

Давно не секрет, что бытовая техника потребляет различное количество электроэнергии. Чтобы сэкономить ее, вовсе не нужно ухудшать свое качество жизни. На помощь приходит бытовой измеритель мощности, позволяющий максимально полноценно определить затраты тока.

Он работает ничуть не менее точно, чем электрический счетчик. Отличие от него состоит, однако, в более тонкой разбивке данных по конкретным потребителям.

Виды и использование

Современные ваттметры призваны уже не только экономить ток. Они одновременно выполняют и роль вольтметров, определяя, есть ли напряжение в сети или нет. Существуют аналоговые и цифровые ваттметры для розеток. Цифровое устройство содержит особое табло, куда сразу выводится необходимая информация. Аналоговая техника выдает предварительные показатели, которые надо будет еще обсчитать дополнительно.

Впрочем, при наличии знаний из базового школьного курса физики проблем с этим возникнуть не должно. Кроме того, аналоговые устройства еще и дешевле цифровых разработок.

По внешнему виду ваттметр похож на переходник для розетки. Его панель имеет кнопки, позволяющие управлять устройством.

Внимание: следует убедиться перед покупкой, что устройство может быть включено напрямую в розетку.

Составными частями измерителя тока являются:

  • электрические датчики;
  • измерители напряжения;
  • аналогово-цифровые преобразователи;
  • микроконтроллеры;
  • клавиатура для ввода команд и необходимой информации.

Исходя из описания, видно, что отдельные ваттметры способны самостоятельно умножать измеренный расход тока на установленный тариф. Существуют также устройства, которые при чрезмерно высоком потреблении тока подают различные сигналы. Конкретный порядок действий устанавливает инструкция по применению. Но в большинстве случаев алгоритм приблизительно таков:

  • подключают цифровой измеритель к сети;
  • проверяют, чтобы он показывал ноль;
  • запускают необходимую бытовую технику;
  • через несколько секунд можно будет записать выведенные на дисплей числа.

Иначе работают со счетчиком на аналоговой элементной базе. Внутри есть крутящиеся диски, показания считывают с секундомером в руках. Когда установлена скорость вращения дисков, измеренный расход тока в киловаттах умножают на 3600 и делят на число секунд, за которое повернулся диск. Полученная цифра и окажется коэффициентом мощности. Как видим, ничего сверхсложного в этой процедуре нет.

Что еще необходимо знать?

Существуют ваттметры с отверстиями под аккумуляторы или батарейки. Это позволяет сохранять ранее измеренные параметры и эффективнее сопоставлять данные. У подавляющего большинства ваттметров такие параметры:

  • номинальная мощность до 3,6 кВт;
  • номинальный ток 16А;
  • допустимый диапазон напряжения от 190 до 270 В;
  • рабочая частота 50 Гц;
  • наименьшее измеряемое потребление тока 0,1 Вт;
  • наибольшая погрешность замера 1%;
  • наибольшее накопленное энергопотребление, которое сможет отразить прибор 10 тысяч кВт-ч;
  • потребление энергии самим аппаратом не более 0,5 Вт;
  • допустимые температуры воздуха от +5 до +40 градусов.

В большинстве случаев ваттметр применяют, чтобы узнать потребление тока электрическим чайником, стиральной машиной, электрообогревателем, плитой или холодильником. К сведению: ваттметр в обиходе еще называют «умной розеткой» или «розеточным счетчиком».

Как показывает практика, эти устройства очень ценны для желающих сэкономить на электричестве. Их интерфейс прост и понятен даже тем, кто совершенно не разбирается в электротехнике.

Очень хорошую репутацию имеет Voltcraft Cost Control 3000 Set.

Помимо измерения суммарного расхода тока этот прибор покажет:

  • напряжение сети;
  • текущее потребление тока;
  • оценку расхода на 23 часа, на 30 суток или на календарный год.

Можно порекомендовать и Voltcraft 4500 Pro RU. Этот ваттметр относится уже не к домашнему, а скорее к профессиональному классу. Можно будет узнать частоту тока и сдвиг фазы тока и напряжения. Даже если электропитание прервется, на дисплее значения останутся. Специально для такой опции предусмотрена литий-ионная АКБ.

Из миниатюрных цифровых приборов можно еще порекомендовать HiDANCE 3680W AC Power Meter. Это устройство отличается особо широкой функциональностью. Без проблем можно выяснить напряжение и силу тока, его расход и коэффициент мощности. Разработчики позаботились о возможности вычислить цену потребленной энергии. Внешний вид аппарата очень хорош, а результаты представляются наглядно; однако при обнулении замеров цену электроэнергии придется задавать заново.

Обзор ваттметра можно посмотреть в следующем видео.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

Измерители мощности и других параметров электроэнергии сети есть в двух моделях (почти одинаковы по виду и схеме). Это P06S-20 на 20 Ампер и P06S-100 на 100 Ампер. Они выглядят совершенно одинаково, с той лишь разницей, что трансформатор подключен к более мощной версии. Размеры модуля составляют 85 x 47 мм (часть утоплена в корпус), глубина: 24 мм, лицевая панель имеет размеры 90 x 55 мм, а дисплей — 55 x 30 мм. Цена примерно 1000 рублей.

Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.

Технические характеристики измерителя

  • Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
  • Значение измеряемой частоты: 50

60 Гц
Диапазон измерения мощности: 0.01

5000 Вт
Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч

99999 кВт·ч
Диапазон измерения тока: 0.0

20 А
Коэффициент мощности: диапазон: 0

1 PF, Формат отображения: PF0.00

1.00

  • Номинальная мощность: 4400 Вт
  • Максимальная мощность: 5000 Вт
  • Энергопотребление: Инструкция по управлению ваттметром P06S

    Далее инструкция по одной управляющей кнопке:

    1. Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
    2. Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
      2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
      2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт.
      2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
    3. Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.

    Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.

    В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой — китайская.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм — они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).

    В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.

    Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).

    Схема подключения P06S-100 и P06S-20

    По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Подключить оба модуля очень просто — они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле — на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей — у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:

    • Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
    • Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
    • Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
    • Частота обновления данных: 1 Гц

    Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.

    Тестирование цифрового ваттметра

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.

    Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:

    Лампа: PF = 0,99; = 8 °

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.

    Измерительный блок на базе P06S-100

    А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:

    • модуль P06S-100,
    • вентиляционный канал,
    • автоматический выключатель Legrand B6,
    • 2 разъема с заземлением,
    • 2 переключателя с подсветкой,
    • 2 линии подключения,
    • компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
    • предохранитель.

    Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.

    Многофункциональный цифровой ваттметр электроэнергии P06S-100 и P06S-20

    Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.

    Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.

    Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.

    Источник