Прибор для измерения нагрузки сети - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Прибор для измерения нагрузки сети

7 лучших ваттметров

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Широкое применение в промышленности и быту находят ваттметры. Они используются для измерения мощности бытовых электроприборов, определения суммарной стоимости потребляемой электроэнергии, выявления утечек тока и т. д. Принцип работы ваттметров достаточно прост, устройство регистрирует напряжение и силу тока проходящего через него тока, перемножает полученные данные и выдает на экране конечный результат в ваттах. В торговой сети нашей страны представлен широкий ассортимент ваттметров. Они отличаются по стоимости и функциональным возможностям. Рекомендации наших экспертов помогут потенциальным покупателям выбрать наиболее подходящую модель.

Рекомендации по выбору

Виды ваттметров. Существует несколько разновидностей ваттметров.

  1. Аналоговые устройства состоят из подвижной и неподвижной катушки, а также стрелочного индикатора. Приборы считаются устаревшими, но надежными и долговечными.
  2. Цифровые ваттметры оснащены микропроцессором, датчиком тока и дисплеем. Такие приборы могут применяться в качестве профессионального оборудования или портативных измерительных устройств.
  3. Бытовой ваттметр представляет собой сетевой адаптер (переходник). Он оснащен вилкой и розеткой, подключение электроприборов выглядит достаточно просто. При включении бытовой техники на ЖК дисплее ваттметра отразится мощность потребления, стоимость электроэнергии, а также некоторые другие параметры тока. Главным достоинством бытовых ваттметров является ценовая доступность.

Диапазон измеряемой мощности. При выборе ваттметра следует узнать о диапазоне измерения мощности.

  1. Нижний предел может колебаться от 0,1 до 6 Вт. Если к ваттметру будут подключаться маломощные электроприборы, то следует отдать предпочтение моделям с самым низким нижним диапазоном измерений (0,1 Вт).
  2. Максимальная мощность в бытовых приборах варьируется от 3500 до 4500 Вт. Выбор ваттметра зависит от суммарной мощности бытовых приборов, которые будут участвовать в измерениях. Поэтому перед покупкой следует открыть паспорта всех устройств и суммировать их потребляемую мощность.

Точность измерений. В бытовых целях обычно не требуется высокая точность от ваттметров. Однако многие модели демонстрируют небольшую погрешность (1-2%), чего достаточно для определения мощности или стоимости энергозатрат в доме или гараже.

Дополнительные опции. Для удобства в работе и длительного срока службы производители оснащают свои изделия некоторыми полезными опциями.

  1. Подсветка дисплея помогает снимать показания в темное время суток, не включая дополнительное освещение.
  2. Благодаря встроенной памяти ваттметр сохраняет последние результаты измерений. Это удобно для анализа энергопотребления.
  3. Защита от перегрузок предотвращает выход прибора из строя в случае скачков напряжения в электросети.

Мы отобрали в обзор 7 лучших ваттметров. Все они реализуются в российских магазинах. При распределении мест редакция журнала expertology отталкивалась от мнения экспертного сообщества, принимая во внимание отзывы отечественных потребителей.

Рейтинг лучших ваттметров

Номинация место наименование товара цена
Рейтинг лучших ваттметров 1 ROBITON PM-3 1 100 ₽
2 МЕГЕОН 71017 2 665 ₽
3 Energenie EHB12-1 1 079 ₽
4 REXANT RX-8 1 380 ₽
5 ROBITON PM-1 668 ₽
6 Energenie EG-EM1 840 ₽
7 PROCONNECT PC-7 890 ₽

ROBITON PM-3

Простым и удобным в управлении электроизмерительным прибором является ваттметр ROBITON PM-3. Российская разработка выгодно отличается от конкурентов высокой измеряемой мощностью (4416 Вт). Суммарный ток электроприборов не должен превышать 16 А. Устройство предназначено для проведения замеров в сети с переменным напряжением в пределах 190-276 В. Эксперты по достоинству оценили широкие функциональные возможности, с помощью ваттметра можно определить мощность, силу тока, время, частоту, стоимость электроэнергии. Для работы в темноте производитель предусмотрел подсветку экрана. Модель завоевывает золото в нашем обзоре.

Отечественным пользователям прибор понравился за доступную цену, простоту в работе, широкие функциональные возможности. Из минусов отмечается мелкий шрифт букв на экране.

Достоинства

  • простота в управлении;
  • доступная цена;
  • многофункциональность;
  • подсветка экрана.

Недостатки

  • маленькие буквы.

МЕГЕОН 71017

Компактностью и легкостью (136 г) покорил экспертов российский ваттметр МЕГЕОН 71017. Устройство может работать в широком интервале температур (0. +45ºС), максимальная измеряемая мощность ограничивается 3520 Вт. Напряжение в сети может колебаться от 180 до 260 В, диапазон измеряемой силы тока составляет 0-16 А. Результаты измерений выводятся на жидкокристаллический дисплей, который оснащен светодиодной подсветкой. Еще прибор способен определять концентрацию углекислого газа в воздухе, это особенно полезно знать при работе в закрытых помещениях. Благодаря встроенной памяти данные можно сохранять. Модель получает серебро нашего обзора.

