Измеритель потребления электроэнергии в розетку: преимущества и характеристики

Преимущества и недостатки использования счётчиков с возможностью передачи данных

Преимуществ у электрических счётчиков с дистанционным снятием показаний перед обычными много. Вот только некоторые из них:

1. Показания по потреблению электроэнергии счётчик фиксирует каждый день. Именно это и помогает решать конфликтные ситуации. Данные фиксируются и в самом счётчике, и на компьютере энергосбытовой организации.
2. Повседневный учёт показаний. Это удобно именно для тех потребителей, которые надолго уезжают в командировки, сдавая дома и квартиры в аренду. Или есть необходимость отслеживать потребление на дачах.
3. Ситуации с двумя тарифами часто приводят к спорным ситуациям. Ведь если прибор учёта и контроля не зафиксировал переход с одного тарифа на другой, то энергоснабжающая организация расчёт ведёт в свою пользу. Для начисления применяются среднестатистические данные. У электросчётчика с дистанционным снятием показаний такого произойти не может. Он чётко отслеживает переход с одного тарифа на другой и точно передаёт данные перехода. И всё это фиксируется в программе энергосбытовой организации.
4. Безопасность жилья. Ситуации с забытыми включёнными электрическими приборами встречаются часто. Некоторые из них заканчиваются пожарами. С электросчётчиком данного типа ситуация берётся под контроль. Потому что удалённо через телефон можно обесточить всю квартиру или дом.
5. То же самое касается, если есть необходимость зимой прогреть дачу или загородный дом. За пару часов через смартфон производится подключение электроэнергии, то есть, счётчик включается и начинает через себя пропускать ток, включая одновременно электрический нагревательный прибор. Скажем прямо, что так управлять системой отопления не всегда возможно, лишь только в том случае, если в качестве котла отопления используется электрическая модель или газовая со сложной системой автоматики.
6. Экономия времени и высокое удобство. Потребителю нет надобности снимать показания, передавать их и стоять в очереди в кассы для оплаты потреблённых киловатт. Программа всё сделает автоматически, а также снимет деньги со счёта потребителя, который обязательно указывается в договоре.

Нет необходимости записывать показания и проводить расчёты, прибор всё сделает сам

Что касается недостатков для потребителей, то это ситуация с неоплаченными счетами. Потому что прибор можно удалённо отключать не только самим потребителям, но и энегосбытовой организации. Нет на счету денег, забыли провести оплату вовремя, получите обесточенный дом или квартиру. И в этом случае подключить со своей стороны потребитель уже не сможет, пока не погасит задолженность.

Не заплатили вовремя, будете вечерами сидеть при свечах

Умная розетка Sber

Характеристики:

• Тип вилки — F (CEE 7/4, Schuko)
• Тип вилки подключаемого к розетке устройства — С (Europlug) F (CEE 7/4, Schuko)
• Питание (номинальные значения) — 230 В, 50 Гц
• Максимальный ток нагрузки — 16 А
• Максимальная мощность нагрузки — 3680 Вт
• Безопасность — Заземление, защитные шторки
• Материал корпуса — Пластик
• Беспроводной интерфейс — Wi-Fi 802.11b/g/n (2,4 ГГц)
• Размер — Диаметр: 45,5 мм ± 0,5 мм. Высота: 70 мм ± 2 мм

• Умная розетка Sber
• Умная розетка Sber

Управление розеткой не богатое, можно только включать/выключать розетку и блокировку от детей (блокировка кнопки на самой розетке), которая как оказалась не работает должным образом. Кнопка на розетке блокируется но только на пару нажатий, если нажать несколько раз, то блокировка снимается о чем нам говорит и приложение. Не удачно организован режим сопряжения, для входа в который необходимо зажать на самой розетке кнопку на 5 секунд и если это сделать во время эксплуатации, то розетка выкидывается из приложения. В режим сопряжения розетка входит даже при включенной блокировке от детей т.е. если ребенок зажмет на розетке кнопку на 5 секунд, то розетка войдет в режим сопряжения и она исчезнет из приложения, придется ее снова туда добавлять.

Так же розетка умеет измерять потребляемую мощность, данные о мощности отображаются в приложении. Забегая вперед, она умеет измерять не только мощность, но так же напряжение и ток, эта информация тоже была бы полезна, почему Сбер не вывел эту информацию в приложении не ведомо.

