Бытовой измеритель мощности EU Plug Power Energy Watt Volt Amp Meter Analyzer #HK454. Измеритель мощности электроэнергии

Бытовая Техника - Обзор измерителя мощности Даджет Энергомер

Приветствую посетителей сайта Клуба ДНС!

Счета за коммунальные расходы, как и за другие виды периодических услуг, имеют неприятную тенденцию расти со временем. Получая ежемесячную квитанцию, зачастую остается только тяжело вздохнуть от гнета платежей на семейный бюджет. Можно продолжать действовать по слогану "Плачу и плачу" недавней рекламной кампании одного из крупных операторов мобильной связи в нашей стране, либо сесть и продумать варианты снижения затрат путем своеобразной оптимизации. Если рассматривать конкретно расходы на электроэнергию, то раньше альтернативы сертифицированным счетчикам, устанавливаемым на вводе электропроводки в помещение, не было как таковой, разве что приблизительно прикинуть потребление приборов по паспортным значениям и отталкиваться в расчетах от этих цифр, или с таймером и мультиметром наперевес проводить замеры вручную. Но это все затратно по времени и, как правило, муторно и неточно. Конечно же, такую насущную проблему не могли оставить без внимания производители электронных средств измерения, и в последние несколько лет в продаже появилось немало компактных моделей измерителей мощности, подсчитывающих затраты в автоматическом режиме. Одним из представителей таких простых и удобных приборов является поступивший ко мне на обзор измеритель мощности Даджет Энергомер.

Спецификация

Гаджеты, выпускаемые под торговой маркой "Даджет", ориентированы большей частью на непрофессиональное применение и поэтому достаточно просты в использовании и первичной настройке. Спецификация устройства максимально лаконична и доступна как на официальной страничке, так и на упаковке с прибором.

• Модель: Даджет Энергомер;
• Производитель: CIXI YIDONG Electronic Company LTD.;
• Артикул: KIT MT4014;
• Материал корпуса: пластик;
• Цвет корпуса: белый;
• Максимальная нагрузка: 16 А, 3,6 кВт;
• Измеряемое напряжение: 190 - 276 В / 45 - 65 Гц;
• Диапазон измерения тока: 0,01 - 16 А;
• Диапазон измерения мощности: 0,2 - 3600 Вт;
• Точность измерений: +/-1%;
• Батареи: 3 х 1,5 В LR44/AG13;
• Размер: 274 х 120 х 27 мм;
• Условия эксплуатации: внутри помещений при температуре воздуха от -10 до +40 градусов Цельсия при относительной влажности < 90%;
• Точность хода часов: +/- 1 минута в месяц;
• Гарантийный срок: 1 год.

Официальная страничка продукта: https://dadget.ru.

Упаковка и комплектация

Даджет Энергомер продается уже не первый год, и за это время упаковка успела немного видоизмениться. Рассматриваемая в обзоре модификация произведена в июне 2017 года и поставляется в компактной (127 мм х 82 мм х 66 мм) коробке из плотного гофрированного картона с полноцветным изображением прибора и его описанием на белом глянцевом фоне. Прочность такой упаковки невысокая, при заказе через интернет-магазины желательно подбирать службу экспресс-доставки с хорошей репутацией, чтобы избежать казусов со случайными повреждениями при перевозке.

Внутри коробки Энергомер лежит без дополнительных демпферов, поэтому если коробку потрясти, содержимое немного болтается.

Комплектация Даджет Энергомера максимально проста и включает в себя только сам измеритель мощности и краткую инструкцию в виде одного большого листа, сложенного "гармошкой". Инструкция на русском и написана понятным языком, разобраться с особенностями настройки не составит труда.

Внешний вид

Первый взгляд на измеритель мощности вызвал зрительные ассоциации с powerline адаптерами, чему способствует близкий к ним по форме корпус с проходной розеткой, разве что дополненный жидкокристаллическим дисплеем, который обладает неплохой контрастностью и углами обзора, но не имеет подсветки. В абсолютно идентичном исполнении ваттметр продается под разными торговыми марками, примером тому служат Мастеркит MT4014, Perel E305EM5-G и многие другие.

Верхнюю часть корпуса отвели под органы управления и дисплей. Кнопок управления всего три, но этого достаточно для быстрой настройки и переключения между режимами мониторинга параметров электропитания и измерения мощности. На лицевую панель также выведена утопленная в корпус четвертая кнопка - Master Clear, которая полностью сбрасывает настройки и очищает память устройства при необходимости. Нижняя половина отдана полностью под гнездо для штепсельных вилок евростандарта с заземляющими контактами.

Боковые грани устройства напоминают перевернутую букву "Г". Они не несут на себе никаких управляющих элементов и зеркально повторяют друг друга по форме и внешнему виду.

С обратной же стороны корпуса находится вилка для включения прибора в бытовые электрические розетки и отсек для батареек, поддерживающих энергозависимую память устройства в отсутствие подключения к сети.

Вилка с заземляющим контактом, по заверению производителя, рассчитана на максимальную нагрузку до 3600 Вт, маркировка на корпусе говорит о максимально допустимых 250 В, 16 А.