Российские потребители пока не спешат скупать ваттметры в магазинах. Одной из причин низкой популярности является высокая цена.

Достоинства

  • многофункциональность;
  • интуитивное меню;
  • дисплей с подсветкой;
  • определяет содержание углекислого газа.

Недостатки

  • высокая цена.

Energenie EHB12-1

Роль счетчика электроэнергии может играть ваттметр Energenie EHB12-1. Прибор умеет измерять и контролировать потребление электричества различными устройствами с суммарной силой тока 16 А. Все данные отражаются на жидкокристаллическом дисплее размером 2,8 дюйма, для управления есть 4 кнопки. Безопасность модели достигнута за счет установки защитных шторок розетки. А вот в точности ваттметр уступает лидерам обзора, демонстрируя погрешность 2%. Не предусмотрел производитель и подсветку экрана. Поэтому модель занимает третье место.

Отечественные пользователи лестно отзываются о качестве сборки, прочном корпусе, защитном исполнении розетки и встроенном аккумуляторе. К недостаткам они относят отсутствие подсветки дисплея.

Достоинства

  • многофункциональность;
  • простота управления;
  • защитные шторки розетки;
  • встроенный аккумулятор.

Недостатки

  • нет подсветки дисплея.

REXANT RX-8

Высокую точность измерений (погрешность 1%) демонстрирует российско-китайский ваттметр REXANT RX-8. Эксперты по достоинству оценили широкие возможности прибора, он может не только показывать параметры тока, но и подсчитывать суммарную стоимость потребленной энергии. Предельное показание мощности составляет 3600 Вт, максимальная сила тока всех прибором не должна превышать 16 А. Рабочая температура устройства находится в интервале 0. +50ºС, питается счетчик от трех батареек LR44/AG13. Ваттметр оснащен ЖК дисплеем и тремя кнопками управления.

Российские потребители довольны простотой и удобством работы ваттметра, качественной сборкой, широкими функциональными возможностями. Из недостатков отмечается отсутствие подсветки дисплея, небольшие буквы.

Достоинства

  • качественная сборка;
  • точность измерений;
  • широкие функциональные возможности;
  • простота применения.

Недостатки

  • нет подсветки дисплея;
  • мелкие буквы.

ROBITON PM-1

Самым доступным ваттметром в нашем обзоре стал прибор ROBITON PM-1. Устройство оснащено вилкой, розеткой, электронным блоком и ЖК дисплеем. Суммарная сила тока всех электроприборов не должна превышать 16 А. Эксперты отмечают достойную точность бюджетного ваттметра (1% погрешности). А вот подсветки в дисплее нет. В актив модели следует занести компактность, легкость, простоту применения. Предельная нагрузка по мощности составляет 3680 Вт. Счетчик способен работать в широком диапазоне температур (+5. +40ºС).

В отзывах отечественные пользователи хвалят устройство за низкую цену, многофункциональность, компактность. К недостаткам модели они относят непродуманный механизм обнуления и боязнь холода.

Достоинства

  • низкая цена;
  • широкие функциональные возможности;
  • компактность;
  • простота в применении.

Недостатки

  • нет подсветки дисплея;
  • непродуманный механизм обнуления.

Energenie EG-EM1

Замыкает ТОП-6 нашего обзора ваттметр Energenie EG-EM1. Эксперты отмечают такие достоинства прибора, как доступная цена и простота применения. С помощью устройства можно узнать о мощности электроприборов в пределах 5-3680 Вт, а также следить за стоимостью потребленной электроэнергии. Бюджетный ваттметр оснащен дисплеем с подсветкой, защитой от перегрузок по току. Для сохранения настроек и показаний модель питается от встроенного аккумулятора.

А вот точность измерений вызывает у потребителей определенные сомнения. Например, при включении лампочки 15 Вт на экране высвечивается 12 Вт, при измерении мощности 100-ваттной лампы прибор показывает 86 Вт. А мощность устройств, потребляющих меньше 6 Вт, на дисплее стремиться к 0.

Достоинства

  • доступная цена;
  • простота применения;
  • подсветка дисплея;
  • встроенный аккумулятор.

Недостатки

  • ограниченные функциональные возможности;
  • неточные показания.

PROCONNECT PC-7

Еще один бюджетный ваттметр попал в поле зрения наших экспертов. Модель PROCONNECT PC-7 отличается удобством в работе, позволяя получать пользователю информацию о потребляемой и накопленной мощности, суммарной стоимости потребленной электроэнергии. Прибор помогает выявить утечки тока, сэкономить на энергопотреблении. Суммарная нагрузка на ваттметр не должна превышать 16 А, а максимальная мощность ограничена 3520 Вт. Устройство оснащено ЖК дисплеем и тремя кнопками управления. Заявленная погрешность не превышает 1%.

