Ваттметр pm001 инструкция на русском

   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!

Ваттметр, он же измеритель мощности, Measure Socket, Energy Monitor с европейской розеткой (EU).

Купить аналогичные и другие ваттметры можно здесь — Купить ваттметр

Измеряет напряжение до 250 Вольт, ток до 16 Ампер, частоту бытовой сети всего в двух значениях — 50 или 60 Гц, мощность в ваттах от нуля до

3 680 Ватт, также имеется функция подсчета затрат за использованное электричество подключенным прибором в сеть.

Очень сильно воняет пластиком, запах со временем не выветрился, но стал меньше.

В глаза сразу бросается плохая контрастность дисплея и отсутствие подсветки — прибору явно не достает её, под углом(дисплей «слепнет») и\или в затемненном окружающем пространстве уже ничего не разобрать.

Имеет в меру неудобное и слегка нелогичное меню и расположение значений, внутри находятся три мелких никель-металл-гидридных NiMh аккумулятора-таблеток, емкостью 20 mAh с общим напряжением 3,6 вольт, измеренные значения обновляются каждые две секунды — не слишком быстро, из всех этих недостатков вытекает еще один — это завышенная цена за данное устройство.

При подключении через диммер(когда к диммеру ничего не подключено) — показывает «завышенное» напряжение и перегрузку(поэтому в начале прибор лучше подключить к нагрузке и затем только включать в сеть).После нескольких секунд работы без нагрузки, не подключенной к диммеру, начало очень сильно вонять — оказалось внутри нагрелся и почернел резистор по входу(однако оставался еще рабочим), выступающий в качестве предохранителя и ограничения тока и нагрел пластмассу корпуса, на фото ниже резистор уже был заменен на другой МЛТ-2.Номинал стоявшего резистора — 33 Ом.Измеряет довольно точно, в чем большой плюс данного прибора.

Верхняя часть платы — аккумуляторы, медный шунт, конденсаторы резистор и кварцевый резонатор на 3.580 МГц.

Плата, не отмытая от флюса:

На обратное нижней стороне платы видим две микросхемы — EEPROM-память Atmel(поглотил Microchip) AT24C, в данном случае , конкретно — 24CQ2N и микросхемы, родиной, которой является Китай — BL 6523G X

BL 6523 является высокоточной и стабильной, многофункциональной микросхемой измерения  энергии в однофазной сети .Включает в себя три высокоточных АЦП, источник опорного напряжения, управление питанием и схему обработки цифрового сигнала.

Даташит:

BL6523_lampcore_ru_datasheet

Инструкция

Ваттметр, благодаря встроенным аккумуляторам, работает без подключения к сети при нажатии на любую кнопку, естественно, ничего не измеряя при этом и при бездействии отключается сам через 10 секунд или включается сам при подключении в сеть.

Имеет 7 режимов.Режимы переключаются однократным нажатием кнопки FUNCTION.

Режим 1:Время/Ватт/Стоимость(Сверху вниз)

Время(Time) Показывает сколько времени подключена нагрузка к сети.

Ватт(Watt) показывает текущую потребляемую мощность

Стоимость(Cost) показывает сколько денежных единиц придется заплатить за потребленную энергию, но для ее подсчета вначале необходимо установить стоимость за один килоВатт!

Диапазон мощности 0,0 Вт — 9999 Вт

Диапазон стоимости — 0,0 — 9999 Единиц

Режим 2:Время/Общее потребленное количество энергии(Cumulitive electrical quantity), потребленное за N дней

Режим 3:Время/Текущее напряжение в сети (230-250 Вольт)/Частота сети 50 или 60 Гц

Режим 4:Время/Текущий потребляемый ток в Амперах/Текущий коэффициент мощности

К примеру , если на дисплее написано 0,001 A — это значит, прибор потребляет 10 миллиАмпер тока

Коэффициент мощности — это насколько сдвигается переменный ток по фазе , относительно приложенного к ней напряжения, нужен для верного измерения потребляемой мощности реактивной нагрузки

Режим 5:Время/Какое было самое низкое потребление мощности

Режим 6:Время/Какое было самое высокое потребление мощности

Режим 7 (Также можно сразу вызвать этот режим нажатием кнопки COST): Установленная стоимость за кВт или установка стоимости за кВт.

Для установки стоимости необходимо в этом режиме удержать кнопку COST 2 секунды, после этого начнет мигать надпись COST/KWh 10 секунд, за это время надо нажать на FUNCTION, после этого появятся 4 нуля, клавишами UP и DOWN выбираем нужную цифру, на следующий нуль переключение происходит нажатием кнопки FUNCTION и также клавишами UP и DOWN выбираются значения. Конец ввода происходит нажатием COST(будто кнопка Enter) или необходимо подождать несколько секунд и ваттметр выйдет из этого режима.