Վտտմետրի էլեկտրական միացում: Wattmeter միացման դիագրամ

Արդյունաբերական վտտմետրերը օգտագործվում են արտադրության մեջ էներգիայի սպառումը չափելու համար: Այնուամենայնիվ, չնայած նման ապրանքների անհերքելի որակին, միշտ չէ, որ ձեռնտու է սարք գնել 100-200 դոլարով: Օրինակ, եթե դուք պարզապես ցանկանում եք ստուգել տնային համակարգչի կամ լամպի էլեկտրաէներգիայի սպառումը:

Ապա ձեզ հարկավոր է պարզ, էժան և բավականին ճշգրիտ արտադրանք, որը հիմնված է միկրոկոնտրոլերի վրա: Քանի որ հոսանքը սինուսոիդային է (գրեթե), անհրաժեշտ է չափել ակտիվ և ռեակտիվ բաղադրիչները: Դե, և ճանապարհին, հզորության գործակիցը ցանցի հաճախականությամբ:

Ընդհանուր սխեման պարզ է.
1) Կես ցիկլի ընթացքում (բավականին բավարար) մենք չափում ենք բեռի լարումը և հոսանքը:
2) Միևնույն ժամանակ մենք չափում ենք դրա տևողությունը (հաճախականությունը որոշելու համար)
3) Մենք չափում ենք փուլային հեռավորությունը հոսանքի և լարման գագաթների միջև (հզորության գործակիցը որոշելու համար)
4) Մենք կատարում ենք անհրաժեշտ հաշվարկները և արդյունքը ցուցադրում ենք LCD էկրանին:

Արդյունքում մենք ստանում ենք.
1) բեռնվածքի լարումը
2) բեռնման հոսանք
3) Ամբողջական հզորություն
4) Հզորության գործակից
5) հզորության ակտիվ և ռեակտիվ բաղադրիչներ
6) Ցանցի հաճախականությունը

Սարքավորումների մակարդակով միացումն իրականացվում է AVR ATmega88 ընտանիքի միկրոկոնտրոլերի հիման վրա: Էլեկտրաէներգիան ապահովվում է առանց տրանսֆորմատորային էլեկտրամատակարարման միջոցով:

ՈՒՇԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ!!!
Շղթան գալվանապես մեկուսացված չէ AC ցանցից, այնպես որ դուք պետք է չափազանց զգույշ լինեք այն հավաքելիս և օգտագործելիս:
Խնայիր քեզ.

Քանի որ բոլոր պարամետրերը միաժամանակ չեն տեղավորվում LCD էկրանին (WH0802), դուք պետք է կազմակերպեք ցիկլային անցում դրանց միջև: Դրա համար կա դիտման անջատիչ կոճակ:

Ընթացիկ (և, հետևաբար, հզորության) չափման տիրույթը կարող է ճշգրտվել՝ փոխելով MCP601-ի հզորությունը: Այս կոնֆիգուրացիայում միջակայքը՝ 0...3300 Վտ 3,2 Վտ քայլերով:

Սարքը կարող է հեշտությամբ վերածրագրավորվել DC պարամետրերը չափելու համար (դրա համար օգտագործվում է շունտ, ոչ թե չափիչ տրանսֆորմատոր): Ապա ձեզ անհրաժեշտ կլինի արտաքին սնուցման աղբյուր, որի համար տերմինալային բլոկն արդեն տրամադրված է։ Օգտագործված թափքը Z-100 է։ Հարմար է, քանի որ DIN երկաթուղու համար, ունի բոլոր անհրաժեշտ անցքերը և էժան է:

Աշխատում է միացված 60 Վտ շիկացած լամպով լարման և հոսանքի ցուցման ռեժիմներում, ընդհանուր հզորության և հզորության գործակիցի ցուցման ռեժիմներում:

«AC wattmeter on ATmega88» հոդվածի արխիվ
Նկարագրություն: Աղբյուրի կոդը (C), միկրոկոնտրոլերի որոնվածի ֆայլ, PCB դասավորություն P-CAD 2006 թ
Ֆայլի չափ: 263,03 ԿԲ Ներբեռնումների քանակը. 283