• Управление розеткой Sber из приложения «СберСалют»
• Интерфейс устройств в приложении «СберСалют»

Из багов ПО «СберСалют», было замечено, что если любое устройство, розетку или лампочку, отключить от сети или например отключится интернет, то приложение увидит это не сразу и при управлении отрапортует, что устройство успешно включено или выключено, но на самом деле сигнал управления просто не дошел до устройства. 

В отличии от лампочки, розетка разборная. Мозгом розетки является всем известный WiFi чип ESP8266 с flash памятью на микросхеме P25Q80H (1МБ). В качестве измерителя напряжения, тока и мощности нагрузки используется микросхема BL0937.

В розетке используется реле производителя HONGFA серии HF7520 012-HSTP имеет один НО контакт. По даташиту реле держит нагрузку в 16 А при 250 В, но только для резистивной нагрузки.  При реактивной нагрузке, например при COSφ = 0.4 нагрузка не должна превышать 8А. В любом случая я бы не стал включать нагрузку более 2300 Ватт.

• Умная розетка Sber без корпуса
• Умная розетка Sber без корпуса
• Умная розетка Sber без корпуса
• Умная розетка Sber без корпуса

По железу розетка выполнена достаточно качественно учитывая ее габариты и если не брать в расчет не отмытый местами флюс. Розетка очень маленькая и подходит к любой розетке не мешая при этом соседним.

Общая информация

Розетка-измеритель мощности Энергомер

Ваттметр или счетчик электроэнергии переходник в розетку представляет собой компактное независимое устройство, предназначенное для измерения мощности, потребляемой конкретной нагрузкой. Помимо этого на табло современных измерителей потребления электроэнергии в розетке отображаются следующие параметры:

• величина действующего напряжения в сети;
• расчетное время работы данного потребителя;
• ориентировочная стоимость расходуемой энергии за определенный промежуток времени.

Счетчик потребления электроэнергии бытовой подключается параллельно нагрузке и поэтому забирает на себя ее часть из электросети.

• приборы учета тока и напряжения;
• аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);
• микроконтроллер;
• наборное поле и индикатор, необходимые для ввода-вывода данных.

Все эти составляющие при совместной работе обеспечивают требуемую функциональность прибора для измерения потребленной электрической энергии.

В чем принцип экономии при учете электроэнергии двухтарифным счетчиком

Статистика показывает, что расход электроэнергии по времени в течении суток распределяется не равномерно. Утром начинается рост, на дневное время приходится пик и падение — на вечернее. На графике снизу показано распределение расхода электроэнергии в течение суток в отдельно взятом районе населенного пункта:

• Первая тенденция к росту начинается с 7:00 до 9:00 — начало рабочего дня, включаются бытовые электроприборы, люди собираются на предприятия, которые вступают в активную деятельность.
• С 10:00 до 17:00 наблюдается основной пик дневной нагрузки на электросети с коротким падением в обеденное время. Это связано с работой многочисленных промышленных предприятий.

График суточной нагрузки сети

• С 17:00 до 21:00 происходит небольшой рост потребления электроэнергии в связи с приездом потребителей домой и решением хозяйственных проблем. Включается освещение и приборы бытовой техники.
• С 21:00 до 23:00 часов уровень расхода электроэнергии падает и становится стабильно низким до 7:00 — большинство населения спит.

Учитывая такое распределение расхода электроэнергии по времени, заинтересованные в рациональном режиме эксплуатации электросетей энергоснабжающие организации разработали многотарифную систему оплаты. Производителям были заказан двухтарифный счетчик электроэнергии, где тарифы за израсходованную электроэнергию зависят от времени ее потребления.

Как измерить напряжение и расход электроэнергии в доме при помощи смартфона

Современные технологии все больше проникают в нашу размеренную повседневную жизнь. При этом облегчается множество задач, на которые ранее нужно было затрачивать огромное количество ресурсов и времени.

Благодаря им, уже можно дистанционно узнавать о расходе электроэнергии в любой момент времени у себя дома, на даче, в квартире. При этом получать всю информацию о напряжении в розетках, подключенной мощности и ее характере. И все это при помощи обыкновенного смартфона.

Достаточно установить в своем распредщите анализатор качества и количества электроэнергии Wibeee и множество параметров электросети станут доступными вам в реальном времени дистанционно.