На тематических форумах много лестных слов сказано в адрес российско-китайского изделия. Похвалы заслуживает доступная цена и простота в применении. Однако он не подходит для двухтарифного учета, достаточно скромно выглядят и функциональные возможности.

Ваттметр

Что такое ваттметр

Думаю, все вы курсе, что электрический ток может выполнять работу. Например, вскипятить воду в электрочайнике, перемолоть кофе в кофемолке, согреть курицу в микроволновке и так далее. Все эти бытовые приборы являются нагрузкой для домашней сети. Но, как вы знаете, некоторые приборы “крутят” счетчик очень быстро, а некоторые приборы почти не потребляют электрический ток.

Если включить чайник и лампочку накаливания в вашей комнате и оставить на час, то чайник “съест” электроэнергии намного больше, чем та же самая лампа накаливания. Дело в том, что чайник обладает большей мощностью, чем лампочка. В этом случае можно сказать, что мощность чайника будет больше, чем мощность лампы в единицу времени, например, за секунду. Чтобы точно измерить, во сколько раз чайник потребляет электрической энергии больше, чем лампочка, нам нужно измерить мощность чайника и лампочки.

Ваттметр – это прибор, который измеряет потребляемую мощность какой-либо нагрузки. Выделяют три группы ваттметров:

  • низкой частоты и постоянного тока
  • радиочастотные ваттметры
  • оптические ваттметры

Так как наш сайт посвящен электронике и электротехнике, то мы будем в этой статье рассматривать только ваттметры постоянного тока и низкой частоты. Под низкой частотой подразумевается частота в 50-60 Герц.

Мощность постоянного тока

Итак, вы уже все в курсе, что любая нагрузка для электрического тока потребляет какую-либо мощность. Мощность постоянного тока выражается формулой:

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

I – сила тока, которую потребляет нагрузка, выражается в Амперах

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.

Ваттметры для постоянного тока

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!

Читайте также  Какими приборами измеряют работу электрического тока?

Некоторые из них идут в комплекте со шунтом

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

Ну и самый бюджетный вариант – это взять ампервольтметр и просто умножать значения тока и напряжения

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

Мощность переменного тока

Мощность переменного тока вычисляется по формуле:

P – мощность, Ватт

I – сила тока, Ампер

U – напряжение, Вольты

cos φ – коэффициент мощности

Что еще за косинус фи? И что он вообще означает? Есть такие радиоэлементы как конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы, электромеханические реле различные двигатели и прочие радиоэлементы, которые обладают какой-либо емкостью или индуктивностью.

Если вспомнить осциллограмму переменного напряжения из нашей домашней розетки, то она будет выглядеть вот так:

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.

Так вот, такой параметр как сила тока и напряжение на лампочке тоже действуют синфазно. Ниже красной синусоидой я показал силу тока, которая “бежит” через лампочку:

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.

Предположим, будем питать от сети мой трансформаторный блок питания.

И у нас осциллограмма силы тока уже будет принимать примерно вот такой вид:

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.

Ваттметр цифровой на сетевое напряжение

В гостях у нас китайский ваттметр, приобретенный на распродаже в Алиэкспрессе.

Ну что же, давайте познакомимся с ним поближе.

Первая строка на ваттметре – это часы. Они начинают счет только тогда, когда в розетку ваттметра включена какая-либо нагрузка. Нагрузкой в нашем случае может быть любой электробытовой прибор: утюг, паяльник, светильник и так далее

Строкой ниже, с помощью кнопки “Energy”, мы можем выводить параметры электрического сигнала, такие как:

– напряжение (V, Вольт)

– сила тока (A, Ампер)

– коэффициент мощности (Power Factor) или cos φ (косинус фи,безразмерная величина, то есть измеряется чисто в цифрах)

Третья строка – это расчет стоимости электроэнергии. Измеряется в Киловаттах умноженных на Час (КВатт х час). Самая частая ошибка – это когда пишут кВатт/час. Запомните, там знак не деления, а умножения! Вот за эти киловатт-часы мы и платим денежку провайдерам электрической энергии ;-).

Сейчас никакая нагрузка не включена в розетку ваттметра. Смотрим на дисплей:

Ничего себе, почти 240 вольт.

Можно замерить частоту. 50 Герц – так и должно быть.

Так как в розетке нашего ваттметра нет никакой нагрузки, следовательно и сила тока также будет равняться нулю:

Ну и мощность также будет равняться нулю

Косинус фи и реактивная нагрузка

Например, мой самопальный простой блок питания, включенный в сеть и не питающий никакую нагрузку, все равно потребляет энергию, так как является трансформаторным. Напряжение сразу идет на первичную обмотку трансформатора.

Его не следует оставлять включенным в розетку, так как он все равно хоть и немного потребляет ток.

Включаю свой трансформаторный блок питания в сеть 220 Вольт. Итак, напряжение в розетке 236,8 Вольт:

К блоку питания я подцепил лампочку на 12 вольт. Итого, нагруженный блок питания у нас потребляет 0,043 Ампера.

Power Factor – коэффициент мощности, он же косинус фи. Сейчас он у нас равен 0,42, так как нагрузка индуктивная.

Проверяем все это дело по формуле P=IU cos φ=0,043х236,8х0,42= 4,28 Ватт. Почти все сходится с небольшой погрешностью.

Косинус фи и активная нагрузка

Давайте проведем еще один опыт. Возьмем лампу накаливания на 220 Вольт и подцепим ее через ваттметр в сеть. Так как лампочка накаливания у нас не обладает ни индуктивностью, ни емкостью, то на графике синусоида силы тока и напряжения будет примерно выглядеть вот так. То есть синхронно:

Фи в этом случае равен нулю (сдвига фаз между ними нет). Вспоминаем школьный курс тригонометрии и помним, что косинус нуля – это единичка!

Проверяем на опыте.

Power Factor, он же косинус фи, высвечивает единичку. Все верно!

Замеряем потребляемую силу тока:

Считаем по формуле: P=IU cos φ=0,115х233,5х1= 26,9 Ватт. Все также сходится с небольшой погрешностью ;-)

Немного отходя от темы, давайте еще напоследок глянем, какую мощность потребляет светодиодная лампа

Всего 6 Ватт! А светит она даже получше 25 Ваттной, которую я использовал в опытах. Вывод делайте сами.

Где купить ваттметр

Как я уже сказал, брал на Али. Выбирайте любой понравившийся на сетевое напряжение

Измерители электрической мощности

Измеритель электрической мощности GPM-78213

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 600 Вскз; Макс. разрешение: 0,1 мВ; Ток (ACA/ DCA): 20 Аскз; Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 12 кВт; Макс. разрешение: 1 мкВт; Частота: 30 Гц … 10 кГц; Частота дискретизации: 6 кГц; Разрядность индикатора: 5, 5, 5 (I/ U/ P); Особенности: АЦП 16 бит. Измерение ср.кв. значения с учетом гармонических составляющих (True RMS). Отображение в табличной форме и гистограмм гармоник U/I (до 13-й). Измерение 21 параметра с одновременной индикацией до 8 параметров (макс.). Удержание показаний, регистрация макс. значений. Задание коэф. пересчета при подключениях через трансформаторы напряжения/ тока (PT/ CT). Изолированные входные гнезда. Функция интегрирования измерений (до 9.999ч); Интерфейс: USB, RS-232, LAN (опция GPIB – зав. установка); Госреестр СИ: №72372-18 до 06.09.2023 г.

Измеритель электрической мощности GPM-78213 (GPIB)

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 600 Вскз; Макс. разрешение: 0,1 мВ; Ток (ACA/ DCA): 20 Аскз; Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 12 кВт; Макс. разрешение: 1 мкВт; Частота: 30 Гц … 10 кГц; Частота дискретизации: 6 кГц; Разрядность индикатора: 5, 5, 5 (I/ U/ P); Особенности: АЦП 16 бит. Измерение ср.кв. значения с учетом гармонических составляющих (True RMS). Отображение в табличной форме и гистограмм гармоник U/I (до 13-й). Измерение 21 параметра с одновременной индикацией до 8 параметров (макс.). Удержание показаний, регистрация макс. значений. Задание коэф. пересчета при подключениях через трансформаторы напряжения/ тока (PT/ CT). Изолированные входные гнезда. Функция интегрирования измерений (до 9.999ч); Интерфейс: USB, RS-232, LAN, GPIB; Госреестр СИ: №72372-18 до 06.09.2023 г.

Измеритель электрической мощности GPM-78310

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC, AC+DC, U-mean; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 600 Вскз; Макс. разрешение: 1 мкВ; Ток (ACA/ DCA): 20 Аскз; Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 12 кВт; Макс. разрешение: 0,1 мкВт; Частота: 0,1 Гц … 100 кГц; Частота дискретизации: 300 кГц; Разрядность индикатора: 5, 5, 5 (I/ U/ P); Особенности: АЦП 16 бит. Измерение ср.кв. значения с учетом гармонических составляющих (True RMS). Выбор значения коэф. амплитуды U/I (крест-фактор) CF=3/ 6/ 6А. Отображение гармоник U/I в табличной форме и в виде гистограмм до 50. Измерение 25 параметров с одновременной индикацией до 10 параметров (макс.). Удержание показаний, регистрация измеренных значений на USB-flash на передней панели. Задание коэф. пересчета при подключении через трансформаторы напряжения/ тока (PT/ CT). Изолированные входные гнезда на задней панели. Дополнительные измерительные входы Ex1/ Ex2 (т/ преобразователи, BNC-тип). Функция интегрирования измерений (до 9999,9ч) мощность (Вт*ч), ток (А*ч). Соответствие требованиям МЭК 62301 (standby power — нижний предел тока 5 мА) и 61000-4-7. Графический цветной дисплей (TFT), построение форм сигналов до 10 кГц (кривых); Интерфейс: USB, RS-232, LAN, GPIB;

Измеритель электрической мощности PM-10

Измеритель потребляемой электрической мощности для контроля эффективности электрооборудования и учета расходов. Мощность: 0 — 2500 Вт. Перем. напряжение: 100 — 240 Вскз. Переменный ток: 0,5 — 10 Аскз. Коэффициент мощности: 0,001 — 1. Частота: 45 — 60 Гц. Возможности учета: расход электроэнергии (кВт/час), контроль выделения парниковых газов (кг/кВт). Установки длительности измерений: часы (1, 8, 12, 24), дни (2, 5, 7, 14, 28). Масса: 200 г.

Измеритель электрической мощности 2015 PM

Измеритель потребляемой электрической мощности цифровой 2015 PM STANDARD ELECTRIC WORKS Co., Ltd. Портативный цифровой ваттметр для промышленных и бытовых приложений (предприятие, цех, офис, квартира). Представляет собой портативный комбинированный 1фазный измеритель потребляемой электрической мощности с функцией регистрации данных и оптоизолированным USB интерфейсом Предназначен для измерений и одновременной индикации мощности (W/ S), переменного тока и напряжении (I/Uскз), частоты, коэф. мощности (Pf) с целью контроля эффективности энергопотребления и учета расходов на эксплуатацию ЭУ. • Диапазон измерения переменного напряжения (45-65 Гц): 0,1В — 600 Вскз (±1% ). • Диапазон измерения переменного тока: 0,1 — 1000 Аскз (±1,5% при токе > 10А). • Обеспечивает измерение мощности (актив./ полная) до 9999 кВт (± 2,5%), коэффициента мощности: 0,001-1, частоты: 45-60 Гц. • Измеритель имеет встроенный регистратор данных (запись/ вызов): 2000 измерений во внутреннюю память. • Интерфейс: оптический USB для передачи данных на ПК в реальном времени. • Большой ЖК-индикатор с подсветкой, функция удержания показаний (HOLD). • Определение стоимости эксплуатации электропотребителей и ЭУ. Расчет расходов электроэнергии за заданный период (кВт/ч): день, неделя, месяц или год, Расчет выделения парниковых газов/ greenhouse gas emissions (кг/ кВт). Установки длительности измерений: часы (1, 8, 12, 24), дни (2, 5, 7, 14, 28). • Конструкция: безразрывное измерение тока с использованием внешнего т/преобразователя (клещи) и проводов с зажимами крокодил для подключения напряжения измеряемой нагрузки (рейтинг Кат III /

Читайте также  Приборы и методы оценки электробезопасности электроустановок

600В). • Масса 1,4 кг.

Измеритель электрической мощности 8015 PM

Измеритель потребляемой электрической мощности, с функцией регистрации, для контроля эффективности электрооборудования и учета расходов. Мощность: 0 — 3750 Вт. Переменное напряжение: 100 — 240 Вскз. Переменный ток: 0,5 — 15 Аскз. Коэффициент мощности: 0,001-1. Частота: 45-60 Гц. Регистратор во внутреннюю память: 2000 измерений. Интерфейс: оптический USB для передачи данных на ПК в реальном времени. Возможности учета: расход электроэнергии (кВт/час), контроль выделения парниковых газов (кг/кВт). Установки длительности измерений: часы (1, 8, 12, 24), дни (2, 5, 7, 14, 28). Масса: 200 г.

Тестовая площадка для измерителя мощности GPM-78213

Измеритель электрической мощности GPM-78310+DA4

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC, AC+DC, U-mean; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 600 Вскз; Макс. разрешение: 1 мкВ; Ток (ACA/ DCA): 20 Аскз; Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 12 кВт; Макс. разрешение: 0,1 мкВт; Частота: 0,1 Гц … 100 кГц; Частота дискретизации: 300 кГц; Разрядность индикатора: 5, 5, 5 (I/ U/ P); Особенности: Дополнительный порт «I/O-DA4». АЦП 16 бит. Измерение ср.кв. значения с учетом гармонических составляющих (True RMS). Выбор значения коэф. амплитуды U/I (крест-фактор) CF=3/ 6/ 6А. Отображение гармоник U/I в табличной форме и в виде гистограмм до 50. Измерение 25 параметров с одновременной индикацией до 10 параметров (макс.). Удержание показаний, регистрация измеренных значений на USB-flash на передней панели. Задание коэф. пересчета при подключении через трансформаторы напряжения/ тока (PT/ CT). Изолированные входные гнезда на задней панели. Дополнительные измерительные входы Ex1/ Ex2 (т/ преобразователи, BNC-тип). Функция интегрирования измерений (до 9999,9ч) мощность (Вт*ч), ток (А*ч). Соответствие требованиям МЭК 62301 (standby power — нижний предел тока 5 мА) и 61000-4-7. Графический цветной дисплей (TFT), построение форм сигналов до 10 кГц (кривых); Интерфейс: USB, RS-232, LAN, GPIB + порт «I/O-DA4»;

Измеритель электрической мощности PM-15

Измеритель потребляемой электрической мощности для контроля эффективности электрооборудования и учета расходов. Мощность: 0 — 3750 Вт. Переменное напряжение: 100 — 240 Вскз. Переменный ток: 0,5 — 15 Аскз. Коэффициент мощности: 0,001-1. Частота: 45-60 Гц. Возможности учета: расход электроэнергии (кВт/час), контроль выделения парниковых газов (кг/кВт). Установки длительности измерений: часы (1, 8, 12, 24), дни (2, 5, 7, 14, 28). Масса: 200 г.

Измеритель мощности АКИП-2501

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 600 Вскз; Макс. разрешение: 1 мВ; Ток (ACA/ DCA): 20 Аскз; Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 12 кВт; Макс. разрешение: 1 мкВт; Частота: 0,5 Гц – 100 кГц; Частота дискретизации: 100 кГц; Разрядность индикатора: 5, 4, 5 (I/ U/ P); Особенности: АЦП 14 бит. Измерение 27 параметров с одновременной индикацией до 12 параметров (макс.). Отображение в табличной форме и гистограмм гармоник U/I (до 50-й). Автоматический или ручной выбор диапазона. Аналоговый вход для измерения силы тока с помощью внешних т/преобразователей (клещей). Измерение бросков пускового тока (Inrush). Сохранение данных и скриншотов на USB-flash. Изолированные входы U/I (floating). Графический цветной дисплей (TFT); Интерфейс: USB, GPIB, RS-232, LAN; Госреестр СИ: №65927-16 до 14.12.2021 г.

Измеритель мощности АКИП-2502

Число каналов: 1; Виды измерений: AC, DC; Базовая погрешность (%): 0,1; Напряжение (ACV/ DCV): 800 Впик (500 Вскз); Макс. разрешение: 1 мВ; Ток (ACA/ DCA): 200 Апик (20 Аскз); Макс. разрешение: 0,1 мкА; Мощность (Вт, ВА, ВАР): 16 кВт; Макс. разрешение: 1 мкВт; Диапазон частот: 20 Гц – 1 кГц; Частота дискретизации: 409,6 кГц; Разрядность индикатора: 3, 5, 6 (I/ U/ P); Особенности: АЦП 16 бит. Отображение формы сигналов (график), гистограмм. Цифровой регистратор Uскз, Iскз, P(Вт), Pf, UTHD, ITHD (256 отсчетов). Автоматический или ручной выбор диапазона. Поддержка внешних трансформаторов тока/ напряжения для расширения диапазона измерений (CT/ PT). Измерение бросков пускового тока (Inrush). Графический цветной дисплей (TFT). Соответствие требованиям МЭК 62301 (standby power); Интерфейс: опции -USB, GPIB, RS-232, LAN (один одновременно);

Опция 9942 тестовая площадка для АКИП-2502

Тестовая площадка для подключения измеряемого устройства к измерителю АКИП-2502

Как измерить силу электрического тока в цепи?

В процессе эксплуатации различного оборудования возникает необходимость проверки основных электрических параметров его работы. Это нужно как для проверки определенных характеристик, так и для ремонтных работ. Одним из наиболее сложных и опасных измерений является определение величины токовой нагрузки. Поэтому для всех начинающих электриков будет актуально узнать, как измерить силу электрического тока в цепи правильно и безопасно.

Используемые приборы

Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.

Амперметр

Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.

Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:

Рис. 1. Пример подключения амперметра

Как видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.

Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:

  • Подключение производится только при отсутствии напряжения;
  • Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
  • Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.

Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.

Мультиметр

Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.

Из конструктивных особенностей сразу отметим:

  • Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
  • Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
  • Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
  • Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.

По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.

Токоизмерительные клещи

Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.

Как измерить силу тока в цепи

Для измерения электрического тока в цепи куда удобнее использовать современные устройства – мультиметры или клещи, особенно для одноразовых операций. А вот стационарный амперметр подойдет для тех ситуаций, когда вы планируете постоянно контролировать силу тока, к примеру, для контроля заряда батарейки или аккумулятора в автомобиле.

Постоянного тока

Разрыв электрической цепи организовывается до начала измерений при отключенном напряжении. Даже в низковольтных цепях вы можете вызвать замыкание батарейки, которое моментально приведет к потере электрического заряда. Далее рассмотрим пример измерения в цепи постоянного тока с помощью мультиметра, для этого:

Рис. 2. Использование мультиметра для измерения постоянного тока

  • подключите щупы к соответствующим вводам в тестер – черный в COM, красный в разъем с пометкой mA, A или 10A, в зависимости от устройства;
  • при помощи «крокодилов» соедините щупы тестера с цепью измерения последовательно;
  • установите переключателем нужный род тока и предел измерений;
  • можете подключить нагрузку и произвести измерения, на дисплее мультиметра отобразится искомое значение.

Но заметьте, подключать мультиметр следует на короткий промежуток времени, так как он может перегреться и выйти со строя.

Переменного тока

Цепь переменного напряжения может измеряться как мультиметром, так и токоизмерительными клещами. Но, в связи с опасностью переменного бытового напряжения для жизни человека, эту процедуру целесообразнее выполнять клещами без измерительных щупов и без разрыва цепи.

Рис. 3. Использование клещей для измерения переменного тока

Для этого вам нужно:

  • переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
  • нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
  • поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.
  • данные измерений отобразятся на дисплее, при необходимости их можно зафиксировать соответствующей кнопкой.
Читайте также  Каким прибором измеряется освещенность рабочей поверхности?

Производить измерения можно как на изолированных, так и на оголенных жилах. Но заметьте, в область обхвата должен попадать только один проводник, сразу в двух измерить не получится.

Реальные примеры измерения тока

Далее рассмотрим несколько вариантов того, как подключить измерительный прибор в бытовых нуждах. При замерах батареек вам необходимо один щуп приложить к контакту батарейки, а второй к контакту нагрузки, второй контакт нагрузки подключается к свободной клемме батарейки.

Если вы хотите проверить токовую нагрузку в обмотках трехфазного электродвигателя, измерительный прибор подключается поочередно в каждую фазу или если у вас есть три амперметра, можете использовать их одновременно. Для этого щупы подключаются одним концом к выводам обмоток в борно, а вторым, к питающему проводу соответствующей фазы.

Способы на видео


Энергомер или как измерить эффективность розетки

В современном мире любой вид энергии любит учет, будь то потребление пищи или простая лампочка накаливания (если еще остались такие). На упаковках с едой пишут состав и примерное содержание энергии в килокалориях, а на любом электроприборе принято указывать его потребление. И если с простой осветительной лампой все более менее понятно, то посчитать например потребление электрического водонагревателя или скажем пылесоса уже сложнее. Да и как быть с приборами которые работают в спящем режиме, с одной стороны он практически не «едят», а с другой все же что-то да потребляют. Вот как раз для таких замеров и потребуется хитрый прибор под названием «Энергомер».

Как заявлено на этикетке прибора он создан для измерения потребляемой мощности электроприборов а так же для простоты расчетов нагрузки на розетку.

Ну чтож, проверим как он работает. Вставляем в розетку, и пока прибор включается и происходит загрузка программы в микроконтроллер, на экране можно видеть все возможные символы. Включение происходит не долго, но и не моментально, где-то секунду или две.

Дальше энергомер сразу показывает напряжение в розетке а так же частоту переменного тока в ней.

Для удобства в энергомере есть часы с отображением дня недели, настройка которых происходит по нажатию на кнопку «SET», по началу конечно с непревычки жмешь на неё часто и сразу попадаешь на редактирование времени. Я бы сделал вход в режим редактирования с небольшой задержкой, для устранения этого неудобства, ну да ладно, прибор звезд с неба не хватает :)

Переходим к непосредственно замерам.

Первым подопытным будет осветительная лампа. Мы недавно переехали в свою квартиру и я сразу везде ставил светодиодные лампы, фактически у нас нет ни одной лампы в стандартных цоколях. Самая распространенная – с цоколем G10 и тому подобные. К счастью у меня нашелся микрософит для съемок в софтбоксе и в нем старая галогеновая лампа на 50 Вт. Вот на нем и будем экспериментировать.

Для начала посмотрим потребление с галогеновой лампой:

Как видно, потребляет она 46,5 Вт⋅ч что близко к заявленному номиналу в 50 Вт⋅ч, соответсвенно в моем случае она «кушает» 16 копеек в час днем (тариф 3,35 р за кВт⋅ч днем).

Следом меняем лампочку на диодную:

При схожей, на взгляд, светоотдаче (к сожалению замерить не чем) потребление у LED лампы уже 5,9 Вт.ч что так же близко к заявленным производителем показателям и «прожорливость» такой лампы уже чуть меньше 2-х копеек в час.

И вот тут уже интересный факт. У меня дома всего 39 ламп, 24 из них диммируемые и если предположить что я включу их все на полную яркость то совокупное потребление электроэнергии составит 230 Вт⋅ч что эквивалентно двум лампам накаливания по 100 Вт и еще одной, например в туалете на 30 Вт, хотя не помню были ли лампы на 30 Вт… Тоесть в принципе все включенные лампы будут «есть» 77 копеек в час и если оставить их включенными круглосуточно то за месяц они смогут уменьшить мой бюджет всего на 573 рубля. Это может послужить в принципе доводом, например в споре с теми кто постоянно выключает за вами свет мотивируя это целями экономии. Ну да ладно, слава богу меня по поводу лампочек никто не «теребит» :)

Хорошо, с энергоэффективностью лампочек разобрались, теперь можно сравнить и технику поинтереснее.
Для начала замерим Apple MacBook Pro 13″, это не самое последнее поколение, но для теста пдойдет :)

Ноут был почти разряжен, каюсь, не запомнил сколько точно был процент заряда батареи, но максимальная мощность потребления зарядного устройства составила 64,5 Вт⋅ч. И вот тут выявилась интересная особенность – блок питания не «шарашит» сразу на полную, а начинает отдавать энергию постепенно, в момент подключения первая цифра которая была зафиксирована прибором, была меньше десяти и потом начала подниматься. Поднималась ступенями, не знаю прибор ли с задержкой мерил или блок питания так отдавал энергию, но признак наличия минимальных «мозгов» у блока питания присутствует.

Для контраста давайте сравним со старым ноутбуком ASUS. По работоспособности это как старые Жигули и летающая тарелка и в сравнении по производительности ASUS намного проигрывает MacBook’у. Одно время включения, запуска нужной программы и открытия в ней файла может отличаться на порядок, что же у них с энергоэффективностью?

Слева на фотографии указано потребление блока питания в выключенном состоянии, в принципе батареи в ноутбуке давно уже вышли в тираж и зарядить его никогда не удастся на 100%, получается выключенный ноутбук, но с включенным в сеть блоком питания будет потреблять 36 Вт⋅ч. А если старичка включить, то потребление начинает скакать от 70 до 100 Вт⋅ч, в зависимости от нагрузки. В принципе при максимальной загрузке разница почти в 2 раза, что существенно в процентном соотношении, но не так существенно по потреблению в цифрах. Но вот по эффективности работы он проигрывает уже побольше и работать за ним можно лишь, выполняя несложные работы, иначе нервы себе дороже :)

Другой древний но интересный девайс это, как тогда их называли, Ultra Mobile Portable Computer от SONY выпуска что-то около 2007-го года. У него 1 гигабайт оперативной памяти и 1,33 GHz процессор, кажется какой-то Celerone плюсом ему то, что я заменил HDD на SSD.

При любых раскладах блок питания потребляет в районе 20-30 Вт⋅ч, я думаю тут хорошую роль играет аккумулятор, так как он до сих пор еще живой и демпфирует скачки нагрузки.

Ну и для более яркого примера, я замерил свой домашний-рабочий iMac 2009-го года выпуска.

И тут уже интересней. Потребляет он достаточно заметно. Практически в 4 раза больше своего меньшего яблочного собрата, ну оно и понятно, с таким экраном-то. Тут целых 27 дюймов. А вот сюрприз был в том, что в спящем режиме. Вернее даже не в спящем а выключенном, он ест аж целых 5 Вт⋅ч. Есть повод выключать его теперь, а то раньше он был всегда включен в сеть =)

В принципе современная электронника «ест» не так много электричества и все зависит от того какая вычислительная нагрузка ложится на это устройство в данный момент, плюс многое зависит от блока питания и его поведения, выдает ли оно постоянно одну мощность или подстраивается под своего потребителя, хотя с современными импульсными блоками питания это не так актуально как, например с древними трансформаторами.

Кстати к слову об умных зарядных устройствах. Многим известный iMax B6 ведет себя практически так же как и зарядник от Apple, он так же плавно повышает отдаваемую мощность, ну и затем естественно постепенно её снижает по мере зарядки аккумулятора.

Тут самый мощный из имеющихся у меня LiPo аккумуляторов: 2S 30C 5200mAh и в пике потребляемой мощности при зарядке в режиме 5 Ампер, зарядное устройство потребляло не более 60 Вт⋅ч.

С техникой более менее разобрались, пора переходить к тяжелой артиллерии.

Для начала проверим потребление у чайника.

Чайник у нас тоже с минимальными мозгами. У него есть микроконтроллер который нагревает воду в зависимости от выбранной программы.
В спящем режиме он потребляет очень мало, всего 0,02 Вт⋅ч а при активации программы уже 0,5 Вт⋅ч.

А вот при активации нагревательного элемента он уже «ест» на полную – 1,9к Вт⋅ч.

Нагрев до нужной температуры происходит за счет периодических включений/выключений. Причем мне кажется что кипячение до 100 градусов происходит через проход сначала первых двух а потом уже до финала, до кипятка. Чайник сначала греет на полную, потом выключает нагрев (в этот момент он потребляет всего 8 Вт⋅ч) а потом снова включает нагрев и так до нужной температуры.

Ну и с утюгом и пылесосом все предельно ясно. «Едят» столько, сколько и заявлено. Утюг максимум 4 кВт⋅ч, а пылесос максимум 1,2 кВт⋅ч.

В итоге прибор достаточно интересный и может пригодиться там, где нужно определить потребляемую мощность прибора или проходящий через розетку ток. Я не делал замеры силы тока, так как мне было больше интересно с экономической точки зрения. И вот тут уже можно с легкостью отвечать на вопросы сколько тратится денег на то или иное действие. Например мне интересно посчитать чистую стоимость печати на 3D принтере а так же сколько стоит искупаться в ванной при нагреве воды водонагревателем. Выгодно ли воду греть при помощи электричества дома или горячее водоснабжение дешевле? Я к сожалению не могу пока провести эти тесты, это будет лишь позже. Принтер мне еще не приехал из далекого Китайского магазина, а водонагреватель неправильно подключили нерадивые ремонтники. Но в будущем я обязательно получу ответы на эти вопросы.

От себя хочу сказать спасибо Даджету за предоставленный на тест прибор и пожелать ребятам успехов в гик-отрасли :)

PS. Если кого заинтересовал прибор, то вот ссылка на него: Энергомер от Даджет’а.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: