Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Измеряем потребляемую мощность домашних приборов

Здравствуйте коллеги, хочу рассказать вам о своем маленьком опыте по реальному измерению мощности домашних электроприборов и своего компьютера.

Преамбула
После выставления мне больших счетов за электроэнергию я решил провести ревизию своих электроприборов и проверить какой прибор сколько потребляет реально и сколько все это мне будет стоить. В итоге решил приобрести локальное (то есть вставляемое в розетку, а не в электрический щиток) устройство подсчета кВт.ч.

Выбор устройства
То, что продается в магазинах моего города, мягко говоря, меня совсем не устраивало по цене (от 1к руб) да и по функционалу, посему купил у китайцев нечто EU Version Power Balance Energy Meter всего за 600р. Немного об устройстве. Девайс позволяет замерять мощность от 1 Вт до 3кВт, хранит информацию о потреблении электроэнергии за сессию и за все время, считает стоимость израсходованной электроэнергии по заданной цене кВт.ч., показывает напряжение в сети, есть куча алярмов по превышению какого-либо порога. В общем очень удобный.
Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Измеряем все и вся
Лампа
Первое, что я решил измерить — это насколько прибор реально показывает мощность электроприбора. Берем обычную лампу накаливания и проверяем

Мощность лампы, Вт6090100
Показания прибора, Вт60,589.8101

Ага, отлично, видим, что прибор показывает точно и нет ни каких двойных стандартов в измерении мощности в РФ и Китае.

Компьютер
Тут сразу хочется отметить, что домашний комп у меня очень специфический и, думаю, у большинства все-таки нормальные ЭВМ. Так вот, имею supermicro x6dvl-eg, 2 х Xeon 3Ггц, 4GB ECC, 2 HDD, 500Вт FSP, radeon 5670 512Mb. Короче старая серверная мамка оставшаяся от погибшего сервера, перепаянная и возвращенная в строй.
Монитор DELL U2212HM

Включаем комп через прибор и смотрим потребление мощности.

РежимПоказания прибора Вт,
Загрузка компа350
Режим «торента»190
Рендерим видео350
Гамаем в диабло 3300
Жена + одноклассники270

Вопрос: А зачем мне блок питания на 550 Вт, если вместе с моником система не выходит ну край в 400 Вт? Обман потребителей?
Вообще результаты печальны: вся эта система в среднем потребляет 250 Вт. Что многовато.

Решил прибор оставить в сети и посмотреть, сколько набежит за длительный период. В итоге имеем
12 дней аптайм, из них 3-ое суток режим торента, остальные по 2-4 часа в день, потребление электроэнергии за 12 дней составило 24кВт.ч что в пересчете из стоимости 2.22 за кВт.ч (у меня) выходит 60р.

Рассчитаем стоимость в месяц. Получим 60/12*31=155р. Вот такая занимательная математика. то есть подключая дома инет за 400р/мес имеем накладные расходы на комп еще 155р за электроэнергию при не сильной эксплуатации.

Другие электроприборы
Померив комп, задался целью померить все электроприборы в доме. Результаты удивили. ВСЕ приборы, что я замерял, оказывается, имеют мощность меньше заявленной производителем примерно на 20%! Грабеж господа! Были замерены на полную мощность: утюг, стиральная машина, микроволновка, пылесос.
Единственный электроприбор, которой соответствовал заявленной мощности, оказался советский самовар 1978 года выпуска. Нагревательный элемент его по паспорту 1кВт, по факту 950Вт.
В качестве шутки — померил стоимость стирки 15 пар носков (одновременно) в стиральной машинке. Вышло 2 руб.

Источник

Ваттметр для дома — лучшие модели

Чтобы узнать, сколько потребляют электроприборы энергии, можно использовать формулы. Однако фактическое значение мощности может отличаться от расчётного. Например, стиральная машинка будет «брать» больше тока при отжиме, когда барабан крутится максимально быстро. Та же ситуация и с другими потребителями – холодильником или телевизором.

Чтобы получить информацию о том, какую мощность в среднем потребляют все электроприборы, не тратя время на расчёты, используют ваттметры. Приборы отличаются друг от друга принципом работы и наличием дополнительных опций.

Понятие о мощности и методы расчёта

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

В бытовой сети течёт переменный ток 220 В (в промышленной – 380), но большинство электроприборов потребляет постоянный. Для этого к каждому такому устройству прилагается блок питания (он может быть встроен в корпус потребителя).

Мощность – физическая величина, измеряемая в Ваттах (Вт) или Киловаттах (кВт). Для каждого электроприбора параметр вычисляется с помощью двух формул.

Для переменного тока

Такие потребители как обычные электрические лампочки, инструмент с мотором (дрель, болгарка, станки для заточки), работают от переменного тока. Чтобы узнать потребляемую ими мощность, нужно произведение напряжения и силы тока умножить ещё и на коэффициент cos φ. Это связано с тем, что электрические компоненты (катушки или обмотки мотора) влияют на значение силы тока, изменяя его в разные моменты времени. Поэтому без приборов измерить мощность не получится.

Для постоянного тока

Расчёт производится по формуле: следует умножить силу тока (в Амперах, А) на напряжение (Вольт, В). Пример: устройство потребляет 0,1 А и рассчитано на 15 В. Тогда потребляемая мощность будет равна 0,1х15=1,5 Вт. Узнать информацию о силе тока и напряжении можно на корпусе блока питания, самом устройстве или в технической документации, которую всегда предоставляет завод-изготовитель.

Что такое ваттметр

Представляет собой измерительный прибор, собранный (как правило) в едином корпусе и подключаемый между розеткой и потребителем энергии.

При включении пользователь сможет узнать:

При желании можно узнать коэффициент Power Factor (он же cos φ). Большинство приборов показывает и время, в течение которого производились измерения, что поможет при необходимости сделать расчётную таблицу или построить графики изменения величин.

Разновидности

Основной критерий – род тока – постоянный или переменный. Универсальные бытовые приборы, позволяют работать с любыми потребителями.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии приборомНужно вставить ваттметр в розетку, а в само устройство – ту технику, параметры которой нужно установить. Ваттметры применяют при тестировании и ремонте электросети или для вычисления, какой прибор слишком много «берёт» энергии.

Чем измерительные устройства отличаются друг от друга:

Если необходимо производить замеры на улице, то следует выяснить, при какой температуре воздуха допускается работа ваттметра.

Для чего необходим в бытовых условиях

Использовать ваттметр потребуется, чтобы оптимизировать затраты на электроэнергию. Особенно это важно для крупных квартир и загородных домов. Большое количество потребителей не позволит точно определить, какие из них слишком прожорливы и требуют замены.

Интеллектуальные ваттметры, обладающие дополнительными функциями, позволят не только производить замеры, но и управлять конкретным прибором. Например, электрическим котлом. Это можно делать дистанционно или путём программирования измерительного устройства.

Модели, часто используемые в быту

Условно измерительные устройства делят на бытовые и «интеллектуальные». Первая группа – относительно простые аппараты с минимумом дополнительных функций. Вторая категория «умных» ваттметров позволяет не только определять параметры потребляемой энергии, но и передавать значения на смартфоны, отключать или снова включать потребители и даже измерять концентрацию углекислого газа в помещении.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии приборомROBITON PM-1

Стандартный прибор, объединяющий в едином корпусе розетку для потребителя, сетевую вилку, экран для вывода информации и три клавиши управления.

Прибор определяет:

Основные плюсы – недорогой и достаточно точный прибор для применения в быту.

Минус – сложная процедура обнуления значений.

HiDANCE 3680W AC Power Meter

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Более совершенный ваттметр позволяет использовать дополнительные полезные функции: определить коэффициент мощности для тестируемого прибора – Power Factor (он же cos φ). Также демонстрирует все остальные параметры – силу тока и мощность.

Плюсы: аккуратная сборка, достаточная функциональность, крупный дисплей.

Минус – после сброса необходимо вновь вводить цену за квт*час.

Espada TSL 1500WB

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Электронный ваттметр для бытовых и коммерческих нужд. Главное отличие от аналогов – есть возможность учёта дневного и ночного тарифов. Есть подсветка экрана. Дополнительно – функция сигнализации о превышении максимально допустимых силы тока или мощности.

Плюсы: простой и понятный интерфейс, надёжность, крупный экран, небольшая погрешность измерений.

Минус – затруднена смена источника питания.

TP-Link HS110

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

«Умный» ваттметр от известной компании, производящей электронику и сетевое оборудование. Управление и мониторинг осуществляется удалённо. Можно использовать для подключения ПК, смартфон и другие устройства. Пользователь сможет не только произвести измерения значений мощности, силы тока и напряжения, но и отключить потребитель энергии, а если потребуется – включить вновь.

Плюсы: удобство работы, сравнительно низкая цена.

Минус – в доме должна быть стабильная интернет-связь.

Edimax SP 2101W

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Ваттметр предназначен для постоянной работы с одним потребителем. Представляет собой «интеллектуальную» розетку, которая может работать по определённой программе или управляться владельцем вручную. Если возникнет аварийная ситуация, то пользователю автоматически отправится сообщение.

Плюсы: отлично подходит для систем типа «умный дом», ёмкая память сохранит результаты измерений 12 месяцев.

Минусы – высокая цена.

МЕГЕОН 71016

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Ваттметр с информативным ЖК-экраном и подсвечивающими элементами. Расчёт показаний производится в режиме реального времени. Дополнительная функция – показывает концентрацию СО2 в воздухе.

Плюсы: малый размер, можно вставлять трехштырьковые евророзетки, аккуратная сборка.

Минус: высокая цена при покупке в обычном магазине.

Energenie EGM-PWM

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Ваттметр со стильным чёрным корпусом объединяет в себе измерительный прибор и систему для анализа поведения потребителя. Самостоятельно выстраивает диаграммы, графики. Есть порт для подключения к ПК или другому устройству.

Плюсы: несложное управление, возможна работа с отопительным оборудованием.

Минус – высокая цена.

Итоги

Для бытовых нужд можно выбрать любой функциональный ваттметр, исходя из собственных финансовых возможностей. Приобретение «интеллектуальных» приборов будет оправдано, если в доме есть значительное количество потребителей, которые нуждаются в дистанционном управлении. Или для коммерческих организаций, стремящихся оптимизировать расходы на электроэнергию.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор ваттметра ROBITON PM-1

Источник

8 лучших ваттметров

Ваттметр, – энергомер, компактный счётчик мощности (Ватты). Определяет количество электроэнергии (Киловатт/час), потребляемой бытовым или иным прибором. Более крупный аналог – стационарный счётчик, устанавливаемый на входе электрической сети в помещение. Ответственен за суммарную мощность всех потребителей энергии. Бытовой прибор применяется частным порядком для отдельного потребителя, в мастерских по ремонту бытовой электротехники, электронных устройств. Современное развитие ваттметров – «умные» розетки с дистанционным управлением по интернету через смартфон.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Лучшие бытовые ваттметры

Представляет собой компактное устройство, параллельно подключаемое в сеть. Чаще всего, совмещает в одном корпусе измерительный блок и розетку. Оснащены функцией определения потреблённой мощности (минимальную и максимальную) в единицу времени.

Отражают величину напряжения сети, время работы потребителя электроэнергии, расчёт стоимости электричества за рабочий промежуток времени.

ROBITON PM-1 – недорогой

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Прибор для контроля за расходом электроэнергии из бытовой сети одним потребителем. Совмещает в одном корпусе вилку, розетку, электронный блок и экран дисплея для считывания полученных результатов.

Позволяет вычислить мощность единичной, подключённой через прибор, нагрузки. Определит количество потребляемой электроэнергии за определённый промежуток времени и рассчитает стоимость израсходованной энергии.

Плюсы:

Минусы:

HiDANCE 3680W AC Power Meter – цифровой прибор

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Компактный бытовой электронный прибор с расширенными функциями. Позволяет определить величину напряжения переменного тока и силу тока. Рассчитывает потребляемую мощность и коэффициент мощности.

Встроена опция вычисления стоимости потреблённой электроэнергии. Прибор удобен при тестировании бытовых приборов, электронных устройств и электронагревателей всех типов для расчёта экономической эффективности.

Плюсы:

Минусы:

Espada TSL 1500WB – оптимален для дома

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Простой в освоении и применении электронный ваттметр для тестирования бытовых приборов по уровню потребляемой электроэнергии. Очень удобен для проверки энергопотребления при выборе обогревателя. Прибор в короткое время покажет уровень реальной мощности, затраты и стоимость электроэнергии.

Поможет рассчитать тепловую эффективность и затраты в течение теплового сезона. Предусмотрена возможность введение данных при двухтарифном счётчике. Просигнализирует о нештатном режиме или превышении силы тока, мощности.

Плюсы:

Минусы:

МЕГЕОН 71016 – с жидкокристаллическим дисплеем

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Портативный цифровой прибор для регистрации затраченной электроэнергии одним потребителем. Инструмент оснащён жидкокристаллическим дисплеем со светодиодной подсветкой для работы в тёмное время суток или условиях плохой освещённости.

Расчёт показателей осуществляется в непрерывном режиме, на всём протяжении работы потребителя электроэнергии. Дополнительная опция – определение объёма выбросов углекислого газа, что важно для замкнутых помещений.

Плюсы:

Минусы:

Brennenstuhl PM 231 – высокое качество

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Бытовой прибор со стильным дизайном корпуса (Primera-Line). Снабжён двухтарифным счётчиком, – функция «день-ночь». Измеряет напряжение сети, силу тока, частоту.

Вычисляет потребляемую мощность. Рассчитывает количество потреблённой электроэнергии. Фиксирует время в часах и минутах. Обладает повышенной безопасностью, – предусмотрена защита от детей.

Плюсы:

Минусы:

Лучшие интеллектуальные ваттметры

Современное развитие бытовых ваттметров – наличие внутреннего электронного блока для связи с владельцем посредством интернета. Управление осуществляется дистанционно, через смартфон или другой носитель.

Расширен функционал за счёт увеличения программ, – отключение при нештатных режимах или аварийной ситуации, передача сигнала на телефон или электронную почту. Кроме бытовых задач, цифровой ваттметр полезен для лабораторий, занимающихся разработкой бытовой техники, – предусмотрено построение графиков и диаграмм с учётом реального времени.

TP-Link HS110 – замеры на расстоянии

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Управление и произведение измерений на расстоянии с помощью интернета через смартфон или другое электронное устройство. Предусмотрена возможность автоматического подключения или отключения потребителей электроэнергии.

Дистанционный мониторинг энергопотребления позволит выбрать оптимальный режим работы бытовых приборов или систем отопления, поможет выставить необходимый уровень мощности.

Плюсы:

Минусы:

Edimax SP 2101W – интеллектуальный прибор

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Интеллектуальный ваттметр-выключатель с функцией измерения мощности. Подключаем к любой классической розетке.

Осуществляет взаимосвязь электроники и человека, –управляет уровнем потребления электроэнергии, подключает или отключает бытовые потребители вручную, по команде или по заложенному расписанию.

Следит за работой бытового устройства, автоматически отключая питание при нештатных ситуациях. Дополнительная опция – передача тревожного сигнала в автоматическом режиме.

Плюсы:

Минусы:

Energenie EGM-PWM – зелёная энергетика

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Ваттметр из серии приборов «зелёная» экономная энергетика. Снимает параметры электрической сети, вычисляет уровень мощности, выстраивает графики и диаграммы.

Программное приложение рассчитывает потребление электроэнергии в требуемый промежуток времени. Отсутствует постоянная привязка к персональному компьютеру, связь может осуществляться по внешней команде или заложенному расписанию.

Плюсы:

Минусы:

Источник

Как измерить потребляемую мощность домашних электроприборов

Иногда бывает полезно убедиться в том, что домашний счетчик работает правильно и не насчитывает ничего лишнего. Для этого достаточно измерить реальную потребляемую мощность своих домашних электроприборов. А может быть у вас возникли сомнения, не потребляет ли обогреватель или водонагреватель слишком много, если больно уж внушительные счета в последнее время приходят за электроэнергию.

Так или иначе, существует несколько способов выяснить это. Первый способ — при помощи самого счетчика узнать потребление, которое он насчитывает, второй — с помощью мультиметра или токовых клещей узнать потребление прибора? третий путь — измерить потребление конкретного прибора бытовым ваттметром. Давайте рассмотрим каждый способ подробно, и пусть читатель выберет наиболее удобный и подходящий для себя.

Узнаем потребление по счетчику

Короче говоря, необходимо выключить в доме все приборы и оставить работать лишь тот, потребляемую мощность которого нужно измерить. Итак, оставьте работать интересующий вас прибор, а все остальные (даже холодильник и свет во всех комнатах) выключите, после чего подойдите к счетчику.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Если ваш счетчик с диском, то на нем будет написано например, что 1кВт-ч — это 1200 оборотов диска. Следовательно нужно посчитать, сколько оборотов сделает диск за 10 минут. Затем умножить полученное количество оборотов на 6 — так мы вычислим количество оборотов диска за 60 минут (то есть за час). Разделите это число на 1200, полученное в итоге число как раз и будет мощностью прибора в кВт.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Если ваш счетчик с мигающим светодиодом, то скорее всего на нем будет написано что-то вроде 1600 imp/(kW * h) – 1600 миганий светодиода за час при мощности потребления в 1 кВт.

Посчитайте количество миганий светодиода за 10 минут, умножьте полученное количество на 6 — так вы получите количество миганий с работающим прибором за час. Разделите это число на 1600, полученное в итоге число как раз и будет мощностью прибора в кВт.

Прикинув, сколько часов в месяц работает данный прибор, вы сможете узнать, сколько он наматывает киловатт-часов, просто умножив мощность данного прибора (в кВт) на это количество рабочих часов. Подобное можно проделать с любым бытовым электроприбором.

Измеряем потребление при помощи мультиметра или (и) токовых клещей

Если в вашем домашнем арсенале есть токовые клещи, то придется накинуть их на один из проводов двужильного провода, соединяющего интересующий вас прибор с розеткой. Переведите клещи в режим измерения приблизительного диапазона тока и проведите замер.

Если под рукой вместе с токовыми клещами есть еще и мультиметр, то одновременно можно замерить точное напряжение в сети. Перемножьте показания тока и напряжения в сети — так вы получите мощность данного прибора в ваттах.

При проведении измерений токовыми клещами и мультиметром обязательно соблюдайте правила техники безопасности!

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Если клещей под рукой нет, но есть хотя бы мультиметр с возможностью измерения переменного тока, то переведите его в режим измерения переменного тока подходящего диапазона, и присоедините последовательно между розеткой и одним из сетевых вводов прибора (соблюдая технику безопасности!). Так вы узнаете потребляемый прибором ток. После этого останется умножить величину этого тока на напряжение сети. Так вы узнаете мощность прибора.

Следующим шагом лучше всего проделать процедуру измерения мощности, которую при этом наматывает счетчик (описана в предыдущем пункте). Так будет проще понять, правильно ли измеряет счетчик мощность или нет.

Замер потребляемой мощности бытовым ваттметром

Для измерения текущей мощности сетевых электроприборов хорошо подходит бытовой ваттметр в виде сетевого адаптера. Он просто отобразит мощность на дисплее, а при необходимости подсчитает и киловатт-часы за время пользования прибором.

Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Смотреть картинку Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Картинка про Чем измерить потребление электроэнергии прибором. Фото Чем измерить потребление электроэнергии прибором

Тут же можно сверить показания данного прибора учета с той мощностью, которая указана на справочной табличке потребителя. Далее желательно сверить мощность со счетчиком по методике, описанной в первом пункте статьи.

Источник

Цифровой ваттметр в розетку со счетчиком энергии: обзор устройства и определение нижнего предела функционирования

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)

И ещё несколько слов, поясняющих, почему точное значение мощности нельзя получить, просто взяв и перемножив ток на напряжение даже для чисто активной нагрузки.

Обычные измерительные приборы (вольтметры, амперметры, мультиметры) не измеряют непосредственно величину среднеквадратичного значения измеряемого параметра (тока или напряжения), которая нужна для расчёта мощности.

Они измеряют обычно величину среднего выпрямленного значения параметра (тока или напряжения), и на этой основе перемасштабируют в среднеквадратичное значение.

Такой способ — вполне корректен для «идеального» синуса, но в наших розетках нет идеального синуса!

Вот пример осциллограммы напряжения в розетке (взят из обзора блока выпрямителя и фильтров для УНЧ):

Для такого рода напряжения не будет полного совпадения значения, измеренного «обычным» вольтметром, с реальным среднеквадратичным значением.

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, 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:

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.

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:

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»:

Тестируемая аппаратураНоминальная мощностьИзмеренная мощностьИзмеренный коэффициент мощности
Паяльник25 Вт27.3 Вт0.97
Светодиодная лампа «Старт»10 Вт8.3 Вт0.59
Светодиодная лампа «Старт»15 Вт11.8 Вт0.59
Микроволновка в простое1.8 Вт0.44
Микроволновка (в режиме 800 Вт)1200 Вт1274 Вт0.91
Зарядка смартфона10 Вт11.1 Вт0.54
Системный блок компьютера (выключен)2.7 Вт0.35
Системный блок компьютера (включен, в простое)45 — 67 Вт0.54
Системный блок компьютера (нагрузочный тест OCCT-Linpack)95 — 98 Вт0.75
Системный блок компьютера (нагрузочный тест OCCT-Большой набор)105 — 111 Вт0.76

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.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *