Power meter инструкция на русском скачать

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

(изображение с Алиэкспресс)

 Несколько слов, поясняющих, почему точное значение мощности нельзя получить, просто взяв и перемножив ток на напряжение.

  Такой способ — вполне корректен для «идеального» синуса, у которого ток точно совпадает по фазе с напряжением; но в наших розетках нет идеального синуса и нет точного совпадения по фазе тока и напряжения!

   Вот пример осциллограммы напряжения в розетке:

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

   А ещё в добавок может быть сдвиг фазы между током и напряжением, разный для разных гармоник сигнала, если в нагрузке присутствует реактивная составляющая.

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

Внешний вид, конструкция и схемотехника ваттметра

    Внешний вид ваттметра представлен на следующих фото:

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

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

   Экран ваттметра — буквенно-цифровой жидкокристаллический, без подсветки.

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

   На задней стороне прибора находится шильдик с его параметрами:

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

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

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

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

   Раскрываем прибор:

   Электронная часть прибора состоит из двух плат.

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

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

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

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

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

   Посмотрим на него в другом ракурсе:

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

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

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

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

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

   Его структурная схема (взята из datasheet):

   Рассматривать эту схему не будем, чтобы не утяжелять обзор.

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

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

Режимы ваттметра

   Посмотрим на органы управления ваттметра:

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

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

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

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

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

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

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

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

Тестирование ваттметра

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

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

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

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

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

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

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

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

   Немного обсудим полученные результаты.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Итоги и выводы

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

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

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

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

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

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

   Купить ваттметр можно на Алиэкспресс по этой ссылке.

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

   Всем спасибо за внимание!

Руководство пользователя высокоточного ваттметра и анализатора мощности HTRC ZN08 I50A

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

ВНИМАНИЕ: Крики аккумуляторной батареи или ваттметра, подключенного к аккумуляторной батарее, могут подавать огромные токи, вызывая пожар, взрывы, травмы и повреждение оборудования. Убедитесь, что вся проводка и соединения рассчитаны на входной или выходной ток и правильно собраны для каждого применения.

Vol входtage & Текущие ограничения на передачу

Ваттметр предназначен для обеспечения безопасности в системах с напряжением менее 60 В и током до 130 А. ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Превышение этих ограничений приведет к повреждению ваттметра и может привести к травме.

ПРОВОДКА, СОЕДИНЕНИЯ И ПОДАЧА ПИТАНИЯ

Внимание! Ослабленные соединения могут привести к повреждению компонентов! Переключайте питание только между счетчиком и НАГРУЗКОЙ. Красный провод SOURCE подключается к положительной (+) клемме аккумулятора или другого устройства, а черный — к отрицательной (-). Пользователь несет ответственность за подключение разъемов, рассчитанных наtage и ток, ожидаемый в приложении пользователя. Квалифицированные специалисты должны убедиться в наличии любых сильноточных соединений. Перед подключением батареи или источника питания к ваттметру убедитесь в отсутствии оголенных проводов или разъемов, которые могут вызвать замыкание. Используйте только гнездовые разъемы на аккумуляторах. Подключив вспомогательную батарею (например, батарею приемника) 4.8-60 В к 3-контактному разъему SOURCE, ваттметр может измерять до OV.

ЭКРАН МОНИТОРА

Экран запуска

Каждый раз, когда питание подается на провода ваттметра (или дополнительный разъем питания), на короткое время отображается начальный экран с логотипом и пиками, минимумами. Ah и Wh сбрасываются на O.
Затем дисплей изменится на экран измерений.

Экран измерений

На экране измерений постоянно отображается Ampс, вольты и ватты. Все остальные измеренные значения отображаются последовательно, каждые две секунды, в позиции «Очередь данных» на дисплее. Значения данных идентифицируются по их единицам измерения (Ач, Втч, Ар, Вм, Втп). Все значения экрана измерений обновляются каждые 0.4 секунды.
Компоновка экрана измерений: Ampс, вольты, ватты и «Очередь данных» «Очередь данных» показывает: Втч. Ап. Вм. Вп. по порядку.

(Ток)Ampы и Ampс А, Ап

Измеряется только ток от ИСТОЧНИКА до НАГРУЗКИ. AmpОтображаемое значение s представляет собой средний ток за последний интервал обновления экрана. Вершина горы AmpОтображаемое значение s (AP) представляет собой максимальный ток, потребляемый со стороны НАГРУЗКИ. с момента запуска счетчика. Пики, длящиеся всего доли секунды, могут быть захвачены. Подача вспомогательного питания с об.tage больше, чем измеряет измеритель, исключает рабочий ток измерителя из измерений. Чтобы уменьшить нагрев счетчика, измеряйте токи свыше 65 Amps для сокращения времени и рассмотрите возможность использования разъемов, способных выдерживать большие токи.

(Томtagд) Томtage и минимальное напряжение, В, Вм

Отображаемое значение Volts является средним значением vol.tage в течение последнего интервала обновления экрана. Отображаемое минимальное значение напряжения (vm) — это Mnimum vol.tage (или «скажем»), измеренное на стороне ИСТОЧНИКА с момента закрытия начального экрана. Значение Вольт измеряется на стороне ИСТОЧНИКА.

(Энергия) Ватт-часы Втч

Отображаемое значение представляет собой общее количество энергии, подаваемой в ватт-часах с момента закрытия начального экрана. Измеряется на стороне НАГРУЗКИ. Для получения точных результатов будьте осторожны, чтобы не прервать соединение ИСТОЧНИКА с ваттметром во время измерения энергии.

(Плата)Amp-часы Ач

Отображаемое значение представляет собой общую энергию в Amp-часов (x1000=мАч) доставлено с момента закрытия начального экрана. Измеряется на стороне НАГРУЗКИ. Для получения точных результатов будьте осторожны, чтобы не прервать соединение SOURCE с ваттметром во время измерения заряда.

(Мощность) Вт и пиковая мощность Вт, Втп

Отображаемое значение представляет собой среднюю отдаваемую мощность в ваттах (=Вольты XAmps) в течение последнего интервала обновления экрана. Отображаемое пиковое значение мощности (Wp) представляет собой максимальную мощность, потребляемую на стороне НАГРУЗКИ с момента закрытия начального экрана. Значения мощности измеряются на стороне НАГРУЗКИ.

BUSING Ваттметр

Вы можете думать о ваттметре как о наборе перемычек. Подключите его таким же образом, и вы можете измерить, к чему подключены перемычки. Подобно перемычкам, ваттметр представляет собой прямое соединение между проводами ИСТОЧНИК и НАГРУЗКА одного цвета, т.е. оба провода ИСТОЧНИК и НАГРУЗКА электрически «горячие», когда батарея подключена к любой стороне. Ток течет от ИСТОЧНИКА к НАГРУЗКЕ. Убедитесь, что соединения надежны, чтобы предотвратить повреждение компонентов!
ExampИспользование № 1: батарея на стороне ИСТОЧНИКА, регулятор скорости двигателя (ESC) и двигатель на стороне НАГРУЗКИ. При включенном ESC ваттметр показывает ток в двигателе, vol.tagе и мощность на аккумуляторе и накапливает Ач и Втч во время работы двигателя. БывшийampИспользование № 2: с зарядным устройством на стороне ИСТОЧНИКА и аккумуляторной батареей на стороне НАГРУЗКИ ваттметр показывает зарядный ток в аккумуляторе, объемtage и зарядная мощность в аккумуляторе и накапливает заряд (Ач) и энергию (Втч) в аккумуляторе.

Функции «Счетчик ожидания» и анализатор мощности

Измеряет ВОСЕМЬ ключевых параметров безопасности и производительности электроснабжения. Используйте его для: Предотвращения повреждения аккумулятора пиковыми токами. Управление двигателем, двигатели, проводка и разъемы. Убедитесь, что достаточный рабочий объемtagе под нагрузкой. Установите громкость отсечкиtagе., емкость аккумулятора щеки и здоровье. Сбалансируйте элементы батареи. Убедитесь в правильной работе зарядного устройства. Определите приемники и фактический рабочий ток, чтобы убедиться, что UBEC необходим.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Работает от 5-60 В
• Работает от 7-60 В OV с дополнительной вспомогательной батареей.
• Измеряет 0–100 А, разрешение 0.01 А; ❑
  0–150 А, разрешение 0.01 А; [1
  0-60 В, разрешение 0.01 В;
  0–6554 Вт, разрешение 0.1 Вт;
  0-65 Ач, разрешение 0.001 Ач;
  0–6554 Втч, разрешение 0.01 Втч;
• 16х2, с подсветкой, без подсветки, ЖК-дисплей.
• 16×2, белая подсветка, синяя подсветка, ЖК-дисплей.
• Размер: 85x42x25 мм, Вес: 82 г.

Легенда

Грузы
Источники питания
Гнездовой разъем
Штекерный разъем

Документы / Ресурсы

HTRC ZN08 I50A Высокоточный ваттметр и анализатор мощности [pdf] Руководство пользователя ZN08 I50A Высокоточный ваттметр и анализатор мощности, ZN08, ZN08 Высокоточный ваттметр и анализатор мощности, I50A Высокоточный ваттметр и анализатор мощности, Высокоточный ваттметр и анализатор мощности, Высокоточный ваттметр, Измеритель и анализатор мощности, Измеритель-анализатор , Анализатор мощности, Анализатор