Измерители мощности и других параметров электроэнергии сети есть в двух моделях (почти одинаковы по виду и схеме). Это P06S-20 на 20 Ампер и P06S-100 на 100 Ампер. Они выглядят совершенно одинаково, с той лишь разницей, что трансформатор подключен к более мощной версии. Размеры модуля составляют 85 x 47 мм (часть утоплена в корпус), глубина: 24 мм, лицевая панель имеет размеры 90 x 55 мм, а дисплей – 55 x 30 мм. Цена примерно 1000 рублей.
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных. - Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Измерители мощности и других параметров электроэнергии сети есть в двух моделях (почти одинаковы по виду и схеме). Это P06S-20 на 20 Ампер и P06S-100 на 100 Ампер. Они выглядят совершенно одинаково, с той лишь разницей, что трансформатор подключен к более мощной версии. Размеры модуля составляют 85 x 47 мм (часть утоплена в корпус), глубина: 24 мм, лицевая панель имеет размеры 90 x 55 мм, а дисплей – 55 x 30 мм. Цена примерно 1000 рублей.
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных. - Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Приветствую всех муськовчан! Решил поделиться с вами изготовлением компактного ваттметра на базе многофункционального измерителя P06S-20. Всем, кому интересно – добро пожаловать под кат.
Раньше пользовался аналогичным девайсом — PZEM-021, тоже на 20А, который меня, в общем-то, устраивал. Даже коробочку к нему на 3D-принтере распечатал, но обзор на него не писал, ибо итак их здесь несколько раз обозревали (но если кому интересно посмотреть, то можете глянуть в этом комменте).
И когда увидел, что вышел аналогичный прибор, но в который добавили коэффициент мощности PF (и зачем-то ещё частоту) — решил обновить себе ваттметр, ну, и заодно уже, и обзор написать.
Прибыл прибор в такой коробке:
вид сбоку:
Сам прибор:
вид снизу:
Внутри ещё была инструкция на китайском и английском.
Фото английской части инструкции
Ну, нас из этого будет, в основном, интересовать диаграмма подключения, приведу её отдельно:
Видно, что вход подключается к выводам 3 и 4, а выход, т.е. нагрузка – к выводам 1и 4.
Ну и инструкция по одной единственной кнопке:
1. Нажмите кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
2. Удерживайте кнопку в течение 3 секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. вы попадете на страницу настройки сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1я цифра (т.е. самого высокого разряда); однократное нажатие добавит 1 (т.е. станет 14.4 кВт и т.д.); удерживайте кнопку в течение 2 секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, составляет 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку в течение 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
3. Удерживайте кнопку в течение 5 секунд — система выполнит сброс в дефолтные настройки: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности – прибор начинает моргать подсветкой, независимо от того, была она включена или нет.
Описание
Технические характеристики:
Модель: P06S-20
Имя: 6 in 1 LCD Panel AC Power Meter
Диапазон измерения частоты: 50~60Гц
Диапазон измерения мощности: 0.01W~5000W
Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч~99999кВт·ч
Диапазон измерения тока: 0.01~20A
Коэффициент мощности: диапазон: 0 ~1PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
Номинальная мощность: 4400W
Макс. мощность: 5000W
Энергопотребление: < 1W
Разрешение: 1 В, 0.01A, 0.01 Вт, 0.01кВт·ч
Макс. ток: 20A
Рабочее напряжение: 110V~250Vac
Погрешность напряжения: ±1%
Погрешность тока: ±2%
Погрешность мощности: ±2%
Стандарт исполнения: JB/T9282-1999
Размер: Около. 8.5×4.7×2.8 см / 3.35×1.85×1.1 дюйм
Размер панели: Около. 5.45x9cm / 2.15×3.54 дюймов
Вес: 79g
Немного внутреннего мира:
Основной микроконтроллер затёрт, но вроде другие источники говорят, что там процессор ARM T5 архитектуры:
Зато хорошо виден TM1621 – это 32×4 LCD драйвер, управляющий 128 элементным (32х4) индикатором от Titan Micro Electronics, даташит на китайском (похоже аналог HT1621). В этом ваттметре присутствует энергонезависимая память, в которой сохраняются данные о количестве потребленных кВт·ч и включена или выключена подсветка. Шунт состоит из 2х резисторов R010 по 0.01 Ом, распаянных параллельно. При 20А на них будет выделяться 2Вт, что для таких резисторов должно быть штатной нагрузкой.
По сравнению с PZEM-021 этот прибор, помимо дополнительных данных в виде коэффициента мощности PF и частоты, ещё и точнее (по крайней мере, отображает) — мощность измеряет до сотых ватта, и диапазон измерения электроэнергии увеличили в 10 раз – до 99999кВт·ч. И это за те же деньги!
С таким прибором довольно удобно спорить с китайцами.
Вот, к примеру, это мне прислали якобы 10Вт драйвер
А это якобы лампочка на 36 Вт:
Как видно, у этих примеров и коэффициент мощности был не очень хорош.
А вот пример тестирования честной 5Вт светодиодной лампочки:
Тут и коэффициент мощности был неплох.
Но, в таком виде прибор не очень удобно использовать, поэтому было решено его поместить тоже в аналогичную коробочку. Но т.к. все его размеры несколько отличаются от PZEM-021, то и коробочку пришлось несколько перерисовать. Раньше я печатал коробочку с вилкой единым целым – получалось не очень: вилка получалась немного деформированной, да и все равно легко отламывалась, когда я отрывал поддержки, да и очень много пластика уходило на сами поддержки. В этот раз я решил печать из 2х частей, и потом их склеивать. Получилось лучше:
вид снизу:
Использовал ABS пластик.
В качестве запчастей для вилки, я раньше брал такой китайский переходник:
Их часто попутно присылают с электротоварами из китайских магазинов. Но сейчас они у меня кончились, и я взял то, что было в наличии – отрезанная белая евровилка:
срезав с неё резину, получил такой остов:
Ну а т.к. пластмасса на ней тоже была не очень нужна, то избавился и от неё: В итоге получил пару таких штырьков:
Штатные провода мне показались слабоваты для 20А, хотя вилка вроде как 16 амперная, и я усилил их, параллельно допаяв многожильный медный провод, диаметром примерно 2мм:
Тонкие провода потом откусил.
А для розетки взял такие ламели от наших советских розеток:
Они хороши тем, что достаточно хорошо пружинят, и даже после втыкания толстых евровилок, обеспечивают неплохой контакт и с тонкими обычными вилками — не все розетки могут таким похвастаться.
Ну и начинаем все это размещать внутри коробки, согласно диаграмме подключения:
Ну и чтобы ничего случайно не коротнуло – заизолировал ламели чёрной изолентой, а провода с вилкой – черной термоусадкой.
Дальше вщёлкнул прибор в коробочку, вклеил штыри от вилки в пластиковую вилку, и приклеил саму вилку к коробочке. В качестве клея мне понравился ABS пластик, растворенный в ацетоне до густоты сметаны – очень хорошо клеит. Обычно использую пластик от поддержек.
В общем, получилось такое законченное устройство:
Работает хорошо. Тест 1.8 кВт чайника:
Тест 60Вт паяльника:
Серьёзную нагрузку в 15А перенёс довольно легко — не заметил, чтоб что-то нагрелось, и уж, тем-более — поплавилось:
Ссылка на 3D модель коробочки на thingiverse.
P.S. товарищи из Peacefair тоже наделали аналогичных приборчиков с коэффициентом мощности PF и частотой: PZEM-018 и PZEM-020 (есть ещё PZEM-022 на 100А, но это уже как аналог P06S-100).
Распределение значений по экрану в плане дизайна выглядит аккуратнее (у P06S, из-за того, что нужно разместить 5 цифр электроэнергии, их пришлось сдвинуть сильно вправо, а за ней и частота поехала), ну и, возможно, «инверсный» экран кому-то больше по душе. Но, особых преимуществ PZEM-020 по сравнению с P06S-20 я не вижу, разве что ток до тысячной ампера измеряет, а так те же самые величины, только в другом порядке представлены, ну и размер цифр меньше — т.к. все величины подписаны. А так ток ограничен 10А — что довольно мало — едва-едва чайник потянет. А PZEM-018 — так этот вообще только на 5А — это уже совсем несерьезно. А вот мощность и P06S-20 и 5 амперный PZEM-018 измеряют с точностью до сотой ватта — так что точность у них одинаковая. Ну и новые PZEM, в среднем, на пару-тройку баксов дороже.
Upd. Тут пользователь sergey58 в комментариях изложил свой опыт по ремонту этого ваттметра. Думаю, что этот опыт может оказаться весьма ценным. Поэтому, для удобства (чтобы не выискивать это в комментариях) и, с его любезного согласия, я выкладываю это описание в топик:
Сначала ваттметр стал включаться через раз. Потом совсем перестал включаться. Нашел видео как отремонтировать.
Но в нем причину не установили и использовали костыли. При анализе схемы выяснилось, что питание прибора выполнено через гасящий конденсатор 1 мкФ. После выпрямления идет стабилитрон на 9 вольт через два последовательных сопротивления по 100 Ом. Это напряжение используется для подсветки. Дальше стабилизатор на 3,3 В. С него через сопротивление 33 Ома питается вся схема. Когда прибор не может запуститься, он потребляет 20 мА. На этом сопротивлении напряжение проседает до 2,7 В. Контроллер с ним не запускается. Возможно какой-то конденсатор в обвязке дает утечку. Если закоротить это сопротивление на мгновение, то контроллер запускается и потребление сразу падает до 6 мА. Напряжение после сопротивления становится 3,1 вольта. Дальше прибор работает нормально до следующего включения. Если закоротить это сопротивление до включения, тогда при включении напряжение на стабилитроне падает до 2 вольт и прибор совсем не включается. Все напряжение падает на двух сопротивлениях по 100 Ом до стабилитрона. Выход был найден. 
Параллельно сопротивлению 33 Ома подпаял дополнительно сопротивление 15 Ом. Между входом до гасящих сопротивлений и стабилитроном на 9 В поставил стабилизатор 78L05 на 5 вольт. Причем выход стабилизатора на стабилитрон подключил через диод. Теперь при включении прибора эти 5 вольт подаются на стабилизатор 3,3 В. Контроллер стартует. Потребление падает до 6 мА. Напряжение на стабилитроне поднимается до 9 вольт. Схема питания переходит в штатный режим. Диод защищает стабилизатор на 5 вольт от обратного напряжения 9 вольт на выход этого стабилизатора. Дальше стабилизатор 78L05 в работе не участвует. Он нужен только для запуска контроллера в момент включения. Получилась самая простая доработка. Припаивал входящий вывод к сопротивлению. Средний вывод к стабилитрону. Выходящий вывод через диод к стабилитрону. (Катод диода — тот что с черточкой — к стабилитрону). Дополнительное сопротивление СМД 15 Ом припаял прямо на сопротивление 33 Ома.
История эта началась в начале декабря, когда магазин Banggood начал акцию с носками. Набрав поинтов я обменял их на несколько купонов 5 от 10. При том, что доллар дорожает — это довольно неплохо. И захотелось мне сэкономить. Думаю, всем известен ваттметр, вставляющийся в розетку. Но стоит он не очень дёшево. И решил я поискать такой же, только с перламутровыми пуговицами подешевле. А что при этом придётся поработать руками – так это только хорошо. Что из этого вышло – вы можете узнать из обзора.
29 декабря 2015 года был сделан заказ. Обошелся он мне в $5.08:
скрытый текст↓
До 10 долларов корзина была добита другим нужным мне недорогим товаром. Кстати, кому нужен подобный ваттметр не до 20 ампер, а до 100А, могут купить его там же: http://www.banggood.com/100A-Power-Monitor-Module-AC-Meter-Panel-p-983057.html?p=8D14152796583201510S за $10.56, при этом, если у вас есть поинты или купон – он обойдется всего в $5.56, да и корзину не надо ничем добивать будет. Но мне, для чисто домашнего использования вполне хватит 20А.
Магазин очень оперативно, уже 30 декабря, отправил мне товар и уже 19 января я держал в руках вот такой пакет:
скрытый текст↓
Внутри находилась картонная коробочка без опознавательных знаков:
скрытый текст↓
А уже в коробочке лежал паспорт на ваттметр на китайском и английском языках, который не понадобился и сам ваттметр с экраном, заклеенным пелёночкой:
Вот его габариты с сайта магазина. Они полностью соответствуют реальным:
Поискав дома что-нибудь для корпуса, и не найдя ничего, я понял, что потратится все же придется и на следующий день отправился в магазин электрики, где приобрел коробку и розетку. Потратив на это 130 честно заработанных рублей. По курсу на 20 января – это составило $1.66:
Больше ничего докупать не пришлось. Провода и всё остальное были взяты со старых запасов.
Для начала, давайте рассмотрим ваттметр поподробнее. Рядом с экраном находится единственная многофункциональная кнопка. О её работе я расскажу ближе к концу обзора:
Посмотрим технические характеристики с сайта магазина:
Specification:
1. Working voltage: 80 ~ 260VAC
2. Test voltage: 80 ~ 260VAC
2. Rated power: 20A / 4500W
3. Working Frequency: 45-65Hz
4. Measurement accuracy: 1.0
Класс точности заявлен 1.0, что соответствует погрешности ± 1%. А вот ток в 20А, я думаю, будет перебором для данного устройства. В таком случае лучше использовать ваттметр на 100А, ссылку на который я дал в начале обзора.
Сзади – нарисована схема подключения:
Отщёлкиваем четыре защелки и вот – потроха:
Приподнимаем балластный конденсатор. Покрупнее:
Выполнено довольно аккуратно. Видим два установленных кварца и три микросхемы. Самая большая — HT1621B, Контроллер для LCD дисплея 32 х 4 с управлением памятью. Средняя по размеру – это сердце данного устройства: RN8208G – однофазный мультифункциональный измерительный процессор. Погрешность измерения активной электрической энергии составляет менее 0,1%. К сожалению, я нашел только даташиты со структурной схемой процессора на китайском языке:
И, самая маленькая микросхема – это память.
И никаких подстроечных элементов. Всё определяется исключительно прошивкой. Слева вверху можно увидеть место для разъёма ST-LINK, для прошивки.
Пришло время сверить часы, вернее, подключить ваттметр к сети и сравнить напряжение:
Отличный результат. Всё светится. Можно начинать заниматься рукожопством. Берём распределительную коробку и вырезаем в её крышке дремелем 2 отверстия. Одно под прибор, второе под розетку:
Получилось воистину рукожопно! Планировалось сделать все более аккуратно, но жизнь распорядилась иначе. Вернее, не жизнь, а коробка. При резке – пластик стал плавится и потёк. Чего я никак не мог ожидать от электроустановочного изделия. Поэтому данную коробку я никак не могу рекомендовать к использованию по её прямому назначению. Такого быть не должно. А вот пластик розетки – при резке повёл себя достойно. Никакого плавления и уж тем более – текучести. Но закончим лирические отступления. В принципе, ничего этого видно снаружи не будет.
Монтируем ваттметр и розетку в коробке. Соединяем всё проводами:
И собираем коробку. Итог:
Включаем:
Для проверки вставляем в розетку зарядку от телефона:
Подключаем к зарядке телефон:
И опять сделаю лирическое отступление. Про активную и реактивную мощность. А так же про коэффициент мощности.
Бытовые счетчики электроэнергии не учитывают реактивную мощность, а подсчитывают только активную. Поэтому применять формулу подсчета полной мощности, как это делается в установках с постоянным током для сети с переменным током: S = I * U – будет неправильно. Более-менее точно по ней можно только подсчитать мощность устройств потребляющих только активную энергию: лампы накаливания и обогреватели. У них, применяемый в формуле расчёта мощности переменного тока – коэффициент мощности (cos?) равен или почти равен 1.
Вот эта формула подсчета активной мощности: P = I *U * cos? = S * cos?
В остальных устройствах где присутствует индуктивность, например, электромоторы и емкости – это бытовая техника, энергосберегающие и светодиодные лампы и так далее – мы никогда не получим cos? равным единице из-за увеличения угла между током и напряжением. Активная энергия при этом уменьшается, а реактивная возрастает. Конечно, можно подсчитать и реактивную мощность: Q = I * U * sin?, только зачем? В домашних условиях, повторюсь, она нас не интересует.
Поэтому в прошивке ваттметров обычно учитывают коэффициент мощности.
Начнем с активной нагрузки. Подключим к ваттметру светильник с запрещённой ныне лампой накаливания в 100Вт:
Имеем напряжение 222В, силу тока 0,44А и мощность 97,6Вт:
Посчитаем. P=0.44*222*1=97.68Вт. Всё верно.
Теперь подключим к ваттметру светильник с лампой накаливания 60Вт:
Имеем 222В, 0,26А и 57,6Вт:
Считаем: P=0.26*222*1=57.72. В принципе, верно.
Попробуем подключить к ваттметру потребителя не только с активной, но и с реактивной нагрузкой. Светильник с галогенной лампой:
Имеем 222В, 0,28А, 57,1Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.28*222*X=57.1
P=62.16*X=57.1
X=57.1/62.16=0.918…
Проверяем: P=62.16*0.918=57.06 Выходит, что в данном случае ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,918. Так ли это на самом деле – сказать сложно.
Проверим другую смешанную нагрузку. Светильник с люминесцентной лампой:
223В, 0,07А, 11,3Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.07*223*X=11,3
P=15,61*X=11,3
X=11,3/15,61=0,724…
Проверяем: P=15,61*0.724=11,3 ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,724.
Ну и напоследок измерим что-нибудь помощнее. И поактивнее. Например, электрический чайник. Нагреватели потребляют в основном только активную энергию.
217В, 8,14А, 1768Вт:
Считаем: P=8,14*217*1=1766,38. Вполне… Учитывая, что коэффициент мощности 1 – это идеальная, но не всегда достижимая величина.
Ну, и в завершении обзора я опишу действие кнопки на ваттметре, как и обещал в начале.
Кнопка утоплена в корпус и её нужно чем-то нажимать, пальцем не получится.
Кратковременное нажатие кнопки выключает/включает подсветку экрана.
Нажать и 5 секунд удерживать кнопку. Цифра мощности начнет мигать:
Это режим программирования превышения максимальной мощности. По умолчанию установлена в 4,5кВт. Можно установить любое другое значение от нуля до 4,5. Когда цифра мигает – кратковременное нажатие на кнопку изменяет её значение. Если не трогать кнопку 3 секунды, то начнет мигать другая цифра. Выставляется аналогично. После установки порога – нажать кнопку на 5 секунд для сохранения. При превышении установленной вами нагрузки – ваттметр будет сигнализировать об этом миганием подсветки. Звукового сигнала в ваттметре нет.
Ваттметр имеет энергонезависимую память. Соответственно настройка не сбросится после отключения ваттметра от сети. Как не сбросится и показание Ватт часов.
Для сброса Вт*ч нужно нажать и длительно удерживать кнопку до появления на экране надписи «SET CLr». После чего отпустить кнопку. Показания Вт*ч начнёт мигать. Кратковременное нажатие на кнопку сбросит показания. После чего нужно нажать кнопку на 5 секунд или выключить и включить ваттметр.
Ну вот о ваттметре и всё. Чем же отличается данный ваттметр от ваттметра вставляемого в розетку? У ваттметра для розетки присутствуют еще 2 функции, которые мне не нужны. Это счетчик времени, в течении которого электроприбор работал. Здесь его нет. Но есть Вт*ч. То есть, можно посмотреть сколько энергии в час потратил электроприбор.
И у ваттметра для розетки есть функция подсчета стоимости потраченной электроэнергии. Сосчитать это, если нужно, я в состоянии и сам. Электроэнергия у нас стоит: день – 3.87р., ночь – 1.73р.
Нужны вам эти функции или нет – решать не мне.
Обозреваемому ваттметру, за счет его встраиваемости можно найти и другие применения, а не только то, что описал я.
Всем максимума энергии!
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Функциональные возможности
Показания в верхней части дисплея могут быть следующими:
- напряжение в сети (Вольт);
- текущее потребление тока (Ампер);
- максимально зафиксированный ток (Ампер);
- текущее потребление мощности (Ватт);
- максимально зафиксированная мощность (Ватт);
- ток перегрузки (Ампер);
- частота тока сети (Герц);
- коэффициент мощности (cos φ).
Данные обновляются примерно раз в полторы секунды. В средней части можно наблюдать:
- время работы подключенного устройства;
- текущее время;
- общее количество «набежавших» киловатт-час (кВт*ч);
- стоимость 1 киловатта в час (задаётся);
- общая стоимость за время работы.
Обновление раз в секунду. Нижняя часть дисплея отведена для статистики «съеденных» кВт*ч за 7 дней. Крайний правый столбец обозначен как «-1», то есть показания за вчерашний день. Каждая полоска может обозначать 1, 2, 5, 10 или 15 кВт*ч, подбирается автоматически. Функция статистики пригодится тем, кто планирует постоянно использовать ваттметр, а не для единичных измерений.
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности. 2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт). 2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт. 2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
- Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Упаковка и внешний вид
Заказ прибыл в стандартном мелком пакете, внутри — пузырчатая пленка, в которой картонная коробка с ваттметром (упакован еще в полиэтиленовую пленку).
Сзади видим наклейку с характеристиками питания ваттметра, также размещены знаки качества TUV и GS, якобы прибор проверен на безопасность и всё хорошо 
Тем не менее, продавец по моей просьбе отправил сканы сертификатов. Насколько им доверять я не могу сказать, но это лучше, чем ничего.
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Полезное: Автомобильный датчик парковки заднего хода
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Настройки
Ваттметр имеет 4 кнопки.
- OK — сохранить установки / сбросить значение максимально измеренной мощности, силы тока;
- VALUE H/+ — переключение режимов измеряемых параметров в верхней части дисплея (сила тока, напряжение, мощность и т.п);
- DISPLAY M/- — переключение отображаемых показаний в средней части дисплея (время работы устройства, общее количество кВт*ч, общая стоимость и т.п);
- SET — вход в режим изменения времени, стоимости одного кВт*ч.
Для установки стоимости одного кВт*ч необходимо нажимать кнопку DISPLAY, пока не отобразится COST kWh, затем 5 секунд удерживать кнопку SET до появления звукового сигнала, кнопками H/+ и M/- установить стоимость в рублях. Переключение между разрядами осуществляется кнопкой SET, кнопка OK завершает ввод. Замечу, что отображается знак евро, на рубли изменить нельзя, но ведь это не имеет особого значения. Есть возможность установить еще и ночной тариф (стоимость и время, когда он начинает действовать).
Для сброса счетчика времени, общих кВт*ч и стоимости нужно нажимать кнопку VALUE, пока не появится значение силы тока (A), затем нажать и удерживать OK до появления сигнала (спасибо за информацию Юрию).
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Современные интеллектуальные ваттметры
Такие приборы широко применяются в исследовательских лабораториях, занимающихся усовершенствованием принципов энергосбережения.
В качестве примера интеллектуальной розетки-ваттметра к рассмотрению предлагается модель TP-Link HS110, пользующаяся большой популярностью у потребителя. Ее работа характеризуется следующим образом:
- управление и снятие показаний по потребленной мощности возможно на расстоянии;
- предусмотрена дистанционная коммутация домашних потребителей электроэнергии;
- удаленный мониторинг энергопотребления позволяет пользователю выбрать оптимальный режим работы отопления, а также поможет выставить нужный уровень потребляемой мощности.
Несмотря на все достоинства умных измерителей энергии, включаемых в розетку, у них имеются и определенные недостатки: высокая стоимость интеллектуальных изделий и зависимость их функциональности от надежности действующего канала связи.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Виды мощности электросетей
В промышленности и быту используются цепи постоянного и переменного движения тока. Для каждой из них применяют свой метод получения результата. В линиях непрерывной подачи энергии ватты вычисляются перемножением текущего напряжения на амперы потребления. Для периода времени, в формулу добавляется прошедшее его количество:
В отношении переменных сетей все сложнее. В них различают несколько видов мощности, важных для получения итоговых результатов измерения:
- Мгновенная. Формула нахождения для синусоидальных сетей, наподобие классических бытовых электролиний — Pватт = Uвольт × Iампер × cos φ, где φ — угол сдвига фаз. Если вид электрического сигнала отличается, — «мгновенное» количество ватт вычисляют по сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Другой способ получения значения — знание проводимости цепи, или ее активного сопротивления. Математически взаимосвязь выражается формулами: Pватт = I2 × r, где I — сила тока в амперах, а r — сопротивление в оммах,
- Pватт = U2 × g, где U — напряжение вольт, g — проводимость в сименсах (обозначение См, или S в документации).
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
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») иили 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.
ОЦЕНИТЕ ДАННУЮ ПУБЛИКАЦИЮ:
Средний рейтинг / 5. Количество оценок:
Мы сожалеем, что эта публикация Вас не устроила.
Напишите, пожалуйста, что Вам конкретно не понравилось, как можно улучшить статью?(оценка будет засчитана только при наличии отзыва)
Спасибо за ваш отзыв!
перейти к содержанию
Измеритель максимальной нагрузки PowerMate PoE Voltage и Power Monitor. Руководство пользователя Vigitron Vi00024, на который подана заявка на патент, представляет собой инновационный инструмент для проверки надежности установки путем измерения пропускной способности PoE в любой точке сети перед установкой камеры. Vi00024 имитирует устройства PoE и измеряет максимальную пропускную способность PoE, полученную от источника PoE в течение …
Подробнее «Счетчик максимальной нагрузки PowerMate PoE Vol.tage и Руководство пользователя Power Monitor”
BENETECH GM86 Micro Power Monitor Инструкция по эксплуатации Введение В продукте используется высокоинтегрированный микрокомпьютерный чип и специальный чип для измерения электроэнергии в сочетании с высокоточным датчиком тока и ЖК-дисплеем для реализации общего мониторинга электрического оборудования. Инструкции по технике безопасности Подключите изделие к розетке электропитания, а электроприборы к изделию для измерения параметров электрических …
Подробнее «Руководство по эксплуатации микромощного монитора BENETECH GM86»
gentec-EO P-LINK RS-232 Монитор мощности на базе ПК. Руководство пользователя. ГАРАНТИЯ На одноканальный измеритель мощности/энергии лазера Gentec-EO P-LINK распространяется годовая гарантия (с даты отгрузки) на дефекты материала и/или изготовления, если используется в нормальных условиях эксплуатации. Гарантия не распространяется на повторную калибровку или повреждения, связанные с неправильным использованием. Gentec-EO отремонтирует или заменит в нашем…
Подробнее «Руководство пользователя gentec-EO P-LINK RS-232 для монитора мощности на базе ПК»
Наверняка, многие слышали про бытовые ваттметры, благодаря которым возможно узнать напряжение и частоту сети, определить потребляемую мощность того или иного устройства, а самое интересное — оценить стоимость эксплуатации (плату за электроэнергию) конкретного прибора за определенный промежуток времени. Этот ваттметр был заказан мной на известной китайской торговой площадке Aliexpress за 15$ (539 рублей).
Информация о заказе
| Торговая площадка | Aliexpress |
| Стоимость на момент покупки | 15$ (539 рублей) |
| Способ доставки | China Post Air Mail |
| С момента оплаты до отправки товара | 3,64 дня |
| С момента отправки до прибытия в город | 16,6 дней |
| Название товара | Euro Plug Power Energy Meter Power Electricity Usage Monitor |
| Ссылки | Товар Продавец |
Характеристики
| Входное/выходное напряжение | 230 Вольт / 50 Герц |
| Рабочий ток | Не более 16 А |
| Диапазон измеряемого напряжения | 190-270 В (точность 1 В) |
| Диапазон измеряемого тока | 0,001-19,999 А (точность 0,005 А) |
| Диапазон измеряемой частоты сети | 46-65 Герц |
| Диапазон измеряемой мощности | 0,5-3680 Вт (точность 0,5 Вт) |
| Погрешность измерений (В, А, Вт, кВт*ч) | плюс/минус 3% |
| Дисплей | LCD 2.5» |
| Габариты (В, Ш, Г) | 136x64x78 мм (глубина с учетом вилки) |
Упаковка и внешний вид
Заказ прибыл в стандартном мелком пакете, внутри — пузырчатая пленка, в которой картонная коробка с ваттметром (упакован еще в полиэтиленовую пленку). 
После распаковки перед нами находятся: сам ваттметр и довольно подробная инструкция по эксплуатации (на английском). Я заказывал ваттметр под европейские вилки (EU Plug), при выборе нужно внимательно проверять, чтобы не купить под другой стандарт (иначе придется докупать переходники).
На самом ваттметре никаких опознавательных надписей нет. На коробке указана модель DEM1499.
Качество корпуса и сборка на высоком уровне: пластмасс крепкий, люфтов и скрипов нет, едких запахов тоже. По бокам и сверху присутствуют вентиляционные отверстия. Ваттметр практически не нагревается: спустя несколько часов беспрерывной работы температура задней крышки всего 39 градусов. Дисплей — монохромный LCD, диагональ 2.5». Качество дисплея соответствует цене ваттметра. Огорчает отсутствие подсветки, она была бы весьма кстати. При определенном освещении и угле обзора цифры разглядеть бывает затруднительно. Что радует — есть заземляющие контакты, а также защитные перегородки в отверстиях для вилки.
Сзади видим наклейку с характеристиками питания ваттметра, также размещены знаки качества TUV и GS, якобы прибор проверен на безопасность и всё хорошо Тем не менее, продавец по моей просьбе отправил сканы сертификатов. Насколько им доверять я не могу сказать, но это лучше, чем ничего.
В ваттметре уже были установлены 2 батарейки формата LR44/AG13 (естественно, с защитной бумажкой). Они нужны для сохранения настроек (время, стоимость кВт*ч и др.). Правда, при установленных батарейках постоянно включен дисплей. Контрастность понижена, но всё равно, на мой взгляд, это недоработка. Могли бы сделать автоотключение при неактивности. Хорошо хоть, что блок с батарейками не прикручен болтами, поэтому если вы хотите полностью обесточить ваттметр, достаточно на пару миллиметров достать блок с ними. 
Настройки
Ваттметр имеет 4 кнопки.
- OK — сохранить установки / сбросить значение максимально измеренной мощности, силы тока;
- VALUE H/+ — переключение режимов измеряемых параметров в верхней части дисплея (сила тока, напряжение, мощность и т.п);
- DISPLAY M/- — переключение отображаемых показаний в средней части дисплея (время работы устройства, общее количество кВт*ч, общая стоимость и т.п);
- SET — вход в режим изменения времени, стоимости одного кВт*ч.
Для установки стоимости одного кВт*ч необходимо нажимать кнопку DISPLAY, пока не отобразится COST kWh, затем 5 секунд удерживать кнопку SET до появления звукового сигнала, кнопками H/+ и M/- установить стоимость в рублях. Переключение между разрядами осуществляется кнопкой SET, кнопка OK завершает ввод. Замечу, что отображается знак евро, на рубли изменить нельзя, но ведь это не имеет особого значения. Есть возможность установить еще и ночной тариф (стоимость и время, когда он начинает действовать).
Для сброса счетчика времени, общих кВт*ч и стоимости нужно нажимать кнопку VALUE, пока не появится значение силы тока (A), затем нажать и удерживать OK до появления сигнала (спасибо за информацию Юрию).
Функциональные возможности
Показания в верхней части дисплея могут быть следующими:
- напряжение в сети (Вольт);
- текущее потребление тока (Ампер);
- максимально зафиксированный ток (Ампер);
- текущее потребление мощности (Ватт);
- максимально зафиксированная мощность (Ватт);
- ток перегрузки (Ампер);
- частота тока сети (Герц);
- коэффициент мощности (cos φ).
Данные обновляются примерно раз в полторы секунды. В средней части можно наблюдать:
- время работы подключенного устройства;
- текущее время;
- общее количество «набежавших» киловатт-час (кВт*ч);
- стоимость 1 киловатта в час (задаётся);
- общая стоимость за время работы.
Обновление раз в секунду. Нижняя часть дисплея отведена для статистики «съеденных» кВт*ч за 7 дней. Крайний правый столбец обозначен как «-1», то есть показания за вчерашний день. Каждая полоска может обозначать 1, 2, 5, 10 или 15 кВт*ч, подбирается автоматически. Функция статистики пригодится тем, кто планирует постоянно использовать ваттметр, а не для единичных измерений.
Измерение мощности
Специального сертифицированного оборудования для проверки точности измерений этого китайского ваттметра у меня нет, поэтому буду сравнивать мощность приборов с заявленной производителем.
Энергосберегающая лампа 11 Вт
На удивление, правильно: 11 Вт, на лампе указано 11 Вт.
Энергосберегающая лампа 13 Вт
Всё точно, показывает 13 Вт, на лампе указано 13 Вт.
Лампа накаливания 60 Вт
В связи с тем, что напряжение в сети было не 220 Вольт, а чуть выше, мощность лампы накаливания соответственно отличается от номинальной.
Микроволновая печать 1150 Вт
Установил максимальную мощность. Ваттметр показывал от 1043,5 до 1058,5 Вт.
Приведу таблицу с результатами измерений мощности других устройств.
| Устройство | Измеренная мощность (средняя) | Заявлено |
|---|---|---|
| Зарядное устройство для смартфона на 2А | 11 Вт | ? |
| Зарядное устройство для планшета на 2,4 А | 13,5 Вт | ? |
| ЭЛТ-телевизор 29′ | 2,5 Вт в режиме Stand-by 74 Вт при работе |
? |
| Системный блок (I5-3570K, GTX670, HDD+SSD)+монитор | 94 Вт (без нагрузки) 298 Вт (под нагрузкой) 5 Вт (в режиме сна) |
? |
| Лазерный принтер | Выключен — 0,5 Вт В режиме ожидания — 3 Вт При нагреве печки — 625 Вт При печати — 248 Вт |
Ожидание — 2,8 Вт Печать — до 270 Вт |
| ЖК-монитор 24′ | Режим ожидания — 0,5 Вт Яркость 100% — 24,5 Вт Яркость 50% — 18 Вт Яркость 10% — 13 Вт |
Ожидание — до 0,2 Вт При работе — 23 Вт |
| Фен noname | 580,5 Вт | ? |
| Тепловентилятор | 1886 Вт | 2000 Вт |
| Пылесос | 1021,5 Вт | 1500 Вт |
| Сплит-система | 868 Вт | 980 Вт |
| Стиральная машина INDESIT WI84X | В среднем — 200-400 Вт Максимум — 2042 Вт |
До 1850 Вт |
Стоимость одного часа эксплуатации моего ПК в обычном режиме (браузер, медиа) обходится примерно в 34 копейки. При нагрузке стоимость возрастает до 1 рубля. Один час работы ЭЛТ-телевизора 28 копеек. Один раз зарядить планшет с ёмкостью аккумулятора ~11000 мА/ч — 21 копейка. Разогреть обед в микроволновке всего 7 копеек. Час работы сплит-системы 3 рубля, одна стирка — 2,6 руб.
Выводы
Понятное дело, что этот ваттметр не является точным сертифицированным устройством, как и большинство других за такие деньги, но для бытовых нужд его хватает: можно оценить мощность домашних электроприборов, стоимость эксплуатации за определенное время, измерить параметры сети и многое другое. Существует много аналогичных ваттметров, они отличаются внешним видом и функциональностью. Вместо батареек может использоваться встроенный аккумулятор примерно на 20 мА/ч. 15$ это средняя стоимость для подобных устройств. Хотя в некоторых российских интернет-магазинах их продают за 1000-1400 рублей За время эксплуатации проблем замечено не было. Никаких глюков, зависаний и «левых» показаний.
Плюсы
- Показания похожи на реальные, для бытовых измерений достаточно
- Качественный корпус
- Возможность задать два тарифа
Минусы
- Дисплей постоянно работает при вставленных батарейках, нет автоотключения
- Отсутствует подсветка дисплея
Для желающих вернуть 7% от стоимости товара на Aliexpress
Кто будет покупать на Aliexpress могу предложить сэкономить с сервисом кэшбэка, например проверенный лично мной epn.bz. Вы получите 7% от стоимости товара, правда есть тонкости: нужно переходить по спец.ссылке, не пользоваться скидкой из мобильного приложения Ali и т.п. Если будут вопросы пишите в комментариях или через обратную связь.
Измерители мощности и других параметров электроэнергии сети есть в двух моделях (почти одинаковы по виду и схеме). Это P06S-20 на 20 Ампер и P06S-100 на 100 Ампер. Они выглядят совершенно одинаково, с той лишь разницей, что трансформатор подключен к более мощной версии. Размеры модуля составляют 85 x 47 мм (часть утоплена в корпус), глубина: 24 мм, лицевая панель имеет размеры 90 x 55 мм, а дисплей – 55 x 30 мм. Цена примерно 1000 рублей.
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных. - Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Измерители мощности и других параметров электроэнергии сети есть в двух моделях (почти одинаковы по виду и схеме). Это P06S-20 на 20 Ампер и P06S-100 на 100 Ампер. Они выглядят совершенно одинаково, с той лишь разницей, что трансформатор подключен к более мощной версии. Размеры модуля составляют 85 x 47 мм (часть утоплена в корпус), глубина: 24 мм, лицевая панель имеет размеры 90 x 55 мм, а дисплей – 55 x 30 мм. Цена примерно 1000 рублей.
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных. - Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Приветствую всех муськовчан! Решил поделиться с вами изготовлением компактного ваттметра на базе многофункционального измерителя P06S-20. Всем, кому интересно – добро пожаловать под кат.
Раньше пользовался аналогичным девайсом — PZEM-021, тоже на 20А, который меня, в общем-то, устраивал. Даже коробочку к нему на 3D-принтере распечатал, но обзор на него не писал, ибо итак их здесь несколько раз обозревали (но если кому интересно посмотреть, то можете глянуть в этом комменте).
И когда увидел, что вышел аналогичный прибор, но в который добавили коэффициент мощности PF (и зачем-то ещё частоту) — решил обновить себе ваттметр, ну, и заодно уже, и обзор написать.
Прибыл прибор в такой коробке:
вид сбоку:
Сам прибор:
вид снизу:
Внутри ещё была инструкция на китайском и английском.
Фото английской части инструкции
Ну, нас из этого будет, в основном, интересовать диаграмма подключения, приведу её отдельно:
Видно, что вход подключается к выводам 3 и 4, а выход, т.е. нагрузка – к выводам 1и 4.
Ну и инструкция по одной единственной кнопке:
1. Нажмите кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
2. Удерживайте кнопку в течение 3 секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. вы попадете на страницу настройки сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1я цифра (т.е. самого высокого разряда); однократное нажатие добавит 1 (т.е. станет 14.4 кВт и т.д.); удерживайте кнопку в течение 2 секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, составляет 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку в течение 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
3. Удерживайте кнопку в течение 5 секунд — система выполнит сброс в дефолтные настройки: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности – прибор начинает моргать подсветкой, независимо от того, была она включена или нет.
Описание
Технические характеристики:
Модель: P06S-20
Имя: 6 in 1 LCD Panel AC Power Meter
Диапазон измерения частоты: 50~60Гц
Диапазон измерения мощности: 0.01W~5000W
Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч~99999кВт·ч
Диапазон измерения тока: 0.01~20A
Коэффициент мощности: диапазон: 0 ~1PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
Номинальная мощность: 4400W
Макс. мощность: 5000W
Энергопотребление: < 1W
Разрешение: 1 В, 0.01A, 0.01 Вт, 0.01кВт·ч
Макс. ток: 20A
Рабочее напряжение: 110V~250Vac
Погрешность напряжения: ±1%
Погрешность тока: ±2%
Погрешность мощности: ±2%
Стандарт исполнения: JB/T9282-1999
Размер: Около. 8.5×4.7×2.8 см / 3.35×1.85×1.1 дюйм
Размер панели: Около. 5.45x9cm / 2.15×3.54 дюймов
Вес: 79g
Немного внутреннего мира:
Основной микроконтроллер затёрт, но вроде другие источники говорят, что там процессор ARM T5 архитектуры:
Зато хорошо виден TM1621 – это 32×4 LCD драйвер, управляющий 128 элементным (32х4) индикатором от Titan Micro Electronics, даташит на китайском (похоже аналог HT1621). В этом ваттметре присутствует энергонезависимая память, в которой сохраняются данные о количестве потребленных кВт·ч и включена или выключена подсветка. Шунт состоит из 2х резисторов R010 по 0.01 Ом, распаянных параллельно. При 20А на них будет выделяться 2Вт, что для таких резисторов должно быть штатной нагрузкой.
По сравнению с PZEM-021 этот прибор, помимо дополнительных данных в виде коэффициента мощности PF и частоты, ещё и точнее (по крайней мере, отображает) — мощность измеряет до сотых ватта, и диапазон измерения электроэнергии увеличили в 10 раз – до 99999кВт·ч. И это за те же деньги!
С таким прибором довольно удобно спорить с китайцами.
Вот, к примеру, это мне прислали якобы 10Вт драйвер
А это якобы лампочка на 36 Вт:
Как видно, у этих примеров и коэффициент мощности был не очень хорош.
А вот пример тестирования честной 5Вт светодиодной лампочки:
Тут и коэффициент мощности был неплох.
Но, в таком виде прибор не очень удобно использовать, поэтому было решено его поместить тоже в аналогичную коробочку. Но т.к. все его размеры несколько отличаются от PZEM-021, то и коробочку пришлось несколько перерисовать. Раньше я печатал коробочку с вилкой единым целым – получалось не очень: вилка получалась немного деформированной, да и все равно легко отламывалась, когда я отрывал поддержки, да и очень много пластика уходило на сами поддержки. В этот раз я решил печать из 2х частей, и потом их склеивать. Получилось лучше:
вид снизу:
Использовал ABS пластик.
В качестве запчастей для вилки, я раньше брал такой китайский переходник:
Их часто попутно присылают с электротоварами из китайских магазинов. Но сейчас они у меня кончились, и я взял то, что было в наличии – отрезанная белая евровилка:
срезав с неё резину, получил такой остов:
Ну а т.к. пластмасса на ней тоже была не очень нужна, то избавился и от неё: В итоге получил пару таких штырьков:
Штатные провода мне показались слабоваты для 20А, хотя вилка вроде как 16 амперная, и я усилил их, параллельно допаяв многожильный медный провод, диаметром примерно 2мм:
Тонкие провода потом откусил.
А для розетки взял такие ламели от наших советских розеток:
Они хороши тем, что достаточно хорошо пружинят, и даже после втыкания толстых евровилок, обеспечивают неплохой контакт и с тонкими обычными вилками — не все розетки могут таким похвастаться.
Ну и начинаем все это размещать внутри коробки, согласно диаграмме подключения:
Ну и чтобы ничего случайно не коротнуло – заизолировал ламели чёрной изолентой, а провода с вилкой – черной термоусадкой.
Дальше вщёлкнул прибор в коробочку, вклеил штыри от вилки в пластиковую вилку, и приклеил саму вилку к коробочке. В качестве клея мне понравился ABS пластик, растворенный в ацетоне до густоты сметаны – очень хорошо клеит. Обычно использую пластик от поддержек.
В общем, получилось такое законченное устройство:
Работает хорошо. Тест 1.8 кВт чайника:
Тест 60Вт паяльника:
Серьёзную нагрузку в 15А перенёс довольно легко — не заметил, чтоб что-то нагрелось, и уж, тем-более — поплавилось:
Ссылка на 3D модель коробочки на thingiverse.
P.S. товарищи из Peacefair тоже наделали аналогичных приборчиков с коэффициентом мощности PF и частотой: PZEM-018 и PZEM-020 (есть ещё PZEM-022 на 100А, но это уже как аналог P06S-100).
Распределение значений по экрану в плане дизайна выглядит аккуратнее (у P06S, из-за того, что нужно разместить 5 цифр электроэнергии, их пришлось сдвинуть сильно вправо, а за ней и частота поехала), ну и, возможно, «инверсный» экран кому-то больше по душе. Но, особых преимуществ PZEM-020 по сравнению с P06S-20 я не вижу, разве что ток до тысячной ампера измеряет, а так те же самые величины, только в другом порядке представлены, ну и размер цифр меньше — т.к. все величины подписаны. А так ток ограничен 10А — что довольно мало — едва-едва чайник потянет. А PZEM-018 — так этот вообще только на 5А — это уже совсем несерьезно. А вот мощность и P06S-20 и 5 амперный PZEM-018 измеряют с точностью до сотой ватта — так что точность у них одинаковая. Ну и новые PZEM, в среднем, на пару-тройку баксов дороже.
Upd. Тут пользователь sergey58 в комментариях изложил свой опыт по ремонту этого ваттметра. Думаю, что этот опыт может оказаться весьма ценным. Поэтому, для удобства (чтобы не выискивать это в комментариях) и, с его любезного согласия, я выкладываю это описание в топик:
Сначала ваттметр стал включаться через раз. Потом совсем перестал включаться. Нашел видео как отремонтировать.
Но в нем причину не установили и использовали костыли. При анализе схемы выяснилось, что питание прибора выполнено через гасящий конденсатор 1 мкФ. После выпрямления идет стабилитрон на 9 вольт через два последовательных сопротивления по 100 Ом. Это напряжение используется для подсветки. Дальше стабилизатор на 3,3 В. С него через сопротивление 33 Ома питается вся схема. Когда прибор не может запуститься, он потребляет 20 мА. На этом сопротивлении напряжение проседает до 2,7 В. Контроллер с ним не запускается. Возможно какой-то конденсатор в обвязке дает утечку. Если закоротить это сопротивление на мгновение, то контроллер запускается и потребление сразу падает до 6 мА. Напряжение после сопротивления становится 3,1 вольта. Дальше прибор работает нормально до следующего включения. Если закоротить это сопротивление до включения, тогда при включении напряжение на стабилитроне падает до 2 вольт и прибор совсем не включается. Все напряжение падает на двух сопротивлениях по 100 Ом до стабилитрона. Выход был найден. Параллельно сопротивлению 33 Ома подпаял дополнительно сопротивление 15 Ом. Между входом до гасящих сопротивлений и стабилитроном на 9 В поставил стабилизатор 78L05 на 5 вольт. Причем выход стабилизатора на стабилитрон подключил через диод. Теперь при включении прибора эти 5 вольт подаются на стабилизатор 3,3 В. Контроллер стартует. Потребление падает до 6 мА. Напряжение на стабилитроне поднимается до 9 вольт. Схема питания переходит в штатный режим. Диод защищает стабилизатор на 5 вольт от обратного напряжения 9 вольт на выход этого стабилизатора. Дальше стабилизатор 78L05 в работе не участвует. Он нужен только для запуска контроллера в момент включения. Получилась самая простая доработка. Припаивал входящий вывод к сопротивлению. Средний вывод к стабилитрону. Выходящий вывод через диод к стабилитрону. (Катод диода — тот что с черточкой — к стабилитрону). Дополнительное сопротивление СМД 15 Ом припаял прямо на сопротивление 33 Ома.
История эта началась в начале декабря, когда магазин Banggood начал акцию с носками. Набрав поинтов я обменял их на несколько купонов 5 от 10. При том, что доллар дорожает — это довольно неплохо. И захотелось мне сэкономить. Думаю, всем известен ваттметр, вставляющийся в розетку. Но стоит он не очень дёшево. И решил я поискать такой же, только с перламутровыми пуговицами подешевле. А что при этом придётся поработать руками – так это только хорошо. Что из этого вышло – вы можете узнать из обзора.
29 декабря 2015 года был сделан заказ. Обошелся он мне в $5.08:
скрытый текст↓
До 10 долларов корзина была добита другим нужным мне недорогим товаром. Кстати, кому нужен подобный ваттметр не до 20 ампер, а до 100А, могут купить его там же: http://www.banggood.com/100A-Power-Monitor-Module-AC-Meter-Panel-p-983057.html?p=8D14152796583201510S за $10.56, при этом, если у вас есть поинты или купон – он обойдется всего в $5.56, да и корзину не надо ничем добивать будет. Но мне, для чисто домашнего использования вполне хватит 20А.
Магазин очень оперативно, уже 30 декабря, отправил мне товар и уже 19 января я держал в руках вот такой пакет:
скрытый текст↓
Внутри находилась картонная коробочка без опознавательных знаков:
скрытый текст↓
А уже в коробочке лежал паспорт на ваттметр на китайском и английском языках, который не понадобился и сам ваттметр с экраном, заклеенным пелёночкой:
Вот его габариты с сайта магазина. Они полностью соответствуют реальным:
Поискав дома что-нибудь для корпуса, и не найдя ничего, я понял, что потратится все же придется и на следующий день отправился в магазин электрики, где приобрел коробку и розетку. Потратив на это 130 честно заработанных рублей. По курсу на 20 января – это составило $1.66:
Больше ничего докупать не пришлось. Провода и всё остальное были взяты со старых запасов.
Для начала, давайте рассмотрим ваттметр поподробнее. Рядом с экраном находится единственная многофункциональная кнопка. О её работе я расскажу ближе к концу обзора:
Посмотрим технические характеристики с сайта магазина:
Specification:
1. Working voltage: 80 ~ 260VAC
2. Test voltage: 80 ~ 260VAC
2. Rated power: 20A / 4500W
3. Working Frequency: 45-65Hz
4. Measurement accuracy: 1.0
Класс точности заявлен 1.0, что соответствует погрешности ± 1%. А вот ток в 20А, я думаю, будет перебором для данного устройства. В таком случае лучше использовать ваттметр на 100А, ссылку на который я дал в начале обзора.
Сзади – нарисована схема подключения:
Отщёлкиваем четыре защелки и вот – потроха:
Приподнимаем балластный конденсатор. Покрупнее:
Выполнено довольно аккуратно. Видим два установленных кварца и три микросхемы. Самая большая — HT1621B, Контроллер для LCD дисплея 32 х 4 с управлением памятью. Средняя по размеру – это сердце данного устройства: RN8208G – однофазный мультифункциональный измерительный процессор. Погрешность измерения активной электрической энергии составляет менее 0,1%. К сожалению, я нашел только даташиты со структурной схемой процессора на китайском языке:
И, самая маленькая микросхема – это память.
И никаких подстроечных элементов. Всё определяется исключительно прошивкой. Слева вверху можно увидеть место для разъёма ST-LINK, для прошивки.
Пришло время сверить часы, вернее, подключить ваттметр к сети и сравнить напряжение:
Отличный результат. Всё светится. Можно начинать заниматься рукожопством. Берём распределительную коробку и вырезаем в её крышке дремелем 2 отверстия. Одно под прибор, второе под розетку:
Получилось воистину рукожопно! Планировалось сделать все более аккуратно, но жизнь распорядилась иначе. Вернее, не жизнь, а коробка. При резке – пластик стал плавится и потёк. Чего я никак не мог ожидать от электроустановочного изделия. Поэтому данную коробку я никак не могу рекомендовать к использованию по её прямому назначению. Такого быть не должно. А вот пластик розетки – при резке повёл себя достойно. Никакого плавления и уж тем более – текучести. Но закончим лирические отступления. В принципе, ничего этого видно снаружи не будет.
Монтируем ваттметр и розетку в коробке. Соединяем всё проводами:
И собираем коробку. Итог:
Включаем:
Для проверки вставляем в розетку зарядку от телефона:
Подключаем к зарядке телефон:
И опять сделаю лирическое отступление. Про активную и реактивную мощность. А так же про коэффициент мощности.
Бытовые счетчики электроэнергии не учитывают реактивную мощность, а подсчитывают только активную. Поэтому применять формулу подсчета полной мощности, как это делается в установках с постоянным током для сети с переменным током: S = I * U – будет неправильно. Более-менее точно по ней можно только подсчитать мощность устройств потребляющих только активную энергию: лампы накаливания и обогреватели. У них, применяемый в формуле расчёта мощности переменного тока – коэффициент мощности (cos?) равен или почти равен 1.
Вот эта формула подсчета активной мощности: P = I *U * cos? = S * cos?
В остальных устройствах где присутствует индуктивность, например, электромоторы и емкости – это бытовая техника, энергосберегающие и светодиодные лампы и так далее – мы никогда не получим cos? равным единице из-за увеличения угла между током и напряжением. Активная энергия при этом уменьшается, а реактивная возрастает. Конечно, можно подсчитать и реактивную мощность: Q = I * U * sin?, только зачем? В домашних условиях, повторюсь, она нас не интересует.
Поэтому в прошивке ваттметров обычно учитывают коэффициент мощности.
Начнем с активной нагрузки. Подключим к ваттметру светильник с запрещённой ныне лампой накаливания в 100Вт:
Имеем напряжение 222В, силу тока 0,44А и мощность 97,6Вт:
Посчитаем. P=0.44*222*1=97.68Вт. Всё верно.
Теперь подключим к ваттметру светильник с лампой накаливания 60Вт:
Имеем 222В, 0,26А и 57,6Вт:
Считаем: P=0.26*222*1=57.72. В принципе, верно.
Попробуем подключить к ваттметру потребителя не только с активной, но и с реактивной нагрузкой. Светильник с галогенной лампой:
Имеем 222В, 0,28А, 57,1Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.28*222*X=57.1
P=62.16*X=57.1
X=57.1/62.16=0.918…
Проверяем: P=62.16*0.918=57.06 Выходит, что в данном случае ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,918. Так ли это на самом деле – сказать сложно.
Проверим другую смешанную нагрузку. Светильник с люминесцентной лампой:
223В, 0,07А, 11,3Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.07*223*X=11,3
P=15,61*X=11,3
X=11,3/15,61=0,724…
Проверяем: P=15,61*0.724=11,3 ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,724.
Ну и напоследок измерим что-нибудь помощнее. И поактивнее. Например, электрический чайник. Нагреватели потребляют в основном только активную энергию.
217В, 8,14А, 1768Вт:
Считаем: P=8,14*217*1=1766,38. Вполне… Учитывая, что коэффициент мощности 1 – это идеальная, но не всегда достижимая величина.
Ну, и в завершении обзора я опишу действие кнопки на ваттметре, как и обещал в начале.
Кнопка утоплена в корпус и её нужно чем-то нажимать, пальцем не получится.
Кратковременное нажатие кнопки выключает/включает подсветку экрана.
Нажать и 5 секунд удерживать кнопку. Цифра мощности начнет мигать:
Это режим программирования превышения максимальной мощности. По умолчанию установлена в 4,5кВт. Можно установить любое другое значение от нуля до 4,5. Когда цифра мигает – кратковременное нажатие на кнопку изменяет её значение. Если не трогать кнопку 3 секунды, то начнет мигать другая цифра. Выставляется аналогично. После установки порога – нажать кнопку на 5 секунд для сохранения. При превышении установленной вами нагрузки – ваттметр будет сигнализировать об этом миганием подсветки. Звукового сигнала в ваттметре нет.
Ваттметр имеет энергонезависимую память. Соответственно настройка не сбросится после отключения ваттметра от сети. Как не сбросится и показание Ватт часов.
Для сброса Вт*ч нужно нажать и длительно удерживать кнопку до появления на экране надписи «SET CLr». После чего отпустить кнопку. Показания Вт*ч начнёт мигать. Кратковременное нажатие на кнопку сбросит показания. После чего нужно нажать кнопку на 5 секунд или выключить и включить ваттметр.
Ну вот о ваттметре и всё. Чем же отличается данный ваттметр от ваттметра вставляемого в розетку? У ваттметра для розетки присутствуют еще 2 функции, которые мне не нужны. Это счетчик времени, в течении которого электроприбор работал. Здесь его нет. Но есть Вт*ч. То есть, можно посмотреть сколько энергии в час потратил электроприбор.
И у ваттметра для розетки есть функция подсчета стоимости потраченной электроэнергии. Сосчитать это, если нужно, я в состоянии и сам. Электроэнергия у нас стоит: день – 3.87р., ночь – 1.73р.
Нужны вам эти функции или нет – решать не мне.
Обозреваемому ваттметру, за счет его встраиваемости можно найти и другие применения, а не только то, что описал я.
Всем максимума энергии!
Более слабая версия (20 A / 4,4 кВт) оснащена измерительным шунтом с сопротивлением 3 мОм, а более сильная (100 A / 22 кВт) имеет внешний трансформатор тока с коэффициентом 2000:1 (или 50 A / 25 мА). Сам трансформатор, по словам производителя, приспособлен для измерения тока с интенсивностью не превышающей 150 А.
Технические характеристики измерителя
- Модель: P06S-20 6 в 1 LCD AC Power Meter
- Значение измеряемой частоты: 50~60 Гц
- Диапазон измерения мощности: 0.01 ~ 5000 Вт
- Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч ~ 99999 кВт·ч
- Диапазон измерения тока: 0.0 ~ 20 А
- Коэффициент мощности: диапазон: 0~1 PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
- Номинальная мощность: 4400 Вт
- Максимальная мощность: 5000 Вт
- Энергопотребление: < 1 Вт
- Разрешение: 1 В, 0.01 A, 0.01 Вт, 0.01 кВт·ч
- Максимальный ток: 20 Ампер
- Рабочее напряжение: 110 ~ 250 В
- Погрешность напряжения: ±1%
- Погрешность контроля тока: ±2%
- Погрешность мощности: ±2%
- Размер: 8.5 x 4.7 x 2.8 см
Функциональные возможности
Показания в верхней части дисплея могут быть следующими:
- напряжение в сети (Вольт);
- текущее потребление тока (Ампер);
- максимально зафиксированный ток (Ампер);
- текущее потребление мощности (Ватт);
- максимально зафиксированная мощность (Ватт);
- ток перегрузки (Ампер);
- частота тока сети (Герц);
- коэффициент мощности (cos φ).
Данные обновляются примерно раз в полторы секунды. В средней части можно наблюдать:
- время работы подключенного устройства;
- текущее время;
- общее количество «набежавших» киловатт-час (кВт*ч);
- стоимость 1 киловатта в час (задаётся);
- общая стоимость за время работы.
Обновление раз в секунду. Нижняя часть дисплея отведена для статистики «съеденных» кВт*ч за 7 дней. Крайний правый столбец обозначен как «-1», то есть показания за вчерашний день. Каждая полоска может обозначать 1, 2, 5, 10 или 15 кВт*ч, подбирается автоматически. Функция статистики пригодится тем, кто планирует постоянно использовать ваттметр, а не для единичных измерений.
Далее инструкция по одной управляющей кнопке:
- Нажать кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
- Удерживать в течение 3-х секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности. 2.1. попадем на настройку сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт). 2.2. Начнет моргать 1-я цифра самого высокого разряда; однократное нажатие добавит единицу; удерживайте кнопку в течение 2-х секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, 99.9 кВт. 2.3. Если не нажимать кнопку 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
- Удерживайте кнопку 5 секунд — система выполнит сброс в настройки по-умолчанию: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности устройство начинает мигать подсветкой.
Потребляемая мощность измерителя составляет менее 1 Вт. Измеритель оснащен одной кнопкой, с помощью которой можем включать или выключать подсветку, устанавливать аварийный сигнал перегрузки и сбрасывать счетчик энергии. Выбор функции осуществляется путем изменения времени удерживания кнопки. Стоит отметить, что прибор сохраняет свою индикацию даже после отключения питания.
В коробке, помимо измерителя и трансформатора (для мощной модели), находится скромное руководство по эксплуатации, напечатанное на одном листе. С одной стороны английская версия, с другой – китайская.
Оба измерителя основаны на одной и той же печатной плате, отличаясь только конфигурацией резисторов. В версии 20 А стоят два резистора по 6 мОм – они соединены параллельно в типоразмере 2512, образуя измерительный шунт, а в версии 100 А (оснащенный трансформатором) резистор 1 Ом типоразмера 0603.
При максимальном токе 20 А, на шунте падение 60 мВ, что даст 0,6 Вт на резистор (резисторы такого размера могут рассеивать 1 Вт).
В версии с трансформатором, при максимальном токе 100 А через шунт будет протекать ток 50 мА, что будет соответствовать падению напряжения 50 мВ и мощности 2,5 мВт, с которой резистор с размером 0603 должен легко справиться.
Основой схемы является специализированный микроконтроллер HT5019. Это чип для построения однофазных измерителей мощности на основе ядра M0 с флэш-памятью объемом 128 КБ. Второй интегральной микросхемой присутствующей на плате, является драйвер LCD (32×4) VK1621B. Бестрансформаторный источник питания, состоящий из конденсатора и резистора, отвечает за питание электроники. Тут нет приличной защиты этого источника питания (не считая резистора).
Упаковка и внешний вид
Заказ прибыл в стандартном мелком пакете, внутри — пузырчатая пленка, в которой картонная коробка с ваттметром (упакован еще в полиэтиленовую пленку).
Сзади видим наклейку с характеристиками питания ваттметра, также размещены знаки качества TUV и GS, якобы прибор проверен на безопасность и всё хорошо Тем не менее, продавец по моей просьбе отправил сканы сертификатов. Насколько им доверять я не могу сказать, но это лучше, чем ничего.
Схема подключения P06S-100 и P06S-20
По схеме вход сети 220 В подключается к выводам 3 и 4, а выход, то есть нагрузка – к выводам 1 и 4.
Полезное: Автомобильный датчик парковки заднего хода
Подключить оба модуля очень просто – они оснащены прочным винтовым соединением, две клеммы которого (обозначенные как L и N) используются для подключения источника питания. В версии 20 A приемник энергии подключен между клеммой L и клеммой «1» (шунт на N-проводе). В случае исполнения с трансформатором (подключенным к клеммам «1» и «2») важно направление монтажа трансформатора на кабеле – на нем есть стрелка, которая должна указывать в направлении «ноль» (L -> N).
Кнопка, представляющая собой микровыключатель, выступающий через отверстие в корпусе, немного примитивна. Другой проблемой является отсутствие знака CE, ведь без этого знака товар не может быть допущен к торговле в ЕС. Трудно сказать относится ли это к данному экземпляру, но версия на 20 А имеет явно худший дисплей – у нее очень малые углы обзора, а при включении подсветки он становится практически неразборчивым. В версии P06S-100 дисплей имеет отличную читаемость, как без подсветки, так и с подсветкой:
Устройство не имеет сертификатов, а производитель в некоторых моделях даже не указывает точность измерений. Вот параметры:
- Разрешение дисплея: напряжение: 1 В, мощность: 0,01 Вт (до 100 Вт), ток: 0,01 А (до 10 А),
- Коэффициент мощности: 0,01 (1%),
- Измеряемая энергия: 0,01 кВт / ч (до 1000 Вт).
- Частота обновления данных: 1 Гц
Значения в скобках являются пределом самого низкого диапазона измерения, более высокие значения могут быть измерены, но с уменьшенным разрешением.
Настройки
Ваттметр имеет 4 кнопки.
- OK — сохранить установки / сбросить значение максимально измеренной мощности, силы тока;
- VALUE H/+ — переключение режимов измеряемых параметров в верхней части дисплея (сила тока, напряжение, мощность и т.п);
- DISPLAY M/- — переключение отображаемых показаний в средней части дисплея (время работы устройства, общее количество кВт*ч, общая стоимость и т.п);
- SET — вход в режим изменения времени, стоимости одного кВт*ч.
Для установки стоимости одного кВт*ч необходимо нажимать кнопку DISPLAY, пока не отобразится COST kWh, затем 5 секунд удерживать кнопку SET до появления звукового сигнала, кнопками H/+ и M/- установить стоимость в рублях. Переключение между разрядами осуществляется кнопкой SET, кнопка OK завершает ввод. Замечу, что отображается знак евро, на рубли изменить нельзя, но ведь это не имеет особого значения. Есть возможность установить еще и ночной тариф (стоимость и время, когда он начинает действовать).
Для сброса счетчика времени, общих кВт*ч и стоимости нужно нажимать кнопку VALUE, пока не появится значение силы тока (A), затем нажать и удерживать OK до появления сигнала (спасибо за информацию Юрию).
Тестирование цифрового ваттметра
Следующим тестом стал лабораторный источник питания мощностью 0,5 кВт, нагруженный активной нагрузкой 150 Вт.
Как видите, устройства немного отличаются по показаниям, но в принципе такие расхождения допустимы.
Наконец, еще пару измерений коэффициента мощности с волнами тока и напряжения:
Лампа: PF = 0,99; = 8 °
Трансформаторный паяльник: PF = 0,90; = 346 °
Как видите, похоже коэффициент мощности рассчитан правильно.
Современные интеллектуальные ваттметры
Такие приборы широко применяются в исследовательских лабораториях, занимающихся усовершенствованием принципов энергосбережения.
В качестве примера интеллектуальной розетки-ваттметра к рассмотрению предлагается модель TP-Link HS110, пользующаяся большой популярностью у потребителя. Ее работа характеризуется следующим образом:
- управление и снятие показаний по потребленной мощности возможно на расстоянии;
- предусмотрена дистанционная коммутация домашних потребителей электроэнергии;
- удаленный мониторинг энергопотребления позволяет пользователю выбрать оптимальный режим работы отопления, а также поможет выставить нужный уровень потребляемой мощности.
Несмотря на все достоинства умных измерителей энергии, включаемых в розетку, у них имеются и определенные недостатки: высокая стоимость интеллектуальных изделий и зависимость их функциональности от надежности действующего канала связи.
Измерительный блок на базе P06S-100
А вот простой самодельный измерительный блок на основе модуля P06S. Некоторое время назад заказали измерительный модуль P06S-100. Он полежал немного в тумбочке, пока не захотелось проверить, сколько тока и мощности потребляет 3D-принтер. А заодно и другая бытовая электроника.
Все было собрано в корпусе из пластикового вентиляционного канала. Из деталей использовались:
- модуль P06S-100,
- вентиляционный канал,
- автоматический выключатель Legrand B6,
- 2 разъема с заземлением,
- 2 переключателя с подсветкой,
- 2 линии подключения,
- компьютерная розетка с катушками и конденсаторами,
- предохранитель.
Были сделаны внутренние соединения 2,5 мм2 кабелем, который остался после монтажа электрической сети.
В конце сделаны розетки и подключен предохранитель автомат на 6 А. По ценам в местном магазине электротоваров это обошлось в 2000 рублей.
Также есть тут розетка с лампочкой для проверки приборов. Устройство работает правильно, причём независимо от того, как оно подключено к нулю и фазе: L и N.
Напряжение помех в сети будет накапливаться на измерительном резисторе, и для измерительной схемы оно всегда будет иметь одинаковое значение, независимо от того, находится ли оно на шине L или на N.
Подводя итог можно сказать, что оба ваттметра работают правильно и подходят для долгосрочного мониторинга потребления электроэнергии устройством. Однако следует учитывать, что устройство не было проверено ни одной авторитетной лабораторией и практически не имеет функций безопасности. Да, между клеммами L и N имеется изолирующий слот, а варистор VDR 10D471K подключен параллельно к этим клеммам. Однако нет предохранителя, который сгорел бы после активации варистора.
Но несмотря на эти недостатки, успешно используем такой счетчик, встроенный в электрический щиток, уже 4 года, для контроля энергопотребления внешних потребителей на приусадебном участке. Распределительное устройство расположено на стене здания, а многофункциональный цифровой ваттметр пережил вторую зиму и работает без нареканий. Просто вы должны помнить, что это не точный лабораторный инструмент, и его показания следует рассматривать как приблизительные.
Виды мощности электросетей
В промышленности и быту используются цепи постоянного и переменного движения тока. Для каждой из них применяют свой метод получения результата. В линиях непрерывной подачи энергии ватты вычисляются перемножением текущего напряжения на амперы потребления. Для периода времени, в формулу добавляется прошедшее его количество:
В отношении переменных сетей все сложнее. В них различают несколько видов мощности, важных для получения итоговых результатов измерения:
- Мгновенная. Формула нахождения для синусоидальных сетей, наподобие классических бытовых электролиний — Pватт = Uвольт × Iампер × cos φ, где φ — угол сдвига фаз. Если вид электрического сигнала отличается, — «мгновенное» количество ватт вычисляют по сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Другой способ получения значения — знание проводимости цепи, или ее активного сопротивления. Математически взаимосвязь выражается формулами: Pватт = I2 × r, где I — сила тока в амперах, а r — сопротивление в оммах,
- Pватт = U2 × g, где U — напряжение вольт, g — проводимость в сименсах (обозначение См, или S в документации).
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
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») иили 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.
ОЦЕНИТЕ ДАННУЮ ПУБЛИКАЦИЮ:
Средний рейтинг / 5. Количество оценок:
Мы сожалеем, что эта публикация Вас не устроила.
Напишите, пожалуйста, что Вам конкретно не понравилось, как можно улучшить статью?(оценка будет засчитана только при наличии отзыва)
Спасибо за ваш отзыв!
перейти к содержанию
Измеритель максимальной нагрузки PowerMate PoE Voltage и Power Monitor. Руководство пользователя Vigitron Vi00024, на который подана заявка на патент, представляет собой инновационный инструмент для проверки надежности установки путем измерения пропускной способности PoE в любой точке сети перед установкой камеры. Vi00024 имитирует устройства PoE и измеряет максимальную пропускную способность PoE, полученную от источника PoE в течение …
Подробнее «Счетчик максимальной нагрузки PowerMate PoE Vol.tage и Руководство пользователя Power Monitor”
BENETECH GM86 Micro Power Monitor Инструкция по эксплуатации Введение В продукте используется высокоинтегрированный микрокомпьютерный чип и специальный чип для измерения электроэнергии в сочетании с высокоточным датчиком тока и ЖК-дисплеем для реализации общего мониторинга электрического оборудования. Инструкции по технике безопасности Подключите изделие к розетке электропитания, а электроприборы к изделию для измерения параметров электрических …
Подробнее «Руководство по эксплуатации микромощного монитора BENETECH GM86»
gentec-EO P-LINK RS-232 Монитор мощности на базе ПК. Руководство пользователя. ГАРАНТИЯ На одноканальный измеритель мощности/энергии лазера Gentec-EO P-LINK распространяется годовая гарантия (с даты отгрузки) на дефекты материала и/или изготовления, если используется в нормальных условиях эксплуатации. Гарантия не распространяется на повторную калибровку или повреждения, связанные с неправильным использованием. Gentec-EO отремонтирует или заменит в нашем…
Подробнее «Руководство пользователя gentec-EO P-LINK RS-232 для монитора мощности на базе ПК»
Наверняка, многие слышали про бытовые ваттметры, благодаря которым возможно узнать напряжение и частоту сети, определить потребляемую мощность того или иного устройства, а самое интересное — оценить стоимость эксплуатации (плату за электроэнергию) конкретного прибора за определенный промежуток времени. Этот ваттметр был заказан мной на известной китайской торговой площадке Aliexpress за 15$ (539 рублей).
Информация о заказе
| Торговая площадка | Aliexpress |
| Стоимость на момент покупки | 15$ (539 рублей) |
| Способ доставки | China Post Air Mail |
| С момента оплаты до отправки товара | 3,64 дня |
| С момента отправки до прибытия в город | 16,6 дней |
| Название товара | Euro Plug Power Energy Meter Power Electricity Usage Monitor |
| Ссылки | Товар Продавец |
Характеристики
| Входное/выходное напряжение | 230 Вольт / 50 Герц |
| Рабочий ток | Не более 16 А |
| Диапазон измеряемого напряжения | 190-270 В (точность 1 В) |
| Диапазон измеряемого тока | 0,001-19,999 А (точность 0,005 А) |
| Диапазон измеряемой частоты сети | 46-65 Герц |
| Диапазон измеряемой мощности | 0,5-3680 Вт (точность 0,5 Вт) |
| Погрешность измерений (В, А, Вт, кВт*ч) | плюс/минус 3% |
| Дисплей | LCD 2.5» |
| Габариты (В, Ш, Г) | 136x64x78 мм (глубина с учетом вилки) |
Упаковка и внешний вид
Заказ прибыл в стандартном мелком пакете, внутри — пузырчатая пленка, в которой картонная коробка с ваттметром (упакован еще в полиэтиленовую пленку). После распаковки перед нами находятся: сам ваттметр и довольно подробная инструкция по эксплуатации (на английском). Я заказывал ваттметр под европейские вилки (EU Plug), при выборе нужно внимательно проверять, чтобы не купить под другой стандарт (иначе придется докупать переходники). На самом ваттметре никаких опознавательных надписей нет. На коробке указана модель DEM1499.Качество корпуса и сборка на высоком уровне: пластмасс крепкий, люфтов и скрипов нет, едких запахов тоже. По бокам и сверху присутствуют вентиляционные отверстия. Ваттметр практически не нагревается: спустя несколько часов беспрерывной работы температура задней крышки всего 39 градусов. Дисплей — монохромный LCD, диагональ 2.5». Качество дисплея соответствует цене ваттметра. Огорчает отсутствие подсветки, она была бы весьма кстати. При определенном освещении и угле обзора цифры разглядеть бывает затруднительно. Что радует — есть заземляющие контакты, а также защитные перегородки в отверстиях для вилки.
Сзади видим наклейку с характеристиками питания ваттметра, также размещены знаки качества TUV и GS, якобы прибор проверен на безопасность и всё хорошо Тем не менее, продавец по моей просьбе отправил сканы сертификатов. Насколько им доверять я не могу сказать, но это лучше, чем ничего. В ваттметре уже были установлены 2 батарейки формата LR44/AG13 (естественно, с защитной бумажкой). Они нужны для сохранения настроек (время, стоимость кВт*ч и др.). Правда, при установленных батарейках постоянно включен дисплей. Контрастность понижена, но всё равно, на мой взгляд, это недоработка. Могли бы сделать автоотключение при неактивности. Хорошо хоть, что блок с батарейками не прикручен болтами, поэтому если вы хотите полностью обесточить ваттметр, достаточно на пару миллиметров достать блок с ними.
Настройки
Ваттметр имеет 4 кнопки.
- OK — сохранить установки / сбросить значение максимально измеренной мощности, силы тока;
- VALUE H/+ — переключение режимов измеряемых параметров в верхней части дисплея (сила тока, напряжение, мощность и т.п);
- DISPLAY M/- — переключение отображаемых показаний в средней части дисплея (время работы устройства, общее количество кВт*ч, общая стоимость и т.п);
- SET — вход в режим изменения времени, стоимости одного кВт*ч.
Для установки стоимости одного кВт*ч необходимо нажимать кнопку DISPLAY, пока не отобразится COST kWh, затем 5 секунд удерживать кнопку SET до появления звукового сигнала, кнопками H/+ и M/- установить стоимость в рублях. Переключение между разрядами осуществляется кнопкой SET, кнопка OK завершает ввод. Замечу, что отображается знак евро, на рубли изменить нельзя, но ведь это не имеет особого значения. Есть возможность установить еще и ночной тариф (стоимость и время, когда он начинает действовать).
Для сброса счетчика времени, общих кВт*ч и стоимости нужно нажимать кнопку VALUE, пока не появится значение силы тока (A), затем нажать и удерживать OK до появления сигнала (спасибо за информацию Юрию).
Функциональные возможности
Показания в верхней части дисплея могут быть следующими:
- напряжение в сети (Вольт);
- текущее потребление тока (Ампер);
- максимально зафиксированный ток (Ампер);
- текущее потребление мощности (Ватт);
- максимально зафиксированная мощность (Ватт);
- ток перегрузки (Ампер);
- частота тока сети (Герц);
- коэффициент мощности (cos φ).
Данные обновляются примерно раз в полторы секунды. В средней части можно наблюдать:
- время работы подключенного устройства;
- текущее время;
- общее количество «набежавших» киловатт-час (кВт*ч);
- стоимость 1 киловатта в час (задаётся);
- общая стоимость за время работы.
Обновление раз в секунду. Нижняя часть дисплея отведена для статистики «съеденных» кВт*ч за 7 дней. Крайний правый столбец обозначен как «-1», то есть показания за вчерашний день. Каждая полоска может обозначать 1, 2, 5, 10 или 15 кВт*ч, подбирается автоматически. Функция статистики пригодится тем, кто планирует постоянно использовать ваттметр, а не для единичных измерений.
Измерение мощности
Специального сертифицированного оборудования для проверки точности измерений этого китайского ваттметра у меня нет, поэтому буду сравнивать мощность приборов с заявленной производителем.
Энергосберегающая лампа 11 Вт
На удивление, правильно: 11 Вт, на лампе указано 11 Вт.
Энергосберегающая лампа 13 Вт
Всё точно, показывает 13 Вт, на лампе указано 13 Вт.
Лампа накаливания 60 Вт
В связи с тем, что напряжение в сети было не 220 Вольт, а чуть выше, мощность лампы накаливания соответственно отличается от номинальной.
Микроволновая печать 1150 Вт
Установил максимальную мощность. Ваттметр показывал от 1043,5 до 1058,5 Вт.
Приведу таблицу с результатами измерений мощности других устройств.
| Устройство | Измеренная мощность (средняя) | Заявлено |
|---|---|---|
| Зарядное устройство для смартфона на 2А | 11 Вт | ? |
| Зарядное устройство для планшета на 2,4 А | 13,5 Вт | ? |
| ЭЛТ-телевизор 29′ | 2,5 Вт в режиме Stand-by 74 Вт при работе |
? |
| Системный блок (I5-3570K, GTX670, HDD+SSD)+монитор | 94 Вт (без нагрузки) 298 Вт (под нагрузкой) 5 Вт (в режиме сна) |
? |
| Лазерный принтер | Выключен — 0,5 Вт В режиме ожидания — 3 Вт При нагреве печки — 625 Вт При печати — 248 Вт |
Ожидание — 2,8 Вт Печать — до 270 Вт |
| ЖК-монитор 24′ | Режим ожидания — 0,5 Вт Яркость 100% — 24,5 Вт Яркость 50% — 18 Вт Яркость 10% — 13 Вт |
Ожидание — до 0,2 Вт При работе — 23 Вт |
| Фен noname | 580,5 Вт | ? |
| Тепловентилятор | 1886 Вт | 2000 Вт |
| Пылесос | 1021,5 Вт | 1500 Вт |
| Сплит-система | 868 Вт | 980 Вт |
| Стиральная машина INDESIT WI84X | В среднем — 200-400 Вт Максимум — 2042 Вт |
До 1850 Вт |
Стоимость одного часа эксплуатации моего ПК в обычном режиме (браузер, медиа) обходится примерно в 34 копейки. При нагрузке стоимость возрастает до 1 рубля. Один час работы ЭЛТ-телевизора 28 копеек. Один раз зарядить планшет с ёмкостью аккумулятора ~11000 мА/ч — 21 копейка. Разогреть обед в микроволновке всего 7 копеек. Час работы сплит-системы 3 рубля, одна стирка — 2,6 руб.
Выводы
Понятное дело, что этот ваттметр не является точным сертифицированным устройством, как и большинство других за такие деньги, но для бытовых нужд его хватает: можно оценить мощность домашних электроприборов, стоимость эксплуатации за определенное время, измерить параметры сети и многое другое. Существует много аналогичных ваттметров, они отличаются внешним видом и функциональностью. Вместо батареек может использоваться встроенный аккумулятор примерно на 20 мА/ч. 15$ это средняя стоимость для подобных устройств. Хотя в некоторых российских интернет-магазинах их продают за 1000-1400 рублей За время эксплуатации проблем замечено не было. Никаких глюков, зависаний и «левых» показаний.
Плюсы
- Показания похожи на реальные, для бытовых измерений достаточно
- Качественный корпус
- Возможность задать два тарифа
Минусы
- Дисплей постоянно работает при вставленных батарейках, нет автоотключения
- Отсутствует подсветка дисплея
Для желающих вернуть 7% от стоимости товара на Aliexpress
Кто будет покупать на Aliexpress могу предложить сэкономить с сервисом кэшбэка, например проверенный лично мной epn.bz. Вы получите 7% от стоимости товара, правда есть тонкости: нужно переходить по спец.ссылке, не пользоваться скидкой из мобильного приложения Ali и т.п. Если будут вопросы пишите в комментариях или через обратную связь.
Приветствую всех муськовчан! Решил поделиться с вами изготовлением компактного ваттметра на базе многофункционального измерителя P06S-20. Всем, кому интересно – добро пожаловать под кат.
Раньше пользовался аналогичным девайсом — PZEM-021, тоже на 20А, который меня, в общем-то, устраивал. Даже коробочку к нему на 3D-принтере распечатал, но обзор на него не писал, ибо итак их здесь несколько раз обозревали (но если кому интересно посмотреть, то можете глянуть в этом комменте).
И когда увидел, что вышел аналогичный прибор, но в который добавили коэффициент мощности PF (и зачем-то ещё частоту) — решил обновить себе ваттметр, ну, и заодно уже, и обзор написать.
Прибыл прибор в такой коробке:
вид сбоку:
Сам прибор:
вид снизу:
Внутри ещё была инструкция на китайском и английском.
Фото английской части инструкции
Ну, нас из этого будет, в основном, интересовать диаграмма подключения, приведу её отдельно:
Видно, что вход подключается к выводам 3 и 4, а выход, т.е. нагрузка – к выводам 1и 4.
Ну и инструкция по одной единственной кнопке:
1. Нажмите кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
2. Удерживайте кнопку в течение 3 секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. вы попадете на страницу настройки сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1я цифра (т.е. самого высокого разряда); однократное нажатие добавит 1 (т.е. станет 14.4 кВт и т.д.); удерживайте кнопку в течение 2 секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, составляет 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку в течение 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
3. Удерживайте кнопку в течение 5 секунд — система выполнит сброс в дефолтные настройки: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности – прибор начинает моргать подсветкой, независимо от того, была она включена или нет.
Описание
Технические характеристики:
Модель: P06S-20
Имя: 6 in 1 LCD Panel AC Power Meter
Диапазон измерения частоты: 50~60Гц
Диапазон измерения мощности: 0.01W~5000W
Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч~99999кВт·ч
Диапазон измерения тока: 0.01~20A
Коэффициент мощности: диапазон: 0 ~1PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
Номинальная мощность: 4400W
Макс. мощность: 5000W
Энергопотребление: < 1W
Разрешение: 1 В, 0.01A, 0.01 Вт, 0.01кВт·ч
Макс. ток: 20A
Рабочее напряжение: 110V~250Vac
Погрешность напряжения: ±1%
Погрешность тока: ±2%
Погрешность мощности: ±2%
Стандарт исполнения: JB/T9282-1999
Размер: Около. 8.5×4.7×2.8 см / 3.35×1.85×1.1 дюйм
Размер панели: Около. 5.45x9cm / 2.15×3.54 дюймов
Вес: 79g
Немного внутреннего мира:
Основной микроконтроллер затёрт, но вроде другие источники говорят, что там процессор ARM T5 архитектуры:
Зато хорошо виден TM1621 – это 32×4 LCD драйвер, управляющий 128 элементным (32х4) индикатором от Titan Micro Electronics, даташит на китайском (похоже аналог HT1621). В этом ваттметре присутствует энергонезависимая память, в которой сохраняются данные о количестве потребленных кВт·ч и включена или выключена подсветка. Шунт состоит из 2х резисторов R010 по 0.01 Ом, распаянных параллельно. При 20А на них будет выделяться 2Вт, что для таких резисторов должно быть штатной нагрузкой.
По сравнению с PZEM-021 этот прибор, помимо дополнительных данных в виде коэффициента мощности PF и частоты, ещё и точнее (по крайней мере, отображает) — мощность измеряет до сотых ватта, и диапазон измерения электроэнергии увеличили в 10 раз – до 99999кВт·ч. И это за те же деньги!
С таким прибором довольно удобно спорить с китайцами.
Вот, к примеру, это мне прислали якобы 10Вт драйвер
А это якобы лампочка на 36 Вт:
Как видно, у этих примеров и коэффициент мощности был не очень хорош.
А вот пример тестирования честной 5Вт светодиодной лампочки:
Тут и коэффициент мощности был неплох.
Но, в таком виде прибор не очень удобно использовать, поэтому было решено его поместить тоже в аналогичную коробочку. Но т.к. все его размеры несколько отличаются от PZEM-021, то и коробочку пришлось несколько перерисовать. Раньше я печатал коробочку с вилкой единым целым – получалось не очень: вилка получалась немного деформированной, да и все равно легко отламывалась, когда я отрывал поддержки, да и очень много пластика уходило на сами поддержки. В этот раз я решил печать из 2х частей, и потом их склеивать. Получилось лучше:
вид снизу:
Использовал ABS пластик.
В качестве запчастей для вилки, я раньше брал такой китайский переходник:
Их часто попутно присылают с электротоварами из китайских магазинов. Но сейчас они у меня кончились, и я взял то, что было в наличии – отрезанная белая евровилка:
срезав с неё резину, получил такой остов:
Ну а т.к. пластмасса на ней тоже была не очень нужна, то избавился и от неё: В итоге получил пару таких штырьков:
Штатные провода мне показались слабоваты для 20А, хотя вилка вроде как 16 амперная, и я усилил их, параллельно допаяв многожильный медный провод, диаметром примерно 2мм:
Тонкие провода потом откусил.
А для розетки взял такие ламели от наших советских розеток:
Они хороши тем, что достаточно хорошо пружинят, и даже после втыкания толстых евровилок, обеспечивают неплохой контакт и с тонкими обычными вилками — не все розетки могут таким похвастаться.
Ну и начинаем все это размещать внутри коробки, согласно диаграмме подключения:
Ну и чтобы ничего случайно не коротнуло – заизолировал ламели чёрной изолентой, а провода с вилкой – черной термоусадкой.
Дальше вщёлкнул прибор в коробочку, вклеил штыри от вилки в пластиковую вилку, и приклеил саму вилку к коробочке. В качестве клея мне понравился ABS пластик, растворенный в ацетоне до густоты сметаны – очень хорошо клеит. Обычно использую пластик от поддержек.
В общем, получилось такое законченное устройство:
Работает хорошо. Тест 1.8 кВт чайника:
Тест 60Вт паяльника:
Серьёзную нагрузку в 15А перенёс довольно легко — не заметил, чтоб что-то нагрелось, и уж, тем-более — поплавилось:
Ссылка на 3D модель коробочки на thingiverse.
P.S. товарищи из Peacefair тоже наделали аналогичных приборчиков с коэффициентом мощности PF и частотой: PZEM-018 и PZEM-020 (есть ещё PZEM-022 на 100А, но это уже как аналог P06S-100).
Распределение значений по экрану в плане дизайна выглядит аккуратнее (у P06S, из-за того, что нужно разместить 5 цифр электроэнергии, их пришлось сдвинуть сильно вправо, а за ней и частота поехала), ну и, возможно, «инверсный» экран кому-то больше по душе. Но, особых преимуществ PZEM-020 по сравнению с P06S-20 я не вижу, разве что ток до тысячной ампера измеряет, а так те же самые величины, только в другом порядке представлены, ну и размер цифр меньше — т.к. все величины подписаны. А так ток ограничен 10А — что довольно мало — едва-едва чайник потянет. А PZEM-018 — так этот вообще только на 5А — это уже совсем несерьезно. А вот мощность и P06S-20 и 5 амперный PZEM-018 измеряют с точностью до сотой ватта — так что точность у них одинаковая. Ну и новые PZEM, в среднем, на пару-тройку баксов дороже.
Upd. Тут пользователь sergey58 в комментариях изложил свой опыт по ремонту этого ваттметра. Думаю, что этот опыт может оказаться весьма ценным. Поэтому, для удобства (чтобы не выискивать это в комментариях) и, с его любезного согласия, я выкладываю это описание в топик:
Сначала ваттметр стал включаться через раз. Потом совсем перестал включаться. Нашел видео как отремонтировать.
Но в нем причину не установили и использовали костыли. При анализе схемы выяснилось, что питание прибора выполнено через гасящий конденсатор 1 мкФ. После выпрямления идет стабилитрон на 9 вольт через два последовательных сопротивления по 100 Ом. Это напряжение используется для подсветки. Дальше стабилизатор на 3,3 В. С него через сопротивление 33 Ома питается вся схема. Когда прибор не может запуститься, он потребляет 20 мА. На этом сопротивлении напряжение проседает до 2,7 В. Контроллер с ним не запускается. Возможно какой-то конденсатор в обвязке дает утечку. Если закоротить это сопротивление на мгновение, то контроллер запускается и потребление сразу падает до 6 мА. Напряжение после сопротивления становится 3,1 вольта. Дальше прибор работает нормально до следующего включения. Если закоротить это сопротивление до включения, тогда при включении напряжение на стабилитроне падает до 2 вольт и прибор совсем не включается. Все напряжение падает на двух сопротивлениях по 100 Ом до стабилитрона. Выход был найден. Параллельно сопротивлению 33 Ома подпаял дополнительно сопротивление 15 Ом. Между входом до гасящих сопротивлений и стабилитроном на 9 В поставил стабилизатор 78L05 на 5 вольт. Причем выход стабилизатора на стабилитрон подключил через диод. Теперь при включении прибора эти 5 вольт подаются на стабилизатор 3,3 В. Контроллер стартует. Потребление падает до 6 мА. Напряжение на стабилитроне поднимается до 9 вольт. Схема питания переходит в штатный режим. Диод защищает стабилизатор на 5 вольт от обратного напряжения 9 вольт на выход этого стабилизатора. Дальше стабилизатор 78L05 в работе не участвует. Он нужен только для запуска контроллера в момент включения. Получилась самая простая доработка. Припаивал входящий вывод к сопротивлению. Средний вывод к стабилитрону. Выходящий вывод через диод к стабилитрону. (Катод диода — тот что с черточкой — к стабилитрону). Дополнительное сопротивление СМД 15 Ом припаял прямо на сопротивление 33 Ома.
История эта началась в начале декабря, когда магазин Banggood начал акцию с носками. Набрав поинтов я обменял их на несколько купонов 5 от 10. При том, что доллар дорожает — это довольно неплохо. И захотелось мне сэкономить. Думаю, всем известен ваттметр, вставляющийся в розетку. Но стоит он не очень дёшево. И решил я поискать такой же, только с перламутровыми пуговицами подешевле. А что при этом придётся поработать руками – так это только хорошо. Что из этого вышло – вы можете узнать из обзора.
29 декабря 2015 года был сделан заказ. Обошелся он мне в $5.08:
скрытый текст↓
До 10 долларов корзина была добита другим нужным мне недорогим товаром. Кстати, кому нужен подобный ваттметр не до 20 ампер, а до 100А, могут купить его там же: http://www.banggood.com/100A-Power-Monitor-Module-AC-Meter-Panel-p-983057.html?p=8D14152796583201510S за $10.56, при этом, если у вас есть поинты или купон – он обойдется всего в $5.56, да и корзину не надо ничем добивать будет. Но мне, для чисто домашнего использования вполне хватит 20А.
Магазин очень оперативно, уже 30 декабря, отправил мне товар и уже 19 января я держал в руках вот такой пакет:
скрытый текст↓
Внутри находилась картонная коробочка без опознавательных знаков:
скрытый текст↓
А уже в коробочке лежал паспорт на ваттметр на китайском и английском языках, который не понадобился и сам ваттметр с экраном, заклеенным пелёночкой:
Вот его габариты с сайта магазина. Они полностью соответствуют реальным:
Поискав дома что-нибудь для корпуса, и не найдя ничего, я понял, что потратится все же придется и на следующий день отправился в магазин электрики, где приобрел коробку и розетку. Потратив на это 130 честно заработанных рублей. По курсу на 20 января – это составило $1.66:
Больше ничего докупать не пришлось. Провода и всё остальное были взяты со старых запасов.
Для начала, давайте рассмотрим ваттметр поподробнее. Рядом с экраном находится единственная многофункциональная кнопка. О её работе я расскажу ближе к концу обзора:
Посмотрим технические характеристики с сайта магазина:
Specification:
1. Working voltage: 80 ~ 260VAC
2. Test voltage: 80 ~ 260VAC
2. Rated power: 20A / 4500W
3. Working Frequency: 45-65Hz
4. Measurement accuracy: 1.0
Класс точности заявлен 1.0, что соответствует погрешности ± 1%. А вот ток в 20А, я думаю, будет перебором для данного устройства. В таком случае лучше использовать ваттметр на 100А, ссылку на который я дал в начале обзора.
Сзади – нарисована схема подключения:
Отщёлкиваем четыре защелки и вот – потроха:
Приподнимаем балластный конденсатор. Покрупнее:
Выполнено довольно аккуратно. Видим два установленных кварца и три микросхемы. Самая большая — HT1621B, Контроллер для LCD дисплея 32 х 4 с управлением памятью. Средняя по размеру – это сердце данного устройства: RN8208G – однофазный мультифункциональный измерительный процессор. Погрешность измерения активной электрической энергии составляет менее 0,1%. К сожалению, я нашел только даташиты со структурной схемой процессора на китайском языке:
И, самая маленькая микросхема – это память.
И никаких подстроечных элементов. Всё определяется исключительно прошивкой. Слева вверху можно увидеть место для разъёма ST-LINK, для прошивки.
Пришло время сверить часы, вернее, подключить ваттметр к сети и сравнить напряжение:
Отличный результат. Всё светится. Можно начинать заниматься рукожопством. Берём распределительную коробку и вырезаем в её крышке дремелем 2 отверстия. Одно под прибор, второе под розетку:
Получилось воистину рукожопно! Планировалось сделать все более аккуратно, но жизнь распорядилась иначе. Вернее, не жизнь, а коробка. При резке – пластик стал плавится и потёк. Чего я никак не мог ожидать от электроустановочного изделия. Поэтому данную коробку я никак не могу рекомендовать к использованию по её прямому назначению. Такого быть не должно. А вот пластик розетки – при резке повёл себя достойно. Никакого плавления и уж тем более – текучести. Но закончим лирические отступления. В принципе, ничего этого видно снаружи не будет.
Монтируем ваттметр и розетку в коробке. Соединяем всё проводами:
И собираем коробку. Итог:
Включаем:
Для проверки вставляем в розетку зарядку от телефона:
Подключаем к зарядке телефон:
И опять сделаю лирическое отступление. Про активную и реактивную мощность. А так же про коэффициент мощности.
Бытовые счетчики электроэнергии не учитывают реактивную мощность, а подсчитывают только активную. Поэтому применять формулу подсчета полной мощности, как это делается в установках с постоянным током для сети с переменным током: S = I * U – будет неправильно. Более-менее точно по ней можно только подсчитать мощность устройств потребляющих только активную энергию: лампы накаливания и обогреватели. У них, применяемый в формуле расчёта мощности переменного тока – коэффициент мощности (cos?) равен или почти равен 1.
Вот эта формула подсчета активной мощности: P = I *U * cos? = S * cos?
В остальных устройствах где присутствует индуктивность, например, электромоторы и емкости – это бытовая техника, энергосберегающие и светодиодные лампы и так далее – мы никогда не получим cos? равным единице из-за увеличения угла между током и напряжением. Активная энергия при этом уменьшается, а реактивная возрастает. Конечно, можно подсчитать и реактивную мощность: Q = I * U * sin?, только зачем? В домашних условиях, повторюсь, она нас не интересует.
Поэтому в прошивке ваттметров обычно учитывают коэффициент мощности.
Начнем с активной нагрузки. Подключим к ваттметру светильник с запрещённой ныне лампой накаливания в 100Вт:
Имеем напряжение 222В, силу тока 0,44А и мощность 97,6Вт:
Посчитаем. P=0.44*222*1=97.68Вт. Всё верно.
Теперь подключим к ваттметру светильник с лампой накаливания 60Вт:
Имеем 222В, 0,26А и 57,6Вт:
Считаем: P=0.26*222*1=57.72. В принципе, верно.
Попробуем подключить к ваттметру потребителя не только с активной, но и с реактивной нагрузкой. Светильник с галогенной лампой:
Имеем 222В, 0,28А, 57,1Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.28*222*X=57.1
P=62.16*X=57.1
X=57.1/62.16=0.918…
Проверяем: P=62.16*0.918=57.06 Выходит, что в данном случае ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,918. Так ли это на самом деле – сказать сложно.
Проверим другую смешанную нагрузку. Светильник с люминесцентной лампой:
223В, 0,07А, 11,3Вт:
Примем cos? за X.
Считаем: P=0.07*223*X=11,3
P=15,61*X=11,3
X=11,3/15,61=0,724…
Проверяем: P=15,61*0.724=11,3 ваттметр посчитал, что коэффициент мощности данной нагрузки составляет 0,724.
Ну и напоследок измерим что-нибудь помощнее. И поактивнее. Например, электрический чайник. Нагреватели потребляют в основном только активную энергию.
217В, 8,14А, 1768Вт:
Считаем: P=8,14*217*1=1766,38. Вполне… Учитывая, что коэффициент мощности 1 – это идеальная, но не всегда достижимая величина.
Ну, и в завершении обзора я опишу действие кнопки на ваттметре, как и обещал в начале.
Кнопка утоплена в корпус и её нужно чем-то нажимать, пальцем не получится.
Кратковременное нажатие кнопки выключает/включает подсветку экрана.
Нажать и 5 секунд удерживать кнопку. Цифра мощности начнет мигать:
Это режим программирования превышения максимальной мощности. По умолчанию установлена в 4,5кВт. Можно установить любое другое значение от нуля до 4,5. Когда цифра мигает – кратковременное нажатие на кнопку изменяет её значение. Если не трогать кнопку 3 секунды, то начнет мигать другая цифра. Выставляется аналогично. После установки порога – нажать кнопку на 5 секунд для сохранения. При превышении установленной вами нагрузки – ваттметр будет сигнализировать об этом миганием подсветки. Звукового сигнала в ваттметре нет.
Ваттметр имеет энергонезависимую память. Соответственно настройка не сбросится после отключения ваттметра от сети. Как не сбросится и показание Ватт часов.
Для сброса Вт*ч нужно нажать и длительно удерживать кнопку до появления на экране надписи «SET CLr». После чего отпустить кнопку. Показания Вт*ч начнёт мигать. Кратковременное нажатие на кнопку сбросит показания. После чего нужно нажать кнопку на 5 секунд или выключить и включить ваттметр.
Ну вот о ваттметре и всё. Чем же отличается данный ваттметр от ваттметра вставляемого в розетку? У ваттметра для розетки присутствуют еще 2 функции, которые мне не нужны. Это счетчик времени, в течении которого электроприбор работал. Здесь его нет. Но есть Вт*ч. То есть, можно посмотреть сколько энергии в час потратил электроприбор.
И у ваттметра для розетки есть функция подсчета стоимости потраченной электроэнергии. Сосчитать это, если нужно, я в состоянии и сам. Электроэнергия у нас стоит: день – 3.87р., ночь – 1.73р.
Нужны вам эти функции или нет – решать не мне.
Обозреваемому ваттметру, за счет его встраиваемости можно найти и другие применения, а не только то, что описал я.
Всем максимума энергии!
|
Цифровой измеритель Мощности и КСВ — PowerMonitor
|
Приветствую всех муськовчан! Решил поделиться с вами изготовлением компактного ваттметра на базе многофункционального измерителя P06S-20. Всем, кому интересно – добро пожаловать под кат.
Раньше пользовался аналогичным девайсом — PZEM-021, тоже на 20А, который меня, в общем-то, устраивал. Даже коробочку к нему на 3D-принтере распечатал, но обзор на него не писал, ибо итак их здесь несколько раз обозревали (но если кому интересно посмотреть, то можете глянуть в этом комменте).
И когда увидел, что вышел аналогичный прибор, но в который добавили коэффициент мощности PF (и зачем-то ещё частоту) — решил обновить себе ваттметр, ну, и заодно уже, и обзор написать.
Прибыл прибор в такой коробке:
вид сбоку:
Сам прибор:
вид снизу:
Внутри ещё была инструкция на китайском и английском.
Фото английской части инструкции
Ну, нас из этого будет, в основном, интересовать диаграмма подключения, приведу её отдельно:
Видно, что вход подключается к выводам 3 и 4, а выход, т.е. нагрузка – к выводам 1и 4.
Ну и инструкция по одной единственной кнопке:
1. Нажмите кнопку, чтобы включить или выключить подсветку.
2. Удерживайте кнопку в течение 3 секунд, чтобы выставить порог сигнализации мощности.
2.1. вы попадете на страницу настройки сигнализации мощности (заводская по умолчанию установлена на 4.4 кВт).
2.2. Начнет моргать 1я цифра (т.е. самого высокого разряда); однократное нажатие добавит 1 (т.е. станет 14.4 кВт и т.д.); удерживайте кнопку в течение 2 секунд для перемещения на следующую цифру (разряд); максимальное значение, которое можно установить, составляет 99.9 кВт.
2.3. Если не нажимать кнопку в течение 5 секунд, произойдет выход из настроек с сохранением текущих данных.
3. Удерживайте кнопку в течение 5 секунд — система выполнит сброс в дефолтные настройки: очистится счетчик электроэнергии, и сигнализация мощности сбросится до заводской установки.
При превышении порога сигнализации мощности – прибор начинает моргать подсветкой, независимо от того, была она включена или нет.
Описание
Технические характеристики:
Модель: P06S-20
Имя: 6 in 1 LCD Panel AC Power Meter
Диапазон измерения частоты: 50~60Гц
Диапазон измерения мощности: 0.01W~5000W
Диапазон измерения электроэнергии (5 цифр): 0.01 кВт·ч~99999кВт·ч
Диапазон измерения тока: 0.01~20A
Коэффициент мощности: диапазон: 0 ~1PF, Формат отображения: PF0.00 ~ 1.00
Номинальная мощность: 4400W
Макс. мощность: 5000W
Энергопотребление: < 1W
Разрешение: 1 В, 0.01A, 0.01 Вт, 0.01кВт·ч
Макс. ток: 20A
Рабочее напряжение: 110V~250Vac
Погрешность напряжения: ±1%
Погрешность тока: ±2%
Погрешность мощности: ±2%
Стандарт исполнения: JB/T9282-1999
Размер: Около. 8.5×4.7×2.8 см / 3.35×1.85×1.1 дюйм
Размер панели: Около. 5.45x9cm / 2.15×3.54 дюймов
Вес: 79g
Немного внутреннего мира:
Основной микроконтроллер затёрт, но вроде другие источники говорят, что там процессор ARM T5 архитектуры:
Зато хорошо виден TM1621 – это 32×4 LCD драйвер, управляющий 128 элементным (32х4) индикатором от Titan Micro Electronics, даташит на китайском (похоже аналог HT1621). В этом ваттметре присутствует энергонезависимая память, в которой сохраняются данные о количестве потребленных кВт·ч и включена или выключена подсветка. Шунт состоит из 2х резисторов R010 по 0.01 Ом, распаянных параллельно. При 20А на них будет выделяться 2Вт, что для таких резисторов должно быть штатной нагрузкой.
По сравнению с PZEM-021 этот прибор, помимо дополнительных данных в виде коэффициента мощности PF и частоты, ещё и точнее (по крайней мере, отображает) — мощность измеряет до сотых ватта, и диапазон измерения электроэнергии увеличили в 10 раз – до 99999кВт·ч. И это за те же деньги!
С таким прибором довольно удобно спорить с китайцами.
Вот, к примеру, это мне прислали якобы 10Вт драйвер
А это якобы лампочка на 36 Вт:
Как видно, у этих примеров и коэффициент мощности был не очень хорош.
А вот пример тестирования честной 5Вт светодиодной лампочки:
Тут и коэффициент мощности был неплох.
Но, в таком виде прибор не очень удобно использовать, поэтому было решено его поместить тоже в аналогичную коробочку. Но т.к. все его размеры несколько отличаются от PZEM-021, то и коробочку пришлось несколько перерисовать. Раньше я печатал коробочку с вилкой единым целым – получалось не очень: вилка получалась немного деформированной, да и все равно легко отламывалась, когда я отрывал поддержки, да и очень много пластика уходило на сами поддержки. В этот раз я решил печать из 2х частей, и потом их склеивать. Получилось лучше:
вид снизу:
Использовал ABS пластик.
В качестве запчастей для вилки, я раньше брал такой китайский переходник:
Их часто попутно присылают с электротоварами из китайских магазинов. Но сейчас они у меня кончились, и я взял то, что было в наличии – отрезанная белая евровилка:
срезав с неё резину, получил такой остов:
Ну а т.к. пластмасса на ней тоже была не очень нужна, то избавился и от неё: В итоге получил пару таких штырьков:
Штатные провода мне показались слабоваты для 20А, хотя вилка вроде как 16 амперная, и я усилил их, параллельно допаяв многожильный медный провод, диаметром примерно 2мм:
Тонкие провода потом откусил.
А для розетки взял такие ламели от наших советских розеток:
Они хороши тем, что достаточно хорошо пружинят, и даже после втыкания толстых евровилок, обеспечивают неплохой контакт и с тонкими обычными вилками — не все розетки могут таким похвастаться.
Ну и начинаем все это размещать внутри коробки, согласно диаграмме подключения:
Ну и чтобы ничего случайно не коротнуло – заизолировал ламели чёрной изолентой, а провода с вилкой – черной термоусадкой.
Дальше вщёлкнул прибор в коробочку, вклеил штыри от вилки в пластиковую вилку, и приклеил саму вилку к коробочке. В качестве клея мне понравился ABS пластик, растворенный в ацетоне до густоты сметаны – очень хорошо клеит. Обычно использую пластик от поддержек.
В общем, получилось такое законченное устройство:
Работает хорошо. Тест 1.8 кВт чайника:
Тест 60Вт паяльника:
Серьёзную нагрузку в 15А перенёс довольно легко — не заметил, чтоб что-то нагрелось, и уж, тем-более — поплавилось:
Ссылка на 3D модель коробочки на thingiverse.
P.S. товарищи из Peacefair тоже наделали аналогичных приборчиков с коэффициентом мощности PF и частотой: PZEM-018 и PZEM-020 (есть ещё PZEM-022 на 100А, но это уже как аналог P06S-100).
Распределение значений по экрану в плане дизайна выглядит аккуратнее (у P06S, из-за того, что нужно разместить 5 цифр электроэнергии, их пришлось сдвинуть сильно вправо, а за ней и частота поехала), ну и, возможно, «инверсный» экран кому-то больше по душе. Но, особых преимуществ PZEM-020 по сравнению с P06S-20 я не вижу, разве что ток до тысячной ампера измеряет, а так те же самые величины, только в другом порядке представлены, ну и размер цифр меньше — т.к. все величины подписаны. А так ток ограничен 10А — что довольно мало — едва-едва чайник потянет. А PZEM-018 — так этот вообще только на 5А — это уже совсем несерьезно. А вот мощность и P06S-20 и 5 амперный PZEM-018 измеряют с точностью до сотой ватта — так что точность у них одинаковая. Ну и новые PZEM, в среднем, на пару-тройку баксов дороже.
Upd. Тут пользователь sergey58 в комментариях изложил свой опыт по ремонту этого ваттметра. Думаю, что этот опыт может оказаться весьма ценным. Поэтому, для удобства (чтобы не выискивать это в комментариях) и, с его любезного согласия, я выкладываю это описание в топик:
Сначала ваттметр стал включаться через раз. Потом совсем перестал включаться. Нашел видео как отремонтировать.
Но в нем причину не установили и использовали костыли. При анализе схемы выяснилось, что питание прибора выполнено через гасящий конденсатор 1 мкФ. После выпрямления идет стабилитрон на 9 вольт через два последовательных сопротивления по 100 Ом. Это напряжение используется для подсветки. Дальше стабилизатор на 3,3 В. С него через сопротивление 33 Ома питается вся схема. Когда прибор не может запуститься, он потребляет 20 мА. На этом сопротивлении напряжение проседает до 2,7 В. Контроллер с ним не запускается. Возможно какой-то конденсатор в обвязке дает утечку. Если закоротить это сопротивление на мгновение, то контроллер запускается и потребление сразу падает до 6 мА. Напряжение после сопротивления становится 3,1 вольта. Дальше прибор работает нормально до следующего включения. Если закоротить это сопротивление до включения, тогда при включении напряжение на стабилитроне падает до 2 вольт и прибор совсем не включается. Все напряжение падает на двух сопротивлениях по 100 Ом до стабилитрона. Выход был найден. Параллельно сопротивлению 33 Ома подпаял дополнительно сопротивление 15 Ом. Между входом до гасящих сопротивлений и стабилитроном на 9 В поставил стабилизатор 78L05 на 5 вольт. Причем выход стабилизатора на стабилитрон подключил через диод. Теперь при включении прибора эти 5 вольт подаются на стабилизатор 3,3 В. Контроллер стартует. Потребление падает до 6 мА. Напряжение на стабилитроне поднимается до 9 вольт. Схема питания переходит в штатный режим. Диод защищает стабилизатор на 5 вольт от обратного напряжения 9 вольт на выход этого стабилизатора. Дальше стабилизатор 78L05 в работе не участвует. Он нужен только для запуска контроллера в момент включения. Получилась самая простая доработка. Припаивал входящий вывод к сопротивлению. Средний вывод к стабилитрону. Выходящий вывод через диод к стабилитрону. (Катод диода — тот что с черточкой — к стабилитрону). Дополнительное сопротивление СМД 15 Ом припаял прямо на сопротивление 33 Ома.