Измеряемые величины анализатором Wibeee:

С помощью Wibeee вы сможете полностью проанализировать на что, как и в какие часы используется электричество у вас в квартире. А благодаря подключению через Wi-fi и облачному сервису, эта информация будет доступна в любой точке мира.

Все эти данные можно легко записать и хранить в памяти компьютера, облачного сервиса, а затем проанализировать. Доступ к ним обеспечивается через любой планшет, смартфон или ПК.

Для подключения устройства в отличии от других анализаторов не требуется прокладки новых проводов. Все что вам нужно это иметь устойчивый Wifi сигнал. Вы можете сравнивать свое потребление по графикам за разные месяца и сделав соответствующие выводы понять, где и сколько вы теряете и как можно на этом сэкономить электроэнергию.

Больше не нужно будет искать квитанции, перебирать счета и калькулятором скрупулезно высчитывать лишние киловатты. Все это будет у вас под рукой в любой момент времени.

Установка устройства wibeee очень проста и не требует отдельного места на динрейке в электрощите. Для этого даже может не потребоваться отключать напряжение.

Если ноль у вас жестко сидит на корпусе или шинке, а через автомат подключены только фазные проводники, то при таком подключении Wibeee работать не будет!

Далее нужно скачать приложение и установить его на ваш смартфон. Оно доступно как для андроид устройств так и для ios.

Пройти регистрацию устройства через интернет. После регистрации и окончательной настройки синий светодиод уже не будет моргать, а начнет светиться постоянно и вы начнете получать все данные электрических параметров вашей сети в режиме онлайн.

При этом можно подключать и регистрировать не одно, а несколько устройств Wibeee одновременно. Хоть на отдельные автоматические выключатели, хоть на отдельные объекты. Данный анализатор параметров электросети выпускается как в однофазном так и трехфазном исполнении.

Поэтому его можно использовать не только в домашних условиях, но и в коммерческих целях на промышленных объектах. Объединив отдельные анализаторы в целую сеть, можно создать что-то наподобие АСКУЭ. Всю собираемую информацию вы будете получать в режиме реального времени.

Каким образом Wibeee можно использовать еще в нашей повседневной жизни? Вот несколько примеров:

находясь на работе или в любом другом месте вы дистанционно по расходу электроэнергии сможете узнать, не забыли ли вы выключить утюг, и стоит ли бежать домой чтобы это проверить.

Самые распространенные модели анализаторов Wibeee рассчитаны на ток до 70А и для их подключения требуется модульный автоматический выключатель на динрейку с максимальным током нагрузки 63А. Существуют также модели для промышленного использования на гораздо большие токи.

Технические параметры устройства Wibeee

Вот так выглядит информация на дисплее которую передает устройство на ваш компьютер или смартфон:

Анализатор Wibeee имеет очень гибкие настройки. Для повышения точности измерения напряжения, мощности и расхода энергии имеется функция корректировки.

Для этого нужно войти в панель устройства с правами администратора и ввести изменение в некоторых заводских установках. Вот что можно изменить:

сечение кабеля через который подключен Wibeee. Если у вас кабель 10мм2, а в параметрах анализатора задан 16мм2, то это будет влиять на точность измерений.

Ваттметры для постоянного тока

P – это мощность, которая выражается в Ваттах (Вт,W)

U – напряжение, которое подается на нагрузку, выражается в Вольтах

Поэтому, чтобы найти мощность какой-либо нагрузки, которая подсоединена к постоянному току, достаточно перемножить значение силы тока и напряжения. Например, на этом фото мы видим вентилятор от компьютера, который подцепили к лабораторному блоку питания. Его мощность, как не трудно догадаться, составила P=IU=0,18 Ампер x 12 Вольт =2,16 Ватт.

Вы ведь не будете каждый раз таскать с собой громоздкий блок питания или два мультиметра, которые будут измерять и ток и напряжение? Поэтому, в настоящее время ваттметры представляют из себя законченные приборы, которые очень легко соединяются с потребляемой нагрузкой. На Алиэкспрессе я  находил вот такие ваттметры для постоянного тока, которые показывают сразу и ток, и напряжение, и потребляемую мощность нагрузки. К проводам, где написано SOURCE цепляем источник постоянного тока, а к проводам LOAD цепляем нагрузку. Все элементарно и просто!

Некоторые из них идут в комплекте со шунтом

Схема подключения источника постоянного тока и нагрузки в таком ваттметре выглядит так

Вот такой вольтамперметр рассчитан на  максимальные параметры 100 Вольт и 50 Ампер. То есть, теоретически, он может измерять мощность до 5 кВт.

P=IUcos φ

P – мощность, Ватт

U – напряжение, Вольты

cos φ – коэффициент мощности

Если же запитать какую-нибудь нагрузку, типа лампочки накаливания, то у нас в дело пойдет также такой параметр как сила тока. Так как лампочка накаливания не обладает никакой емкостью или индуктивностью, то сила тока у нас будет синфазно меняться с напряжением. Синфазно – это означает  одинаково, синхронно. Например, синхронное плавание. Там участники все делают вместе и одинаково.

Видите? Она начинается в этом же месте, где и напряжение. Сила тока достигает максимума, и напряжение тоже достигает максимума в это же самое время, следовательно и мощность в этот момент тоже максимальная (P=IU). Сила тока равняется нулю и напряжение тоже равняется нулю в том месте, где пересекаются эти синусоиды, значит и мощность в этот момент тоже будет равняться нулю.

Но весь прикол в том, что каким-то чудом радиоэлементы, обладающие индуктивной или емкостной составляющей (конденсаторы, катушки, трансформаторы и тд) умудряются сдвигать синусоиду силы тока.

Что здесь произошло? Так как первичная обмотка трансформатора обладает индуктивностью, то эта самая индуктивность сдвинула осциллограмму силы тока. Более подробно можете прочитать в статье активное и реактивное сопротивление.

В зависимости от значения индуктивной или емкостной составляющей, сила тока может либо опережать либо отставать от напряжения. А чтобы измерить на сколько, для этого в обиход ввели фи (φ), которая показывает этот сдвиг в градусах.

Короче говоря, не будем рассматривать тригонометрию, скажу просто, что для расчета мощности берут косинус значения этого угла.

Преимущества и недостатки умных счетчиков электроэнергии

Статистика гласит, что умные счетчики позволяют сократить размеры ежемесячных коммунальных платежей до 30%. Однако в процессе использования может возникать большое количество нюансов.

Достоинства интеллектуальных приборов:

• Комфортное использование. Монтаж усовершенствованного оборудования позволяет упростить жизнь и сделать ее более комфортной. Единственное, что требуется от жильца – своевременно оплачивать услуги.
• Есть возможность перейти на новую и более выгодную для потребителей многотарифную систему оплаты.

Стоит отметить достоинство использования таких устройств для коммунальных служб, поскольку руководящие посты могут сократить персонал из-за отсутствия необходимости собирать показания.

Современное оборудование имеет следующие недостатки:

• Требуется стабильное покрытие интернета, в противном случае коммутатор начнет давать сбои в своей работе, показания могут быть переданы несвоевременно.
• Высокая стоимость интеллектуальных приборов учета.
• Как и любой другой электрический прибор, счетчик нуждается в стабильном и качественном снабжении электроэнергией, в противном случае устройство выйдет из строя.

Плюсы и минусы приборов

К недостаткам можно отнести ограничение по максимальной нагрузке в пределах 3,6 кВт, хотя большинство домашних приборов укладываются в этот показатель. Не удастся проверить работу техники при сильном морозе: в неотапливаемом помещении работа прибора будет неправильной.

Достоинств у ваттметров множество:

• возможность оценить работу всех приборов в доме;
• простота в эксплуатации — справится даже новичок;
• отсутствие необходимости в особых схемах включения, в применении переходников;
• получение полной информации о работе техники;
• возможность подсчитать затраты и сэкономить в будущем;
• приемлемая цена, доступность.

Бытовые ваттметры — многофункциональные устройства, которые должны быть в каждом доме. Изделия заменят ряд других приборов для любителей электротехники и помогут контролировать энергопотребление в квартире.

• https://strojdvor.ru/elektrosnabzhenie/izmeritel-potrebleniya-elektroenergii-v-rozetku-preimushhestva-i-xarakteristiki/
• https://habr.com/post/381565/
• https://220.guru/electroprovodka/rozetki-vyklyuchateli/vattmetr-v-rozetku.html

Принцип работы ваттметра

Все произведенные прибором операции выводятся на дисплей Работа устройства основывается на электронном алгоритме подсчета электроэнергии в ваттах, производимом путем умножения показаний измерителей тока и напряжения. Каждое из них регистрируется отдельным модулем, входящим в состав прибора, а затем полученные величины обрабатываются в АЦП и перемножаются в соответствующем виде.

Представление информации в цифровой форме упрощает все вычислительные операции и позволяет выводить итоги на экран дисплея.

Микроконтроллер, встроенный в портативный счетчик, управляет работой всех частей электронной схемы и обеспечивает выполнение следующих операций:

• измерение величины, расходуемой в единицу времени мощности (в киловаттах);
• вычисление и вывод на индикатор показателя действующего напряжения в сети (в Вольтах);
• индикацию тока в линии нагрузки (в Амперах);
• учет времени непрерывной работы потребителя.

Рейтинг лучших умных розеток

Для того чтобы упростить своим читателям выбор умной розетки, ниже приводится рейтинг лучших моделей на июль 2020 г.

1. Xiaomi Mi Smart Power Plug

С помощью этой модели можно управлять домашними электроприборами из автомобиля, с рабочего места или даже с пляжа. При полной комплектации системы умный дом от Xiaomi, возможности розетки ещё расширятся. В случае правильной настройки прибора, дома гарантированно будет тепло, а счета за электроэнергию станут меньше.

• Страна-производитель – Китай;
• Материал корпуса – термопластик;
• Масса – 65,5 г;
• Способ управления – Wi-Fi;
• Средняя стоимость – 1000-2000 руб.

2. TP-Link HS100

Умная розетка от компании TP-Link пользуется самым широким спросом у российских покупателей. У это устройство включает в себя есть все необходимые для обычного потребителя функции: таймер включения и выключения, удаленное управление питанием, счетчик электроэнергии. Изделие отличается легкостью и компактностью. Отличительной особенностью является стильный минималистичный дизайн корпуса.

• Страна-производитель – Китай;
• Материал корпуса – поликарбонат;
• Масса – 135 г;
• Способ управления – Wi-Fi;
• Средняя стоимость – 2000 руб.

3. Redmond RSP-103S

Изделие обеспечивает эффективное управление питанием электроприборов мощностью до 2,3 кВт. В фирменном приложении можно дать каждому устройству название и прописать разные сценарии действий. Например, включить отопление или музыкальный центр утром. Предусмотрена защита от перегрузок и сильных перепадов напряжения.

• Способ установки – накладная;
• Входное напряжение – 220-240В;
• Максимальная сила тока – 10А;
• Тип управления – Wi-Fi;
• Средняя стоимость – 1000 руб.

4. SENSEIT GS4

SENSEIT GS4 – уникальное устройство разработанное и произведенное в России. Розетка не только включает и выключает питание электроприборов, но и следит за параметрами электросети, обеспечивает строгий учет расхода электроэнергии, измеряет температуру, определяет протечки воды, может работать по сложным алгоритмам. Одним из главных достоинств отечественного девайса является возможность предупреждения об отключении в доме электропитания.

• Максимальная мощность – 3500 Вт;
• Максимальная сила тока – 16А;
• Разъемы для подключения дополнительных датчиков – 2 шт.;
• Способ управления – 2G, 3G и 4G/LTE;
• Средняя стоимость – 5000-7000 руб. (в зависимости от комплектации).

5. Rubetek RE-3301

Умная розетка Rubetek RE-3301используется для управления бытовой техникой. В фирменном мобильном приложении можно создавать разные сценарии. Встроенный LED-индикатор меняет цвет в зависимости от нагрузки, помогая контролировать энергопотребление. Устройство совместимо с Android 4.1 и iOS 8 и выше, работает с «Алисой» и поддерживает соединение с различными датчиками, в том числе движения и утечки газа. Корпус изготовлен из термостойкого пластика.

• тип – накладная;
• тип управления – Wi-Fi;
• входное напряжение – 230В;
• максимальная сила тока – 11А;
• средняя стоимость – 3200 руб.

6. Sonoff S26

Розетка Sonoff S26 – это уникальный переходник между стандартной розеткой и подключённым к ней бытовым электроприбором. Изделие позволяет дистанционно управлять техникой и отслеживать его статус (включено или выключено) через сеть Интернет с помощью специального приложения на смартфоне или планшете с операционной системой IOS и Android. Данная модель позволяет выполнять до 10 разных задач по расписанию. Использование умной розетки очень простое – необходимо просто подключить утюг, телевизор, котел или плиту и запустить приложение Ewelink.

• входное напряжение – 100-250В;
• частота переменного тока – 5,-60 Гц;
• тип управления – Wi-Fi;
• предельная мощность – 2 кВт;
• средняя стоимость – 1200 руб.

7. Телеметрика T40

Умная розетка Телеметрика Т40 имеет встроенный датчик температуры. Он окажется полезным для использования в паре с обогревателем – можно доводить температуру помещения до определенного порога и выключать обогреватель для экономии энергии и безопасности. Можно связать с четырьмя устройствами в доме. Устройство умеет управлять большинством домашних электроприборов.

• производитель – Китай;
• материал корпуса – термопластик;
• масса – 90 г;
• удаленное управление – через GSM;
• средняя стоимость 6500 руб.

8. Умная розетка «Яндекс»

Управлять этой умной розеткой можно в приложении «Яндекс» или с помощью «Алисы». Изделие применяется для включения и отключения бытовых электроприборов. Так, с его помощью можно дистанционно запустить робот-пылесос или кондиционер. Есть кнопка ручного отключения на случай отсутствия интернета.

• способ размещения – накладная;
• тип управления – Wi-Fi;
• входное напряжение – 230В;
• максимальная сила тока – 16А;
• средняя стоимость – 1200 руб.

Как подключить электросчетчик правильно

Перед подключением нужно убедиться в отсутствии напряжения на панели из металла, а также записать показания электрического счётчика, осмотреть внешний вид и убедиться в целостности пломб.

Рассмотрим по порядку, как подключить счётчик электроэнергии в зависимости от модели.

Монтаж однофазного прибора

Самостоятельное выполнение замены электрических однофазных счётчиков осуществляется в следующей последовательности:

• осмотр внешнего состояния электросчётчика;
• проверка сохранности всех пломб на приборе учёта и на клеммной сборке;
• закоротить вторичную трансформаторную обмотку на токовых клеммах;
• проверить отсутствие тока в электроцепи прибора учёта;
• поочерёдное отключение на сборке клеммной всех проводников цепи напряжения при помощи изоляционных колпачков;
• удаление крышки зажимной с коробки электросчетчика;
• проверка отсутствия напряжения на зажимах и ослабление контактных винтов;
• отвинчивание крепежных элементов и демонтаж счётчика;
• установка нового прибора учёта и завинчивание крепежей;
• введение в зажимы электрического счётчика проводников цепей напряжения и токовых цепей, а также зажим винтов;
• установка крышки зажимной и опломбирование.

Схема подключения однофазного электросчетчика

На заключительном этапе выполняется поочерёдное удаление изоляционных колпачков и закоротки вторичных обмоток на токовом трансформаторе.

Подключение трехфазных моделей

При выборе оптимальной схемы для подключения трёхфазных электросчётчиков на 380В нужно ориентироваться на модель контролирующего устройства. Трёхфазные модели приборов учёта работают и в стандартных электросетях 220В, а подключаются согласно следующим схемам:

• непосредственный вариант подключения;
• полукосвенный вариант подключения;
• косвенный вариант подключения.

Устройства для прямоточного учёта энергопотребления рассчитаны на пропускание тока в пределах 100А, что ограничивает их использование мощностью в 60 кВт. Такие электросчётчики отличаются клеммными контактами для подключения проводов с небольшим сечением.

Схема подключения трехфазного счетчика

Наиболее простой вариант – непосредственное или прямое подключение. В этом случае осуществляет зачистка изоляции на подводящих проводниках и подключение к автоматическому защитному выключателю, после чего подключаются три фазные жилы на клеммные контакты. Нулевой проводник подключается к паре оставшихся незадействованных контактов.

После прибора учёта в обязательном порядке выполняется установка трёхполюсных защитных автоматов.

Ваттметр для чего нужен – назначение, типы, подключение, применение, параметры

Измеряют мощность электрического тока специальным прибором – ваттметром. И если в цепи постоянного тока она рассчитывается простым умножением силы тока на напряжение (достаточно наличия вольтметра и амперметра), то в сети переменного тока без измерительного оборудования не обойтись. Также им контролируют режим работы электрического оборудования и учитывают расход энергии.

Применение Ваттметров

Основная область применения – это электроэнергетическая промышленность и машиностроение, мастерские по ремонту электроприборов. Однако достаточно широко используют и бытовые измерители, которые приобретают любители электроники, компьютеров и просто обыватели – для учета и экономии энергопотребления.

Применяют ваттметры для:

Типы ваттметров

Измерению мощности предшествует измерение силы тока и напряжения исследуемого участка цепи.

В зависимости способов измерения, преобразования данных и показа итоговой информации, ваттметры делятся на аналоговые и цифровые.

Аналоговые ваттметры бывают показывающие и самопишущие и отражают активную мощность участка цепи. Табло показывающего прибора имеет полукруглую шкалу и поворачивающуюся стрелку. Деления шкалы отградуированы в соответствии с определенными величинами мощности, измеряемой в ваттах (Вт).

Цифровые ваттметры измеряют как активную, так и реактивную мощность. Кроме того, на дисплей прибора могут выводиться (кроме показания мощности) также и сила тока, напряжение, и расход энергии по времени. Данные измерений можно вывести удаленно на компьютер оператора.

Видео о ваттметре из Китая:

Аналоговые ваттметры

Наиболее распространенными и точными аналоговыми ваттметрами являются приборы электродинамической системы.

Принцип работы основан на взаимодействии двух катушек. Одна из них – неподвижная, имеет толстую обмотку с небольшим числом витков и малое сопротивление. Подключается последовательно с нагрузкой. Вторая катушка – подвижная.

Ее намотка выполнена из тонкого провода и имеет большое количество витков, поэтому и сопротивление у нее высокое.

При подключении прибора к сети, в катушках образуются магнитные поля. Их взаимодействие создает вращающий момент, который отклоняет подвижную катушку с подсоединенной к ней стрелкой на определенный угол.

Величина угла эквивалентна произведению силы тока и напряжения в данный момент времени.

Цифровые ваттметры

В основе работы цифрового ваттметра лежит предварительное измерение силы тока и напряжения. Для этого на входе устанавливаются: последовательно нагрузке – датчик тока, параллельно – датчик напряжения. Они могут выполняться на базе термисторов, измерительных трансформаторов, термопар и других элементов.

Мгновенные значения полученных величин тока и напряжения посредством аналого-цифрового преобразователя передаются к встроенному микропроцессору. Здесь производятся необходимые вычисления (находится активная и реактивная мощности) и выдаются в виде итоговой информации на дисплей и подключенные внешние устройства.

Рисунок — Схема подключения Ваттметра

Подключение Ваттметра

Ваттметры имеют четыре клеммы (2 входа, 2 выхода) для подключения. Две из них используют при сборе последовательной (токовой) цепи – ее подключают первой, а две – для параллельной (цепи напряжения).

Начало цепи напряжения (вход) подключают к началу токовой цепи (соединить клеммы перемычкой), соединенному с одним зажимом сети. Конец цепи напряжения (выход) соединяют с другим зажимом сети.

Рассмотрим несколько ваттметров разного исполнения и разных производителей:

Многофункциональный цифровой ваттметр СМ3010 класса точности 0,1

Предназначен для измерения активной мощности, тока, напряжения и частоты в цепях постоянного тока и в однофазных цепях переменного тока; для поверки ваттметров, амперметров, вольтметров класса 0,3 и ниже, частотомеров класса 0,01 и ниже.

Пределы измерения тока Iп:

на постоянном и переменном токе: 0,002-0,005-0,01-0,02-0,05-0,1-0,2-0,5-1-2-5-10 А.

Пределы измерения напряжения Uп:

Нормы мощности в розетке 220в

Мощность является общей величиной, показателем перемножения напряжения с силой тока в бытовой сети 220 вольт. Обычная розетка при нормальном положении пропускает 10 ампер. Стоит указать, что на каждом объекте находится своя маркировка. Как правило, бытовая модель однофазной цепи пропускает в себя 6А, что равно 1,3 киловатту. Средняя модель рассчитана на 10А, а это 2,2 киловатта. Более мощная модель, используемая для бытовой электрической сети в квартире, дома и гараже, на 16А имеет показатель в 3,5 киловатт.

Усовершенствованная конструкция, которая подходит только для выделенной квартирной электролинии с электроплитой и бойлером, на 32 ампер пропускает 7 киловатт энергии. Отличается последняя наличием усовершенствованного штепсельного контакта, который исключает подключение простых вилок для бытовых электрических приборов.

Типы конструкции электросчетчиков

Индукционный счетчик

Применявшийся еще в советское время, данный электросчетчик представлял собой пластмассовую коробку с окошком из прозрачного материала, через которое виден вращающийся диск и показания учёта потребленной электроэнергии. В современных изделиях корпус производится полностью из прозрачного пластика.

Принцип работы индукционного электросчетчика заключается в использовании электромагнитного поля, создаваемого электромагнитными катушками, через которые проходит напряжение. Под воздействием магнитных потоков крутится алюминиевый диск электросчетчика, который в свою очередь крутит колесики с цифрами. Чем выше суммарная мощность подключенных токоприемников, а соответственно и потребляемая электроэнергия, тем быстрее крутится диск и меняются цифры в показаниях.

Достоинства:

• Надежность в использовании. Замечено, что индукционные электросчетчики ломаются гораздо реже электронных аналогов.
• Не чувствителен к перепадам напряжения в сети.
• Относительно низкая цена.

Недостатки:

• Неточность показаний. Вы можете переплачивать либо недоплачивать за потребленную электроэнергию. При покупке невозможно определить в вашу пользу будет работать электросчетчик или вам в убыток.
• Самоход. Иными словами, при отключенных от сети токоприемниках диск электросчетчика вращается, пусть и медленно, но крутит колесики с цифрами показаний.
• При установке на улице высокая вероятность погрешности в работе в холодное время года, при этом не всегда в пользу потребителя. Диапазон минимально допустимых температур окружающего воздуха варьируется от 0 до -25 градусов Цельсия в зависимости от вида электросчетчика. Если в вашем регионе температура опускается ниже, то работники энергокомпании имеют полное право потребовать установить обогрев счетчика.

Электронный счетчик

Принцип его работы также достаточно прост и понятен. В приборе имеются специальные датчики, подключенные к электросети. Данные с этих датчиков поступают на преобразователь, трансформирующий аналоговый сигнал в цифровой код, который затем передается на микроконтроллер, где происходит расшифровка кода. При расшифровке прибор высчитывает количество потребляемой электроэнергии, выдает полученное значение на дисплей.

Достоинства:

• Относительно малая погрешность показаний.
• Многотарифность. Данные счетчики позволяют вести учет электроэнергии в разных режимах (однотарифный, двухтарифный, многотарифный).
• Большой диапазон рабочей температуры воздуха, в среднем от -40 до +55 градусов Цельсия.

Недостатки:

• Высокая чувствительность к перепадам напряжения.
• Большая стоимость в сравнении с индукционными.

Виды

Изначально требуется замерять напряжение, после силу тока, а тогда, отталкиваясь от показателей, мощность. С учетом предназначения различаются следующие разновидности ваттметров:

• Измеритель мощности. Применяют, чтобы вычислить количество ватт в оптическом либо радиодиапазоне.
• Киловаттметр. Используют в процессе проведения замеров больших параметров (примерно 100Кв).
• Милливаттметр. Чтобы измерять малые показатели (менее единицы).
• Варметр. Он показывает реактивную мощность электроцепи.
• Ваттварметр. Дает возможность узнать сведения об активной и реактивной мощности в электроцепи переменного тока.

Вам это будет интересно Работа с тестером электрическим

По типу измерения, преобразования показателей и получению информации рассматриваемые приспособления делятся на цифровые и бытовые.

Цифровой

Основой функционирования цифрового ваттметра становятся общие измерения. В этих целях на входе устанавливают: последовательно нагрузке — индикатор тока, параллельно — индикатор напряжения. Они выполняются на основе термисторов, спецтрансформаторов, термопар и прочих.

Мгновенные показатели замеряемых величин при помощи цифрового преобразователя будут переданы на интегрированный процессор. Тут будут произведены требуемые замеры и выданы в качестве итоговых данных на монитор и подсоединенные наружные приспособления.

Цифровой прибор

Бытовой

Самыми популярными и точными бытовыми ваттметрами считаются устройства электродинамической системы.

Принцип функционирования предполагает взаимосвязь 2 катушек. Одна неподвижна и обладает толстой обмоткой с малым количеством витков. Другая будет подвижной, намотка изготовлена из тонкого провода. Обладает большим количеством витков, потому сопротивление будет высоким.

Подключается параллельно нагрузке и оснащается вспомогательным сопротивлением (чтобы исключить короткое замыкание).

Во время подсоединения устройства к электросети, в них формируются электромагнитные поля. В процессе взаимодействия создается вращение, отклоняющее подвижную катушку с подключенной стрелкой на конкретный угол.

Бытовое устройство