Для поддержания измеренных параметров потребления электроэнергии полезной нагрузкой используются три 1,5 В батарейки типа LR44 (AG13), устанавливаемые в специальный отсек на задней стенке Энергомера, закрывающийся пластиковой крышкой с тугими защелками и неудобным способом открывания. Благо, что к процедуре замены прибегать придется нечасто. Для снятия крышки потребуется плоская отвёртка или что-то подобное, так как пальцами надавить на защелки не получается. Как устанавливать батарейки схематично указано с внутренней стороны самой крышки, а ее саму вверх тормашками не вставить из-за особой формы. За счет такого автономного питания возможно просматривать показания из памяти прибора и менять его настройки и без подключения к электрической сети.

Настройка

Параметров, которые необходимо задать перед полноценным использованием измерителя мощности, немного - это установка правильной даты, времени, текущего дня недели и настройка тарифов на потребляемую электроэнергию.

После снятия пленочной вставки между батарейками, исключающей их разряд во время транспортировки, происходит первичный запуск Энергомера, в ходе которого около 10 секунд на дисплее отображаются все возможные комбинации символов. Как видно по фотографии ниже, возможен вывод значений четырех знаков до и одного знака после запятой. Именно этим фактом и ограничен подсчет потребленной электроэнергии - максимум 9999,9 кВт*ч.

Даже без первичной настройки прибор через несколько секунд после включения покажет на дисплее напряжение в сети переменного тока. Последовательные нажатия кнопки FUNC переключают по кругу режимы отображения результатов мониторинга в реальном времени: напряжение в вольтах (VOLT), силу тока в амперах (AMP), мощность в ваттах (WATT), потребленную энергию в кВт*ч (kWh), цену потребленной энергии в условных единицах (TOTAL PRICE) и общее время, за которое сделан расчет.

Для корректного подсчета экономической составляющей необходимо настроить внутренние часы, указав время и текущий день недели. Делается это последовательным нажатием кнопки SET, и выбором значений кнопкой UP. В режиме мониторинга кратковременное нажатие кнопки UP переключает отображение времени с 24-часового на 12-часовой формат.

Чтобы задать цену 1 кВт*ч и временные интервалы двухтарифных начислений (если они у вас есть) необходимо длительно удерживать кнопку FUNC, после чего на экране отобразится надпись PRICE 1 и последовательные нажатия кнопки SET будут выбирать редактируемое поле, а кнопка UP менять его значение. Установка настроек идет по следующему циклу: установка стоимости -> выбор дней недели, в которые действует первый тариф -> установка времени начала первого тарифного интервала. Для настройки второго тарифного временного интервала нужно в режиме редактирования первого коротко нажать кнопку FUNC, при этом надпись на экране изменится на PRICE 2 и все будет аналогично первому тарифу. Закончить ввод параметров необходимо удержанием кнопки FUNC две секунды. Если у вас единый тариф и днем и ночью достаточно только ввести его стоимость.

Если на экране устройства по прошествии некоторого времени горит надпись OVER, значит, память переполнилась, и устройство прекратило считать стоимость. Для сброса на нулевое значение необходимо удерживать кнопку FUNC более 5 секунд.

Разбор

При попытке заглянуть внутрь Даджет Энергомера оказалось, что производитель совсем не хочет, чтобы пользователь это делал. Для препятствования вскрытию применены совсем нестандартные винты с головкой tri-wing (трехлучевая крестовина), еще и закрученные в пластиковые туннели глубиной больше 12 мм, из-за чего найти подходящую тонкую биту становится крайне непростой задачей. И если с "крестовиной" нужной формы не все так сложно, как кажется (в свое время был приобретен для таких случаев набор stayer с хитрыми формами бит), то стандартной глубины 10-12 мм не хватает, и они просто не достают до винтов. Зачем такие ухищрения? Непонятно, особенно учитывая количество аналогичных приборов от китайских торговых марок всех мастей. Ладно бы была уникальная, никем не повторенная, конструкция. Итогом пришлось аккуратно рассверлить пластиковые тоннели вокруг головок винтов сверлом диаметром 7,5 мм. Это практически не сказалось на прочности соединения в дальнейшем, так как запас толщины пластика с внутренней стороны корпуса позволяет это сделать, зато позволило протолкнуть стандартную (по длине и диаметру) биту.

Внутренние компоненты измерителя мощности Даджет Энергомер разнесены на две платы:

• Одна - для дисплея с контроллером, залитым черным компаундом, и кнопок;
• Вторая - для измерения параметров питания электрической сети.

Плата мониторинга включена в разрыв цепи одного из входных питающих контактов через шунт, заземляющий контакт к плате не подключен. Основу измерителя составляет интегральная микросхема Cirrus Logic CS5460 - специализированное решение для электрических измерительных приборов, реализующее в одном компактном корпусе 24L SSOP два аналогово-цифровых преобразователя, функции учета параметров питания и двусторонний последовательный интерфейс. Чип изначально разрабатывался для точного измерения и подсчета потребляемой мощности для 2-х и 3-х проводных электрических линий. Он поддерживает как работу с внешним микроконтроллером, так и без него (режим Auto-Boot), считывая необходимые калибровочные и стартовые параметры с внешней микросхемы EEPROM памяти. Микросхема памяти HK 24C02 объемом 2048 бит распаяна неподалеку на той же плате. Cirrus Logic CS5460 обладает крайне низким собственным энергопотреблением <12 мВт, поэтому практически не вносит погрешность в итоговые измерения.

На сегодня Cirrus Logic рекомендует использовать более новую модификацию чипа - CS5490, но, видимо, запасы CS5460 еще до конца не закончились. Общее впечатление от качества пайки основной платы - на "четверочку" по пятибалльной системе. Основные силовые дорожки пропаяны хорошо, и напряженные места дополнительно усилены термоклеем, а вот рядом с мелкими SMD-элементами местами присутствуют следы брызг олова, остатки паяльного флюса и термоклеевого состава.

Использование

По использованию Даджет Энергомера в бытовых электрических сетях особых нюансов нет. Единственные два момента, на которые разработчикам стоило бы обратить внимание :

• Немного уменьшить габариты корпуса, который на сдвоенных и строенных розетках будет мешать соседним гнездам;
• Сделать штекер самого Энергомера поворотным, чтобы им одинаково было удобно пользоваться и в горизонтальном, и в вертикальном расположении;
• Добавить отключаемую подсветку экрану.

В части точности измерений заявленный 1% погрешности измерений близок к реальности, по крайней мере в сравнении с показаниями мультиметра MASTECH MAS830L разница как раз "плавала" около 0,8 - 1.1 %. Нижний порог измерений силы тока в 0,01 А подтвердился, именно столько потребляет, например, микроволновая печь Samsung CE287GNR в режиме ожидания и работы встроенных часов.

Ну а какое же преимущество от применения прибора, а не прикидок "на глазок" по паспортным данным электрических приборов в ходе тестов наглядно показала проверка потребления простого масляного электрического обогревателя. На фото ниже пример, когда заявленная мощность 2400 Вт указана с избытком и не соответствует даже пиковой зафиксированной около 2065 Вт, не говоря уже о том, что в течение дня периодически нагреватель переключается владельцем на режим с меньшим нагревом, плюс автоматическое отключение по набору заданной температуры. Без автоматически считающего измерительного прибора понять, сколько же "набежит" за день просто нереально.

Потребление некоторых домашних бытовых приборов вообще всерьез заставляет задуматься об их смене на более энергоэффективные или наоборот развеять мнимые предположения. Например, суточный замер потребления энергии термопота (чайник-термос) Mystery MTP-2440, поддерживающего в течение дня запас горячей питьевой воды у автора дома, показал, что, несмотря на кажущуюся постоянную работу нагревателя, это совсем не так. Сумма затрат не вносит существенного влияния на общий счет за электроэнергию. После переключения термопота в режим поддержания температуры воды не 98, а 86 градусов Цельсия, от приобретения нового чайника-термоса немного другого принципа, нагревающего воду непосредственно в момент подачи воды в кружку, и подавно решено было отказаться в силу отсутствия экономической выгоды, учитывая существенную разницу в стоимости бытовой техники.

Даджет Энергомер также сгодится многим потенциальным покупателям как средство мониторинга в реальном времени за параметрами электропитания в домах со старыми электросетями, в частных домах, на дачных участках или в гаражных кооперативах с ограниченным потреблением на одного абонента. Ведь он позволяет сразу видеть на дисплее текущее напряжение в сети переменного тока или контролировать чрезмерную нагрузку на "успевшую подустать" электропроводку.

Заключение

Подводя краткий итог небольшому обзору измерителя мощности Даджет Энергомер можно резюмировать, что свою главную задачу - быстрый, простой и наглядный мониторинг потребляемой конкретным бытовым устройством электроэнергии в привычных нам кВт*ч и реальных деньгах, с достаточной для непрофессионального "домашнего" применения точностью, прибор выполняет хорошо, а большего от него и не требуется.

Преимущества Даджет Энергомер:

• Удобное средство контроля параметров электрической сети;
• Поддержка двухтарифных начислений;
• Наглядная демонстрация мощности подключенных приборов;
• Автоматический подсчет стоимости потребленной энергии.

Недостатки Даджет Энергомер:

• Дисплей без подсветки;
• Вилка не поворачивается;
• Перекрывает соседние гнезда на многомодульных блоках электрических розеток.

Надеюсь, данный обзор поможет вам определиться в выборе и покупке, и благодарю компанию Даджет за предоставленный измеритель мощности Даджет Энергомер, а компанию ДНС за удобную площадку для публикации обзора!

13 марта 2018 г. 10:34

3181

35

club.dns-shop.ru

Бытовой измеритель мощности EU Plug Power Energy Watt Volt Amp Meter Analyzer #HK454

Бытовой Ваттметер. Обзор этого устройства уже был здесь, но я бы хотел добавить от себя руководство по его использованию на понятном всем языке.

Итак, поехали! Ваттметер предназначен для измерения текущих значений напряжения в сети, потребляемого тока, частоты, а также считает мощность потребления в данный момент, время, стоимость электроэнергии за это время, количество потребленной энергии, коэффициент мощности.

На передней панели расположены 4 большие кнопки: FUNCTION, COST, UP, DOWN и маленькая кнопка RESET.

Есть 7 режимов отображения информации: 1) время/мощность/стоимость 2) время/количество потребленной энергии/число дней 3) время/напряжение/частота 4) время/ток/коэффициент мощности 5) время/минимальная за это время мощность 6) время/максимальная за это время мощность 7) время/стоимость 1КВтч энергии (тариф, задается вручную) Переход между режимами осуществляется нажатием кнопки FUNCTION. После одной минуты ожидания, устройство автоматически возвращается в режим 1. Режим 7 также можно вызвать нажав клавишу COST.

Время — как долго нагрузка подключена к сети. До одного часа тут отображаются минуты: секунды, далее — часы: минуты. После 24 часов счет начинается заново. К числу дней прибавляется один.Мощность — U*I. Измеряется в диапазоне 0..9999Вт.Стоимость — стоимость 1КВтч * количество потребленной энергии. Показывает на какую сумму была израсходована электроэнергия.Количество потребленной энергии — сколько киловат часов было потреблено. Диапазон — 0..9999КВтч.Число дней — принимает значения 0..9999 дней. (Думаю достаточно)Напряжение — принимает значения 0..9999В.Частота — принимает значения 0..9999Гц.Ток — принимает значения 0..9999А.Коэффициент мощности показывает, насколько реактивна нагрузка. То есть это «КПД» — отношение активной мощности к полной, измеряемое в %. Принимает значения 0,00..1,00PF. Подробнее в Википедии.Cтоимость 1КВтч энергии принимает значения 0,00..99,99 единиц/Квтч. Единицей измерения могут быть рубли или любая другая валюта.

Если потребление привысит 3680Вт, на дисплее появится надпись OVERLOAD, сопровождаемая звуком. Не допускайте этого!

Чтобы задать стоимость 1КВтч энергии, удерживайте клавишу COST как минимум 3 секунды до мигания значения стоимости. Пока значение мигает, нажмите клавишу FUNCTION. Введите значение стоимости клавишами UP и DOWN. Переход на десятые и сотые происходит нажатием клавиши FUNCTION. После ввода нажмите COST — устройство запомнит значение и отобразит режим 7.

Оригинальное описание на английском

Фото (без кота) :(

mysku.ru

ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ В РОЗЕТКУ 220В

Много говорить о том, что вопрос о реальном энергопотреблении того или иного устройства важен - не имеет особого смысла. Разумеется, номинальная мощность любого электроприбора указана в его паспорте, но в силу индивидуальных конструктивных особенностей, старения, особых условий эксплуатации, эта цифра может существенно меняться. Рассчитать мощность потребителя электрической энергии, зная напряжение электросети и потребляемый прибором ток, не составляет никакой сложности, во всяком случае для чисто активных нагрузок. Но амперметр не так просто безопасно включить в цепь, для этого потребуется отдельный переходник [1]. Еще одним вариантом будет приобретение специального ваттметра [2]. Измеритель мощности, обзор которого вы читаете, был приобретен здесь.

Устройство представляет собой дополнительный модуль, который включается в бытовую розетку, а в розетку на корпусе прибора подключается исследуемая нагрузка.

   

К прибору прилагается инструкция по эксплуатации на английском языке.

Согласно заявлениям продавца прибор способен измерять энергопотребление до 10 МВт*ч, при максимальном токе потребления 16 А.

Самым главным достоинством такого прибора является не только измерение мощности, но и возможность измерить электрическую энергию, потребленную за определенный промежуток времени, а также сразу показать ее стоимость.

Управление ваттметром

В первый момент при включении прибора в сеть включается режим тестирования экрана – активируются все сегменты ЖК экрана. Затем прибор переходит к индикации потребляемой мощности.

Последовательными нажатиями на кнопку «MODE» можно переключиться в режим отображения потребленной энергии.

Режим отображения стоимости потребленной электроэнергии.

Режим установки стоимости электроэнергии

В режиме установки стоимости электроэнергии кнопкой «SET» вводится значение каждого цифрового разряда, установка конкретного числового значения производится кнопкой «UP». При отключении от сети настройки в приборе сохраняются.

В качестве тестового прибора использовалась лампа накаливания, номинальной мощностью 60 Вт.

А так же утюг, мощностью 1 кВт.

      

К недостаткам можно отнести, то, что периодически отказывают два сегмента в каждом цифровом разряде, видимо, где-то в приборе ненадежный контакт, что совершенно не приемлемо для нового устройства.

Кроме этого, по всей видимости, производитель сознательно затруднил ремонт прибора, используя нестандартные винты, поэтому для ремонта устройства понадобится нестандартная отвертка.

В целом автор обзора склонен считать покупку полезной, не смотря на выявленные недостатки.

Источники

1. http://radioskot.ru/publ/byttekhnika/kak_uznat_tok_potreblenija_pribora
2. http://radioskot.ru/publ/byttekhnika/bytovoj_vattmetr

   Форум по ваттметрам

   Обсудить статью ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ В РОЗЕТКУ 220В

radioskot.ru

Как определить потребляемую мощность прибора: 4 способа

Получая квитанцию за электроэнергию, порой недоумеваешь, откуда появилась эта сумма и почему счетчик столько насчитал. Чтобы убедится в том, что техника и прибор учета электричества работают исправно, нужно произвести определение потребления электроэнергии доступными методами. Для этого в нашем арсенале предполагается наличие мультиметра, счетчика электроэнергии либо токоизмерительных клещей. Итак, ниже мы расскажем, как определить потребляемую мощность прибора в домашних условиях!

Смотрим в паспорт

Первый способ — посмотреть в паспорт электроприбора. Все фабричные агрегаты снабжаются этикеткой на корпусе, инструкцией и паспортом с гарантией. В данных книжечках указывается сфера применения, условия эксплуатации, и технические данные.

Выше представлен небольшой фрагмент паспортных данных, вернее таблицы с данными модельного ряда конвекторных нагревателей. В столбце №1 указывается ток, проходящий через устройство, во втором столбце указано, сколько потребляет электроэнергии прибор при включении одного ТЭНа и двух. Вот на примере обогревателя с помощью паспорта можно запросто узнать потребляемую мощность аппарата. Аналогичным образом можно определить, сколько потребляет телевизор или даже светодиодная лампа.

Закон Ома в помощь!

Второй способ — определить силу тока и рассчитать потребление с помощью формулы, закона Ома. Берем мультиметр, включаем режим прозвонки или измерения сопротивления. Делаем замер сопротивления R ten. Теперь можем посчитать ток, который может пройти через систему A ten. Еще для решения формулы нужно знать напряжение, а оно в домашней сети 220 Вольт.

После того как найден ток, можно определить мощность прибора. Для этого амперы умножаем на вольты.

Более подробно о том, как пользоваться мультиметром, вы можете узнать из нашей статьи!

Используем электросчетчик

Третий способ — практически все устройства учета снабжены световым индикатором, количество вспышек означает какую-то потребляемую мощность imp/kW.

Отключаем всех потребителей в квартире, оставляем подключенным только интересующий прибор. В течение 15 минут производим подсчет импульсов и умножаем на четыре (что бы получить количество за час). Узнав цифру делим ее на imp/kW и узнаем мощность агрегата.

Также можно записать показание счетчика, включить электроприбор, потребление которого пытаемся определить, на какое-то время, желательно на час. Записываем новые показания, от них отнимаем старые, в результате узнаем приблизительную мощность.

Электронный счетчик позволяет посмотреть все параметры в реальном времени: ток, потребление электроэнергии, напряжение сети, путем перебора меню устройства учета. О том, как снять показания с электросчетчика, мы рассказывали в соответствующей статье!

Аналогом электросчетчика может быть бытовой ваттметр, с помощью которого можно быстро и точно определить мощность потребления электроэнергии прибором. На видео ниже наглядно демонстрируется работа данного устройства:

Замер токовыми клещами

При наличии токовых клещей определить потребление проще простого. Для этого необходимо произвести измерение тока в одном из проводников, подключенному к прибору.

На видео ниже наглядно демонстрируется методика определения мощности потребления электроэнергии по току на примере обычной лампы накаливания:

Если нет под рукой токовых клещей, то лучше тогда использовать обычный тестер. У каждого электрика, даже самоучки, должен быть в арсенале этот измеритель.

Вот мы и рассмотрели, как определить потребляемую мощность прибора по току, формуле и показаниям электросчетчика. Надеемся, предоставленные способы были для вас интересными и пригодились в самостоятельном определении параметров!

Наверняка вы не знаете:

samelectrik.ru

3. Измерение мощности и энергии

В настоящее время необходимо измерять мощность и энергию постоянного тока, активную мощность и энергию переменного однофазного и трехфазного тока, реактивную мощность и энергию трехфазного переменного тока, мгновенное значение мощности, а также количество электричества в очень широких пределах.

Электрическая мощность определяется работой, совершаемой источником электромагнитного поля в единицу времени.

Активная (поглощаемая электрической цепью) мощность

Pa=UIcos > = I2 R=U2/R, (1)

где U, I — действующие значения напряжения и тока;  — угол сдвига фаз.

Реактивная мощность

Рр = UIsin  = I2X. (2)

Полная мощность

Pn = UI=PZ. Эти три типа мощности связаны выражением

P =(Ра 2+Р2р) (3)

Так, мощность измеряется в пределах 1 Вт... 10 ГВт (в цепях постоянного и однофазного переменного тока) с погрешностью ±(0,01...0,1) %, а при СВЧ — с погрешностью ±(1...5) %. Реактивная мощность от единиц вар до Мвар измеряется с погрешностью ±(0,1...0,5)%.

Диапазон измерения электрической энергии определяется диапазонами измерения номинальных токов (1 нА...1О кА) и на­пряжений (1 мкВ...1 MB), погрешность измерения составляет ±(0,1...2,5)%.

Измерение реактивной энергии представляет интерес только для промышленных трехфазных цепей.

Измерение мощности в цепях постоянного тока. При косвенном измерении мощности используют метод амперметра и вольтметра и компенсационный метод.

Метод амперметра и вольтметра. В этом случае приборы включаются по двум схемам (рис.1).

Метод прост, надежен, экономичен, но обладает рядом существенных недостатков: необходимостью снимать показания по двум

Рис. .1. Схемы измерения мощности по показаниям вольтметра и амперметра при малых (а) и больших (б) сопротивлениях нагрузки

приборам; необходимостью производить вычисления; невысокой точностью за счет суммирования погрешности приборов.

Мощность Рх, вычисленная по показаниям приборов (рис. 1а), имеет вид

Она больше действительного значения мощности, расходуемой в нагрузке Рн, на значение мощности потребления вольтметра Рv, т. е. Рн = Рх – Рv.

Погрешность определения мощности в нагрузке тем меньше, чем больше входное сопротивление вольтметра и меньше сопротивление нагрузки.

Мощность Рх, вычисленная по показаниям приборов (рис 1., б), имеем вид

Она больше действительного значения мощности потребления нагрузки на значение мощности потребления амперметром РА. Методическая погрешность тем меньше, чем меньше входное сопротивление амперметра и больше сопротивление нагрузки.

Компенсационный метод. Этот метод применяется тогда, когда требуется высокая точность измерения мощности. С помощью компенсатора поочередно измеряется ток нагрузки и падение напряжения на нагрузке. Измеряемая мощность определяется по формуле

P=Uн Iн. (4)

При прямом измерении активная мощность измеряется электромеханическими (электродинамической и ферродинамической систем), цифровыми и электронными ваттметрами.

Электродинамические ваттметры применяются как переносные приборы для точных измерений мощности (класс 0,1... 2,5) в цепях постоянного и переменного тока с частотой до нескольких тысяч герц.

Ферродинамические щитовые вольтметры применяются в цепях переменного тока промышленной частоты (класс 1,5…2,5).

Рис.2

В широком диапазоне частот применяются цифровые ваттметры, основу

составляют различные преобразователи мощности (например, термоэлектрические), УПТ, микропроцессор и ЦОУ. В цифровых ваттметрах осуществляется автоматический выбор пределов измерений, самокалибровка и предусмотрен внешний интерфейс.

Для измерения мощности в высокочастотных цепях также используются специальные и электронные ваттметры.

Для измерения реактивной мощности на низких частотах служат реактивные ваттметры (варметры), в которых путем использования специальных схем отклонение подвижной части электродинамического ИМ пропорционально реактивной мощности.

Включение электромеханических ваттметров непосредственно в электрическую цепь допустимо при токах нагрузки, не превышающих 10... 20 А, и напряжениях до 600 В. Измерение мощности при больших токах нагрузки и в цепях высокого напряжения производится ваттметром с измерительными трансформаторами тока ТА и напряжения TV(рис..2).

Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока. Метод одного ваттметра. Этот метод применяется только в симметричной системе с равномерной нагрузкой фаз, одинаковыми углами сдвига по фазе между векторами I и U и с полной симметрией напряжений (рис..3).

Рис..3. Схемы включения ваттметра в трехфазную трехпроводную цепь при полной симметрии присоединения нагрузки:

а — звездой; б — треугольником; в ~- с искусственной нулевой точкой

Рис.4. Схемы включения двух ваттметров в трехфазную цепь: а — в 1-ю и 3-ю; б — в 1-ю и 2-ю; в — в 2-ю и 3-ю

На рис. .3, а нагрузка соединена звездой и нулевая точка доступна. На рис.3, б нагрузка соединена треугольником, ваттметр включен в фазу. На рис. .3, в нагрузка соединена треугольником с искусственной нулевой точкой. Искусственная нулевая точка создается с помощью двух резисторов, каждый из которых равен сопротивлению цепи обмотки напряжения ваттметра (обычно указывается в техническом паспорте на ваттметр).

Показания ваттметра будут соответствовать мощности одной фазы, а мощность всей трехфазной сети во всех трех случаях включения прибора будет равна мощности одной фазы, умноженной на три:

Р = 3Pw

Метод двух ваттметров. Этот метод применяется в трехфазной трехпроводной цепи независимо от схемы соединения и характера нагрузки как при симметрии, так и при асимметрии токов и напряжений. Асимметрия — это система, в которой мощности отдельных фаз различны. Токовые обмотки ваттметров включаются в любые две фазы, а обмотки напряжения включаются на линейные напряжения (рис. 4).

Полная мощность может быть выражена в виде суммы показаний Двух ваттметров. Так, для схемы, представленной на рис..4, а,

где 1 — угол сдвига фаз между током I1 и линейным напряжением U12, 2- угол сдвига фаз между током I3 и линейным напряжением U32. В частном случае при симметричной системе напряжений и одинаковой нагрузке фаз 1, = 30° -  и 2 = 30° -  показания ваттметров будут:

При активной нагрузке (= 0) показания ваттметров будут одинаковы, так как PW] = PW2 IUcos30°.

При нагрузке с углом сдвига ср = 60° показания второго ваттметра равны нулю, так как PW2 = IUcos(30° + ) = IUcos(30° + 60°) = 0, и в этом случае мощность трехфазной цепи измеряется одним ваттметром.

При нагрузке с углом сдвига  > 60° мощность, измеряемая вторым ваттметром, будет отрицательной, так как (30° + ) больше 90°. В этом случае подвижная часть ваттметров повернется в обратную сторону. Для отсчета необходимо изменить на 180° фазу тока в одной из цепей ваттметра. В этом случае мощность цепи трехфазного тока равна разности показаний ваттметров

Метод трех ваттметров. Для измерения мощности трехфазной цепи при несимметричной нагрузке включаются три ваттметра, и общая мощность при наличии нулевого провода будет равна арифметической сумме показаний трех ваттметров. В этом случае каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы, показания ваттметра независимо от характера нагрузки будут положительные (параллельная обмотка включается на фазное напряжение, т. е. между линейным проводом и нулевым). Если нулевая точка недоступна и нулевой провод отсутствует, то параллельные цепи приборов могут образовать искусственную нулевую точку при условии, что сопротивления этих цепей равны между собой.

Измерение реактивной мощности в однофазных и трехфазных цепях. Несмотря на то что реактивная мощность не определяет ни совершаемой работы, ни передаваемой энергии за единицу времени, ее измерение также важно. Наличие реактивной мощности приводит к дополнительным потерям электрической энергии в линиях передачи, трансформаторах и генераторах. Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (вар) как в однофазных, так и в трехфазных трех- и четырехпроводных цепях переменного тока электродинамическими и ферродинамическими или специально предназначенными для измерения реактивной мощности ваттметрами. Отличие реактивного ваттметра от обычного состоит в том, что он имеет усложненную схему параллельной цепи для получения сдвига по фазе, равного 90°

между векторами тока и напряжения этой цепи. Тогда отклоне­ние подвижной части будет пропорционально реактивной мощности Рр = UIsin. Реактивные ваттметры преимущественно применяются для лабораторных измерений и поверки реактивных счетчиков.

Реактивную мощность в трехфазной симметричной цепи можно измерить и активным ваттметром: для этого –токовая катушка последовательно включается в фазу А, катушка напряжения между фазами В и С.

Измерение мощности в цепях повышенной частоты. С этой це­лью можно использовать как прямые, так и косвенные измерения и в ряде случаев предпочтительнее могут оказаться косвенные, так как иногда легче измерить ток и напряжение на нагрузке, чем непосредственно мощность. Прямое измерение мощности в цепях повышенных и высоких частот производится термоэлектрическими, электронными ваттметрами, ваттметрами, основанными на эффекте Холла, и цифровыми ваттметрами.

Косвенные измерения осуществляются осциллографическим методом. Он применяется в основном тогда, когда цепь питается напряжением несинусоидальной формы, при высоких частотах, маломощных источниках напряжения и т. д.

Измерение энергии в однофазных и трехфазных цепях. Энергия измеряется электромеханическими и электронными счетчиками электрической энергии. Электронные счетчики электрической энергии обладают лучшими метрологическими характеристиками, большей надежностью и являются перспективными средствами измерений электрической энергии.

4. Измерение фазы и частоты

Фаза характеризует состояние гармонического сигнала в опре­деленный момент времени t. Фазовый угол в начальный момент времени (начало отсчета времени), т.е. при t = 0, называют нулевым (начальным) фазовым сдвигом. Разность фаз  измеряют обычно между током и напряжением либо между двумя напряжениями. В первом случае чаще интересуются не самим углом сдвига фаз, а величиной cos или коэффициентом мощности. Cos— это ко­синус того угла, на который опережает или отстает ток нагрузки от напряжения, приложенного к этой нагрузке. Фазовым сдвигом  двух гармонических сигналов одинаковой частоты называют модуль разности их начальных фаз  =|1- 2|. Фазовый сдвиг  не зависит от времени, если остаются неизменными начальные фазы 1, и 2. Разность фаз выражается в радианах или градусах.

Методы измерения угла сдвига фаз. Эти методы зависят от диапазона частот, уровня и формы сигнала, от требуемой точности и Наличия средств измерений. Различают косвенное и прямое изменения угла сдвига фаз.

Косвенное измерение. Такое измерение угла сдвига фаз Между напряжением U и током I в нагрузке в однофазных цепях

осуществляют с помощью трех приборов — вольтметра, амперметра и ваттметра (рис.5). Угол  определяется расчетным путем из найденного значения cos:

Метод используется обычно на промышленной частоте и обеспечивает невысокую точность из-за методической погрешности, вызванной собственным потреблением приборов, достаточно прост, надежен, экономичен.

В трехфазной симметричной цепи величина cos может быть определена следующими измерениями:

• мощность, ток и напряжение одной фазы;

• измерение активной мощности методом двух ваттметров;

• измерение реактивной мощности методом двух ваттметров с искусственной нейтральной точкой.

Среди осциллографических методов измерения фазы наибольшее распространение получили методы линейной развертки и эллипса. Осциллографический метод, позволяющий наблюдать и фиксировать исследуемый сигнал в любой момент времени, используется в широком диапазоне частот в маломощных цепях при грубых измерениях (5... 10 %). Метод линейной развертки предполагает применение двухлучевого осциллографа, на горизонтальные пластины которого подают линейное развертывающее напряжение, а на вертикальные пластины — напряжение, между которыми измеряется фазовый сдвиг. Для синусоидальных кривых на экране получаем изображение двух напряжений (рис.6, а) и по измеренным отрезкам АБ и АС вычисляется угол сдвига между ними

где АБ — отрезок между соответствующими точками кривых при переходе их через нуль по оси X; АС — отрезок, соответствующий периоду.

Погрешность измерения х зависит от погрешности отсчета и фазовой погрешности осциллографа.

Рис. 5.

Если вместо линейной развертки использовать синусоидальное развертывающее напряжение, то получаемые на экране фигуры Лиссажу при равных частотах дают на экране осциллографа форму эллипса (Рис. 6б). Угол сдвига x=arcsin(АБ/ВГ).

Этот метод позволяет измерять х в пределах 0 90о без определения знака фазового угла.

Погрешность измерения х также определяется погрешностью отсчета

Рис..6. Кривые, получаемые на экране двухлучевого осциллографа: при линейной (а) и синусоидальной (б) развертке

и расхождениями в фазовых сдвигах каналов Х и Y осциллографа.

Применение компенсатора переменного тока с калиброванным фазовращателем и электронным осциллографом в качестве индикатора равенства фаз позволяет произвести достаточно точное измерение угла сдвига фаз. Погрешность измерения в этом случае определяется в основном погрешностью используемого фазовращателя.

Прямое измерение. Прямое измерение утла сдвига фаз осуществляют с помощью электродинамических, ферродинамических, электромагнитных, электронных и цифровых фазометров. Наиболее часто из электромеханических фазометров используют электродинамические и электромагнитные логометрические фазометры. Шкала у этих приборов линейная. Используются на диапазоне частот от 50 Гц до 6... 8 кГц. Классы точности — 0,2; 0,5. Для них характерна большая потребляемая мощность 1(5...10 Вт).

В трехфазной симметричной цепи измерение угла сдвига фаз  или cos осуществляется однофазным или трехфазным фазометрами.

Цифровые фазометры используются в маломощных цепях в диапазоне частот от единиц Гц до 150 МГц, классы точности — 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,5; 1,0. В электронно-счетных цифровых фазометрах сдвиг по фазе между двумя напряжениями преобразуется во временной интервал, заполняемый импульсами стабильной частоты с определенным периодом, которые под-считываются электронным счетчиком импульсов. Составляющие погрешности этих приборов: погрешность дискретности, погрешность генератора стабильной частоты, погрешность, зависящая от точности формирования и передачи временного интервала.

Методы измерения частоты. Частота является одной из важнейших характеристик периодического процесса. Определяется числом полных циклов (периодов) изменения сигнала в единицу времени. Диапазон используемых в технике частот очень велик и колеблется от долей герц до десятков. Весь спектр частот подразделяется на два диапазона — низкие и высокие.

Низкие частоты: инфразвуковые — ниже 20 Гц; звуковые — 20...20000 Гц; ультразвуковые — 20...200 кГц.

Высокие частоты: высокие — от 200 кГц до 30 МГц; ультравысокие — 30...300 МГц.

Поэтому выбор метода измерения частоты зависит от диапазона измеряемых частот, необходимой точности измерения, величины и формы напряжения измеряемой частоты, мощности измеряемого сигнала, наличия средств измерений и т.д.

Прямое измерение. Метод основан на применении электромеханических, электронных и цифровых частотомеров.

Электромеханические частотомеры используют измерительный механизм электромагнитной, электродинамической и ферродинамической систем с непосредственным отсчетом частоты по шкале логометрического измерителя. Они просты в устройстве и эксплуатации, надежны, обладают довольно высокой точностью. Их используют в диапазоне частот от 20 до 2500 Гц. Классы точно­сти — 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5.

Электронные частотомеры применяются при измерениях в частотном диапазоне от 10 Гц до нескольких мегагерц, при уровнях входного сигнала 0,5... 200 В. Они имеют большое входное сопротивление, что обеспечивает малое потребление мощности. Классы точности — 0,5; 1,0 и ниже.

Цифровые частотомеры применяются для очень точных изме­рений в диапазоне 0,01 Гц... 17 ГГц. Источниками погрешности являются погрешность от дискретности и нестабильности кварцевого генератора.

Мостовой метод. Этот метод измерения частоты основан на использовании частотозависимых мостов переменного тока, питаемых напряжением измеряемой частоты. Наиболее распространенной мостовой схемой для измерения частоты является емкостной мост. Мостовой метод измерения частоты применяют для измерения низких частот в пределах 20 Гц ... 20 кГц, погрешность измерения составляет 0,5... 1 %.

Косвенное измерение. Метод осуществляется с использованием осциллографов: по интерференционным фигурам (фигурам Лиссажу) и круговой развертки. Методы просты, удобны и достаточно точны. Их применяют в широком диапазоне частот 10 Гц... 20 МГц. Недостатком метода Лиссажу является сложность расшифровки фигур при соотношении фигур более 10 и, следовательно, возрастает погрешность измерения за счет установления истинного отношения частот. При методе круговой развертки погрешность измерения в основном определяется погрешностью квантования основной частоты.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

studfiles.net

---

• 
  Что такое ппр в жкх
• 
  Класс точности счетчиков электроэнергии
• 
  Давления мера измерения
• 
  Контура заземления проект
• 
  Ветвь это в электротехнике
• 
  Электрическая энергия измеряется в
• 
  Вольтметр и амперметр
• 
  Схемы включения биполярный транзистор
• 
  Трансформаторы тока клещи
• 
  Категории газопроводов по давлению газа по новым правилам 2018
• 
  Структурная схема деления