Այս աշխատանքը փոքր սարք է էժան տարրի հիմքի վրա, որը թույլ է տալիս որոշել 50 Հց հաճախականությամբ փոփոխական հոսանքի վրա բեռի սպառած հզորությունը, այսինքն. ցանցից կամ տրանսֆորմատորներից: Ավելին, այն ճշգրիտ որոշում է ներկայումս սպառվող հզորությունը և ոչ մի կերպ էլեկտրաէներգիայի հաշվիչ չէ: Կան երեք ուժեր՝ լիարժեք, ակտիվ և ռեակտիվ: Ես չգիտեմ ուրիշների գոյության մասին։ Ընթերցումներում ցուցադրվում է նաև ֆազային տեղաշարժի անկյան կոսինուսի արժեքը, որի շնորհիվ կատարվում են ընդհանուր և ռեակտիվ հզորության հաշվարկներ։
Վտտմետրի նախագծումը թեզի նպատակն էր, ուստի տեխնիկական բնութագրերը ձևավորվեցին աշխատանքի ղեկավարի և լավ ուսուցչի կողմից՝ Ա.Ի. Բոբրի կողմից: Տեխնիկական բնութագրերի ձևավորման ժամանակ հիմնական գործոնն այն էր, որ այս ուսուցիչը պետք է լաբորատոր աշխատանք կատարի և ունենա տարբեր գործիքներ և ստենդեր։ Որովհետեւ Երկիրը խառնաշփոթ է, և, ինչպես միշտ, ոչ ոք փող չունի. շատերը պետք է դուրս գան ուսանողներին օգնելու: Ուստի շատ ստենդներ պատրաստվեցին ուսանողների ձեռքով իրենց դիպլոմային ձևավորման ժամանակ։ Այս աշխատանքը նախատեսվում է օգտագործել տրանսֆորմատորի կարճ միացումն ու կարճ միացումն ուսումնասիրելու համար, որը ցանցին միացված է ավտոտրանսֆորմատորի միջոցով, հետևաբար տեխնիկական բնութագրերը սահմանափակվել են հետևյալ պարամետրերով.
- առավելագույն չափված հզորություն - 650 Վտ (ճշգրիտ լինելու համար 655,36);
- փուլային տեղաշարժի անկյունը որոշելու քայլ - 1° (նույնը վերաբերում է կոսինուսային աղյուսակին);
- չափված հոսանքը և լարումը կախված են առավելագույն հզորությունից - լարման ամպլիտուդը մինչև 256 * 1.41 (V), իսկ ընթացիկ ամպլիտուդան մինչև 2.56 * 1.41 (A);
- սխալները սահմանվել են Pnom-ի 10%-ից ոչ ավելի մակարդակի վրա, չնայած կարծում եմ, որ ավելի լավ կլինի ասել Smax-ի 10%-ը, այնուամենայնիվ, քանի որ չափվող հզորությունը նվազում է, սխալները կավելանան լարման պատճառով. բաժանվում է 141-ի, իսկ ADC բիթային արագությունը կազմում է ընդամենը 10:
Ելնելով այս հիմնական պարամետրերից՝ կարող ենք ասել, որ այս վտտմետրը կարող է օգտակար լինել սկսնակների համար և որպես օրինակ նմանատիպ սարքերի հետագա զարգացման համար, քանի որ սխեմայի և որոնվածի մեջ ամեն ինչ հարթ չէ, բայց այն աշխատում է:
Այսպիսով, դիագրամը.

Որոշ մեկնաբանություններ դիագրամի վերաբերյալ.
- Էլեկտրաէներգիայի միացումն ստանդարտ է, ոչ մի այլ շեղում, բացի MK-ի անալոգային մասի հզորությունը զտելուց (ինդուկտոր և կոնդենսատոր MK ոտքերի վրա)
- R5 հետին լուսավորության համար, այս վարկանիշով հետին լուսավորությունը միջին է և տեսանելի, երբ լույսը բավարար չէ, այն նաև շատ չի ազդում գծային կայունացուցիչի վրա, դրա համար ես այն ունեմ առանց ռադիատորի:
- R4-ը անհրաժեշտ է LCD կոնտրաստը կարգավորելու համար:
- C7 - աղմուկի զտում, քանի որ ION-ը ներքին է, բայց ոտքը դրանից չի անջատվում։
- C10 - զտիչ աղմուկը LCD սնուցման աղբյուրից; հաճախ, երբ կոնտակտները ցատկում են, այն շփոթվում է և անհեթեթություն է ցույց տալիս: Այս Կոնդերը մի փոքր շտկում է իրավիճակը։
- C11 - նույն զտումը, միայն չափված շղթայի երկայնքով, քանի որ Բեռը միացնելիս և անջատելիս միջամտությունը կարող է շատ սարսափելի լինել: Այս կոնդենսատորը պոկվել է պատճենահանող սարքի տախտակի հզորության զտիչից: Համակարգչային սնուցման սնուցման սարքերը մուտքի մոտ ունեն նույնը, բայց չպետք է չափազանցել այն անվանական արժեքով, քանի որ... ռեակտիվ տարրերը ստեղծում են փուլային տեղաշարժեր:
- R7-ը և SMBJ5.0A-ն ծառայում են լարման սահմանափակմանը ընթացիկ ալիքների ժամանակ: SMBJ5.0A-ն ճնշող, տրանսիլ կամ պաշտպանիչ դիոդ է: Այն աշխատում է զեներ դիոդի նման, միայն այն տարբերությամբ, որ նախատեսված չէ երկարաժամկետ կայունացման համար, և երբ այն լարումը, որի համար նախատեսված է, գերազանցում է, բացվում է և ունակ է տասնյակ միկրովայրկյաններով շունտավորել մեծ հոսանքներ։ Դրա և ռեզիստորի անհրաժեշտությունը առաջացել է այն բանից հետո, երբ մեկ MK-ն այրվել է վարդակից վարդակից կայծակի պատճառով: Այնուամենայնիվ, պաշտպանության հետ մեկտեղ հայտնվում է մեկ վատ սխալ. կոսինուսը և ակտիվ հզորությունը ռեակտիվ հզորությունից մինչև XX սկսում է ցատկել միջամտության պատճառով, չնայած ընդհանուր հզորությունը զրոյական է, և մնացած հաշվարկները չպետք է կատարվեն:
- R1, R2, VD1-ը բաժանարար են 141-ով, իսկ դիոդը գործում է որպես սահմանափակող հակադարձ կիսաալիքի դեպի ADC անցնելու համար:
- R6, VD6 - ընթացիկ շունտ և հզոր դիոդ, որպեսզի բացասական կես ալիքը անցնի դրա միջով:
- Ես ունեմ SC1602BULT LCD, քանի որ... Դժվար է գտնել այլ ընկերություններ, բայց սա պատրաստվել է քաջ թայվանցի տղաների կողմից, ովքեր ունեն նույն կարգախոսը, ինչ Ամերիկան՝ մենք ամեն ինչ կանենք մեկ տեղում, որպեսզի ամբողջ աշխարհը նախանձի: Հետևաբար, Ամերիկան ​​մետրերի փոխարեն ունի դյույմ, մինչդեռ թայվանցիներն ունեն այլ հոսանքի միացում, և խորհրդանիշների աղյուսակը չի համապատասխանում ստանդարտներից որևէ մեկին: Միևնույն ժամանակ, կարգավորիչը համատեղելի է HD44780-ի հետ:
Դե, իրականում, դա այն է, տարր առ տարր: Ինչպես վերևում գրեցի, ոչ մի արտասովոր կամ սակավ բան:

Այժմ արժեքների որոշման հաշվարկների և մեթոդների համառոտ վերլուծություն:
ADC ժամացույցի գեներատորը սահմանված է 125 կՀց հաճախականությամբ: Թվայնացումը տեղի է ունենում մեկ ժամանակահատվածում, այսինքն. 20 ms. Մեկ թվայնացումը տևում է 13 ADC ցիկլ: Կա միայն մեկ ADC, ուստի դրա ալիքները պետք է թվայնացվեն հաջորդաբար: Ընթացիկ և լարման ալիքի թվայնացումը գործնականում ոչինչ չի արտացոլում, բացի տարբեր փոփոխականներից և ալիքներից: Թվայնացնելիս յուրաքանչյուր չափված արժեք համեմատվում է նախորդի հետ, իսկ եթե նորն ավելի մեծ է, այն հիշվում է։ Այս կերպ կարելի է որոշել էներգիայի ընդհանուր սպառումը: Ֆազային տեղաշարժի անկյունը որոշվում է ծրագրաշարով, որը որոշում է կիսաալիքի անցումը զրոյի (կամ ավելի լավ ասել՝ սինուսոիդի զրոյի մոտեցումը): Սինուսային ալիքի կես ալիքի զրոյի անցմանը համապատասխանող պայմաններում տեղի է ունենում ժմչփի ընդհատում, որի ընթացքում բոլոր թվաբանական գործողությունները կատարվում են ստացված արժեքներով՝ հզորությունները և կոսինուսը հաշվարկելու համար: Սա հիմնական կոդը: Մնացածն ամեն ինչ անկարևոր է և ստանդարտ:

Այստեղ:
U- ցանցի լարումը;
Ի- ընթացիկ բեռի միջոցով;
U*- ամպլիտուդային լարման արժեքը դիմադրողական բաժանարարից հետո;
U**- ընթացիկ չափիչ ռեզիստորի վրայով լարման ամպլիտուդային արժեքը.
U ADC0- թվայնացված լարումը միկրոկառավարիչի ADC0 մուտքի մոտ;
U ADC1- թվայնացված լարումը (համապատասխան չափված հոսանքի) միկրոկոնտրոլերի ADC1 մուտքի մոտ.
Ա- ժմչփի ժամանակի պահպանման տարածքը, որը համապատասխանում է սինուսոիդի զրոյի անցմանը.
բ- ժմչփի ժամանակը հիշելու սխալ (սինուսոիդի զրոյի անցումը որոշելը):

Հիմա լուսանկարներին:

Իմ նշանը, որը պատրաստվել է իմ դիպլոմի համար։ Դրա կեսը երթուղղված չէ, մեկ ուղին մոռացված է, և լարերը լիովին հաջող չեն: Հետևաբար, ես չեմ տեղադրում ստորագրության իմ տարբերակը և առաջարկում եմ, որ բոլոր հետաքրքրվածները մշակեն այն իրենց համար՝ հաշվի առնելով անալոգային սխեմաների լավ աղմուկի իմունիտետի պահանջները։

Կոշիկի և տրանսի վերևի տեսքը պատյանում: Գործը գնվել է շուկայից։ Վարժարանի վարպետն ասաց, որ իրենց Լեհաստանից են տեղափոխում։ Այս հրաշքն արժե մոտ 3 դոլար։

Գործի վերին մասը վարդակից, ֆիլտրի կոնդենսատորով և LCD մոդուլով:

Այս հրաշքի վերին տեսքը հավաքվել է մարմնի մեջ:

Առջևի տեսք. Ոչինչ, բացի LCD-ից, սոսնձված plexiglass-ի հետևում և դարակների դուրս ցցված պտուտակները տեսանելի չեն:
Այսպիսով, եթե որևէ մեկը դեռ չի նկատել, սարքում չկա գալվանական մեկուսացում, հետևաբար վտտմետրի հոսանք կրող մասերին դիպչելը վտանգավոր է կյանքի համար և խորհուրդ է տրվում խուսափել դրանց հետ շփումից!!!
Այդ իսկ պատճառով ես սոսնձեցի պլեքսիգլասը և դրա հետևում դրեցի LCD-ը։ Դարակները երկաթյա են, բայց դրանք պտուտակված են LCD-ին այն վայրերում, որոնք տրամադրում է արտադրողը և չեն դիպչում PCB-ի զոդմանն ու հաղորդիչներին, իսկ մեկի տակ, շփումը կանխելու համար, կա ստվարաթղթե լվացող մեքենա, որն օգտագործվում է։ երբ մոնտաժում են մայր տախտակները պատյանում:

Մենք աշխատում ենք XX-ի վրա և բռնում ենք անսարքությունները (կամ միջամտությունները):

Մենք աշխատում ենք 60W շիկացած լամպով և ցույց ենք տալիս շատ իրական արժեքներ։ Ի դեպ, էներգիայի սպառումը որոշելու և սարքը չափորոշելու համար ես օգտագործել եմ Mastech MY-6 մուլտֆիլմը։ Միևնույն ժամանակ ցանցում լարումը 210 Վ էր, իսկ լամպի հոսանքը՝ 0,22 Ա: Չեմ կարող ասել, թե ուր գնաց 2 Վտ-ը, բայց ես չափեցի բաժանված լարումները, ուղղեցի բանաձևը և ուղղեցի նաև բանաձևը: ընթացիկ, քանի որ իդեալականորեն պետք է լիներ 0,707 Օմ դիմադրություն:
Իմ կարծիքով կոսինուսը բավականին վստահելի է ստացվել։ Համապատասխանում է 2° անկյան։ Իհարկե, դուք կարող եք ուղղում մտցնել անկյան համար զուտ ակտիվ բեռով, բայց պետք է հաշվի առնել, որ լարերը, դրանց մեկուսացումը և այլն: նաև նպաստում է էներգիայի ռեակտիվ բաղադրիչին:

Այսպես է վառվում լամպը։ Շերտեր - տեսախցիկի և լամպի թարթման հաճախականության ապասինխրոնացում: Իհարկե, դա աչքի համար նկատելի չէ, և լամպը փայլում է այնպես, ինչպես ցանցից։ Ինչու է դա նկատելի լուսանկարներում - չգիտեմ: Կամ դիոդի միջով դիմադրությունը շատ ավելի ցածր է, կամ բոլոր լամպերը այդպես կթռնեն:
Եվս մեկ նշում. 1000-ից տարբեր կոսինուսը պետք է կարդալ որպես 0.XXXX: Ֆազային հերթափոխի անկյան նշանը նշված չէ, քանի որ LCD-ի վրա բավարար տեղ չկա, և սովորաբար գերակշռում են ինդուկտիվ բեռները:
Ուրախ կլինեմ ցանկացած մեկնաբանություն, քննադատություն և առաջարկ այս սարքի վերաբերյալ: Ցանկություն կա նաև որոնվածը և սխեման ավելի հաջող ձևի բերելու, հետևաբար խնդրում եմ հետաքրքրվողներին արտահայտվել, և իմ կողմից խոստանում եմ օգնել կրկնելու ընթացքում առաջացող ցանկացած խնդրի դեպքում:

Ինչպես միշտ, մենք ավելացնում ենք հարցերը:

Բարեւ բոլորին! Այսօր մենք կծանոթանանք այսպիսի պարզ սարքի հետ, որը կոչվում է վաթմետր։ Սարքն ունի ներկառուցված դիզայն և կարող է տեղադրվել սարքի մեջ կամ ուղղակիորեն աշխատել առանց տեղադրման: Վտտմետրը նախատեսված է դրան միացված սպառված սարքի ակտիվ հզորությունը չափելու համար:

Ի՞նչ կարող է անել այս wattmeter մոդելը, բացի հզորությունը չափելուց.
1. Չափել պարամետրերը՝ լարում, հոսանք, ակտիվ հզորություն, էներգիայի քանակ։
2. Ազդանշան գերծանրաբեռնվածության մասին (գերազանցում է էներգիայի շեմի արժեքը, թարթում է հետևի լույսը), ազդարարում, որ սարքի կողմից սահմանված պարամետրերը գերազանցված են (կարող եք սահմանել հոսանքի շեմը):
3. Տվյալների պահպանում ոչ անկայուն հիշողության մեջ և ցանկության դեպքում վերակայում:
Ուզում եմ ընդգծել, որ սարքը չափում է միայն ակտիվ հզորությունը, ըստ էության, ինչպես ձեր տանը տեղադրված ցանկացած էլեկտրական հաշվիչ։ Ռեակտիվ հզորությունը հաշվի չի առնվում: Ռեակտիվ հզորությունը արտադրվում է կոնդենսիվ և ինդուկտիվ բեռներով:

Ակտիվ հզորության հաշվարկման առանձնահատկությունները.

Ակտիվ հզորությունը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ՝ P = U * I * COS, որտեղ COS-ը հզորության գործակիցն է:
Զուտ դիմադրողական բեռների դեպքում (օրինակ՝ շիկացած լամպերը, ջեռուցման տարրերը և այլն), հզորության գործակիցը սովորաբար մոտ է 1-ին: Ինդուկտիվ և կոնդենսիվ բեռների դեպքում հզորության գործակիցը կարող է տատանվել 0-ից մինչև 1:
Վտտմետրը կառավարվում է մեկ կոճակով:

1. Հետին լույսի կառավարում:

Կոճակի կարճ սեղմումը միացնում կամ անջատում է հետևի լույսը: Հետին լույսի վիճակը պահպանվում է, երբ հոսանքն անջատված է, այսինքն՝ պահվում է ոչ անկայուն հիշողության մեջ:

2. Շեմային հզորության սահմանում:

Սեղմեք և պահեք կոճակը 3 վայրկյան, մինչև «SET CLR» հայտնվի էկրանին: Այն թվանշանը, որը կարելի է փոխել, կսկսի թարթել: Այնուհետև կոճակի վրա կարճ սեղմելով կարող եք փոխել արժեքը: Նախնական վիճակին վերադառնալու համար հարկավոր է կոճակը պահել ավելի քան 5 վայրկյան:

3. Վերականգնել էներգիայի ընթերցումները:

Սեղմեք կոճակը և պահեք այն ավելի քան 5 վայրկյան, մինչև էներգիայի թիվը սկսի թարթել էկրանին: Կոճակը կրկին կարճ սեղմելով՝ էներգիայի արժեքը վերականգնվում է: Կարգավորումից հետո կարող եք վերադառնալ սկզբնական վիճակին՝ սեղմելով կոճակը 5 վայրկյանից ավելի:
Չափիչ տարրը գտնվում է վտտմետրի ներսում, լրացուցիչ շունտեր կամ տրանսֆորմատորներ չեն պահանջվում: Սարքը նույնպես չի պահանջում լրացուցիչ հզորություն: Սարքի միացման դիագրամը կգտնեք վաթմետրի հետևի պատին: «LOAD» մակագրությունը ցույց է տալիս միացված բեռը:

Սարքի ցուցումները ցուցադրվում են հեղուկ բյուրեղյա մատրիցով և ունեն շատ ոճային տեսք: Մատրիցն ունի կապույտ լուսադիոդային լույս:
Սարքը ճշգրիտ է, տնտեսական, ունի մեծ երկգծանի էկրան: Շատ հարմար է ցանցի ընթերցումների և միացված սարքերի կողմից սպառվող էներգիայի մոնիտորինգի համար: Անհավանականորեն հեշտ է միացնել և տեղադրել:
Նմանատիպ wattmeter մոդել կա նաև Aliexpress-ում: Վտտմետր ընթացիկ տրանսֆորմատորով: Վերևում քննարկված մոդելում շունտը ներկառուցված է պատյանում, և առավելագույն չափման հոսանքը մինչև 20 Ա է: Ընթացիկ տրանսֆորմատորով մոդելում չափիչ տրանսֆորմատորն ինքնին գտնվում է պատյանից դուրս և ուղիղ միացում չունի: Բավական է դրա միջով անցկացնել մետաղալարը, որի մեջ ցանկանում եք չափել հոսանքը։ Վատտմետրի այս տարբերակի առավելությունն ավելի բարձր բեռնվածության հոսանքն է մինչև 100 Ա, ինչը կարող է օգտակար լինել:
Դե, բացասական կողմը մի փոքր ավելի բարձր գին է:

Վտտմետրի բնութագրերը.

Չափման լարումը` AC 80~260V
Հաճախականությունը՝ 45 – 65 Հց
Չափման ճշգրտությունը՝ 1.0 դաս
Չափման հոսանք՝ AC 0~20A
Չափիչ հզորությունը՝ 0 ~ 22 կՎտ
էներգիայի չափման միջակայք՝ 0-ից մինչև 9999 կՎտժ
Աշխատանքային ջերմաստիճանը՝ -10°C~65°C
Օպերացիոն խոնավությունը՝ 35~85% RH
Չափսը՝ 90x50x25 մմ (կլորացված արժեքներ: Ճշգրիտ արժեքների համար տես ստորև նկարը):

Առաքման բովանդակությունը.

Վտտմետր - 1 հատ:
Ձեռնարկ (անգլերեն և չինարեն) - 1 հատ:

Վատտմետրը չափիչ գործիք է, որն օգտագործվում է էլեկտրական հոսանքի կամ էլեկտրամագնիսական դաշտի հզորությունը որոշելու համար։ Առօրյա կյանքում նման սարքն օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքերի էներգիայի սպառման չափը որոշելու համար։

Էլեկտրական ցանցի վիճակը բնութագրող կարևոր պարամետրերից մեկը հզորությունն է։ Այն ցույց է տալիս ժամանակի մեկ միավորի վրա էլեկտրական հոսանքի կատարած աշխատանքի քանակը: AC ցանցին միաժամանակ միացված բոլոր կենցաղային սարքերի հզորությունը պետք է լինի ցանցի թույլատրելի հզորության սահմաններում: Հակառակ դեպքում հնարավոր են անախորժություններ և խնդիրներ՝ սարքավորումների խափանումից մինչև բնակարանի կարճ միացումներ և հրդեհներ:

Հզորությունը չափվում է հատուկ սարքով, որը կոչվում է վաթմետր: Եվ եթե ուղղակի հոսանքի միացումում հեշտ է հաշվարկել հոսանքը լարման միջոցով բազմապատկելով, ապա փոփոխական հոսանքի ցանցում ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ։ Նաև վտտմետրը օգտագործվում է էլեկտրական սարքավորումների աշխատանքային ռեժիմը վերահսկելու, էլեկտրական կայանքները փորձարկելու և էլեկտրական էներգիայի սպառումը հաշվի առնելու համար:

Հզորության չափմանը նախորդում է շղթայի մի հատվածի լարման և հոսանքի չափումը: Կախված չափման մեթոդներից և տվյալների հետագա փոխակերպումից և չափման արդյունքի ցուցադրումից, բոլոր վաթմետրերը բաժանվում են անալոգային և թվային.

Անալոգային վտտմետրերԿան ինքնաձայնագրող և ցուցադրվողներ։ Նրանք արտացոլում են շղթայի հատվածի ակտիվ հզորությունը: Ցուցիչ wattmeter-ի ցուցիչն ունի կիսաշրջանաձև սանդղակ և պտտվող սլաք: Կշեռքի ստորաբաժանումները տրամաչափվում են պահանջվող հզորության արժեքներին համապատասխան՝ չափված վտ-ով (Վտ):
Նրանց գործունեության սկզբունքը հիմնված է երկու ինդուկտորների փոխազդեցության վրա: Նրանցից մեկը անշարժ է հաստ ոլորունով, փոքր քանակությամբ պտույտներով և ցածր դիմադրությամբ: Այն միացված է բեռի հետ սերիական շղթայի համաձայն։ Երկրորդ ինդուկտիվությունը՝ շարժականը, պատրաստված է բարակ պղնձե մետաղալարից՝ մեծ քանակությամբ պտույտներով, ուստի դրա դիմադրությունը բավականին բարձր է։ Այն միացված է բեռին զուգահեռ շղթային լրացուցիչ ռեզիստորի հետ միասին (ինդուկցիաների միջև կարճ միացում կանխելու համար):
Չափման ընթացքում մագնիսական դաշտեր են առաջանում կծիկներում։ Նրանց փոխազդեցությունը ստեղծում է որոշակի ոլորող մոմենտ, որը շեղում է շարժվող կծիկը որոշակի անկյան տակ միացված ցուցիչի սլաքով: Այս անկյան մեծությունը համարժեք է ընթացիկ ժամանակի հոսանքի և լարման արտադրյալին:
Սխեման թվային վտտմետրերչափել և՛ ռեակտիվ, և՛ ակտիվ, և՛ հզորությունը: Բացի այդ, wattmeter-ի թվային էկրանը ցուցադրում է նաև (ի լրումն էներգիայի ընթերցումների) լարման, հոսանքի և էներգիայի սպառումը մեկ միավորի համար:
Թվային վտտմետրի աշխատանքը հիմնված է լարման և հոսանքի նախնական չափման վրա: Այդ նպատակով դրա մուտքի մոտ կա՝ բեռի հետ սերիական հոսանքի սենսոր և զուգահեռաբար լարման սենսոր: Սենսորները կարող են պատրաստվել թերմիստորների, ջերմազույգերի, գործիքների տրանսֆորմատորների և այլ էլեկտրոնային բաղադրիչների հիման վրա: Ստացված քանակությունների ակնթարթային արժեքները՝ օգտագործելով անալոգային-թվային փոխարկիչի մեթոդը, ուղարկվում են միկրոկառավարիչ: Նրանում կատարվում են անհրաժեշտ հաշվարկները (հաշվարկվում են հզորության ակտիվ և ռեակտիվ բաղադրիչները) և արդյունքը տրվում է էկրանին և միացված արտաքին սարքերին տվյալներ ուղարկելու տեսքով։

Այս հաշվիչները միացման համար ունեն չորս տերմինալ (2 ելք և 2 մուտք): Դրանցից երկուսը օգտագործվում են սերիական (ընթացիկ) միացումին միանալու համար - այն առաջինը միացված է, իսկ երկուսը օգտագործվում են զուգահեռ (լարման միացում): Լարման շղթայի (մուտքագրման) սկիզբը միացված է ընթացիկ միացման սկզբին (կոնտակտները կարելի է միացնել jumper-ով) և ցանցի մեկ տերմինալին։ Լարման շղթայի (ելքի) վերջը միացված է ցանցի մեկ այլ տերմինալին, տես գծապատկերը։

Դիզայնը գործում է ընթացիկ տրանսֆորմատորի սենսորի սկզբունքով: Այսպիսով, դուք կարող եք օգտագործել ամենասովորական ցանցային տրանսֆորմատորը պողպատե միջուկի վրա մոտ 3000 պտույտ առաջնային ոլորունով և ընդամենը երկու պտույտով երկրորդական ոլորունով: Առաջնային ոլորուն միջով անցնող հոսանքի հարաբերակցությունը հակադարձ համեմատական ​​է պտույտների քանակին:

Կես ալիքային ուղղիչ սարքը հավաքվում է ձեր սեփական ձեռքերով գերմանիումի դիոդներից: Դիմադրություն R2-ը նվազեցնում է վտտմետրի զգայունությունը տասը անգամ, եթե ցանկանում եք չափել էլեկտրական թեյնիկի, օդափոխիչի և այլ նմանատիպ սպառողների էներգիայի սպառումը: Ցուցումը կատարվում է սովորական հավաքիչի միկրոամպաչափի վրա: Դրա սանդղակը աստիճանավորված է օգտագործման հարմարավետության համար: Կարգավորումն իրականացվում է կամ օգտագործելով տեղեկատու թվային վտտմետր կամ օգտագործելով հայտնի հզորություն ունեցող կենցաղային սարքավորում, շիկացած լամպերը լավ են հարմար այդ նպատակով: Կամ, որպես տարբերակ, անջատեք ամեն ինչ բնակարանում և չափեք այն սովորական էլեկտրական էներգիայի հաշվիչով

Պարզ վտտմետրի միացում Arduino-ում

Այստեղ սենսորի դերը խաղում է շանտային ռեզիստորը, որի միջով հոսում է հոսանքը: Երկու լրացուցիչ լարեր դուրս են գալիս շանտից և միացված են Arduino տախտակի երկու ADC ալիքներին: Այս երկու գծերից լարման տարբերությունը համաչափ է դիմադրության միջով անցնող էլեկտրական հոսանքի հետ։ Ընթացիկ հոսքը կարելի է հաշվարկել բանաձևով.

I = (V 2 – V 1) / Ռ

Քանի որ DC շղթայում հզորությունը լարման և հոսանքի արդյունքն է, ապա P = V 2 × I: Հետևաբար, պարզ բանաձևի շնորհիվ կարող եք ամպաչափից վտտմետր պատրաստել և չափել էներգիայի սպառումը: Վտտմետրի միացման դիագրամը ներկայացված է ստորև:

Դուք կարող եք դիտել ծրագրի կոդը

Սովորաբար, Չինաստանից ինչ-որ բան պատվիրելիս, երբ այն հասնում է, պարզվում է, որ չափսերով շատ ավելի փոքր է, քան իրականում կա, բայց իմ դեպքում տեղի ունեցավ հակառակը, պարզվեց, որ սարքը փոքր չէ։ Նրա առջևի մասում տեղադրված է LCD էկրան՝ կապույտ հետին լույսով, ինչպես նաև կա կառավարման կոճակ, որը խորացած է մարմնի մեջ։ Հետևի մասում կա միացման պարզ դիագրամ, մոդել և առավելագույն հնարավոր բեռ:


Միացման դիագրամ և սարքի չափսեր.

Արտադրողը հայտարարում է հետևյալ տեխնիկական բնութագրերը.
- Գործող լարումը` 80~260V(AC)
- Լարման չափման միջակայք80-260V (AC)

- Ցանցի գործառնական հաճախականությունը 45-65 Հերց
- Ճշգրտություն (չափման սխալ).± 1%:
Չպետք է մոռանալ, որ այս կոնկրետ մոդելը նախատեսված է մինչև 260 Վ փոփոխական հոսանքի ցանցի համար, կան տեսողականորեն նման վտտմետրեր, որոնք աշխատում են միայն ուղիղ հոսանքով՝ մինչև 100 Վ հոսանքով, եթե շփոթեք և միացնեք սա 260 Վ փոփոխական հոսանքի։ հրավառություն և այրվող հոտ կստեղծվի.


Դե, այնուհետև ես ձեզ կասեմ, թե ինչպես եմ սարքը ինտեգրել պատյանի մեջ՝ պատրաստի աշխատանքային «արտադրանք» ստանալու համար: Որպես դոնոր՝ որոշվեց օգտագործել ամենասովորական լարման պաշտպանիչը կամ այլ կերպ՝ երեք վարդակներով երկարացման լարը։ Իհարկե, դուք կարող եք գնել առանձին չափի պլաստիկ տուփ և վարդակ և հավաքել այն այդպես, բայց լարման պաշտպանիչով տարբերակը, ինձ թվում է, լավագույն լուծումն է:


Երկարության և լայնության առումով վտտմետրը ճիշտ այնպես, ինչպես երկու երկարացման լարերի վարդակներ է: Սա լավ նորություն է, քանի որ կարիք չկա չափումներ և գծագրեր կատարել հենց դոնորի վրա: Դուք կարող եք սկսել ուղղանկյունը սղոցել այն գծերի երկայնքով, որոնք արդեն ուրվագծված են գերլարման պաշտպանիչ արտադրողի գործարանում: Դրա համար ես օգտագործեցի սովորական գրենական դանակ և կրակայրիչ:


Մոտ 10 րոպե անց, վտտմետրի տեղը պատրաստ էր, աշխատանքային կտորն այսպիսի տեսք ուներ.


Այժմ ժամանակն է սկսել այս շինարարական հավաքածուի հավաքումը:


Բոլոր լարերը թիթեղապատվել են և լրացուցիչ պաշտպանված են ջերմաքծկողով: Միացման սխեման այնպիսին է, որ դուք պետք է միացնեք լարերը վարդակից երկու կենտրոնական նշաններին, այսինքն. դրանց միջոցով վտտմետրը լարում կստանա 220 Վ ցանցից։ Հաջորդը, մեր ապագա վարդակից տերմինալները միացված են երկու ամենահեռավորներին: Ես չանհանգստացա վարդակի համար նոր վարդակ պատրաստել, ես օգտագործեցի այն, ինչ արդեն երկարացման լարում էր: Չօգտագործված հատվածը պատել են ջերմաքամիչով, ամեն դեպքում, որպեսզի ոչինչ չթուլանա։


Բոլոր լարերը միացված են, սարքը ամրացված է սիլիկոնով. ժամանակն է հավաքել:


Ի վերջո, ես ստացա այս կոմպակտ վաթմետրը, որն ունի մեկ վարդակ՝ սպառողներին միացնելու համար: Ի դեպ, լարի երկարությունը ի սկզբանե մոտ 3 մետր էր, իհարկե ինձ այդքան էլ պետք չէր, ուստի դրա մեծ մասը կտրեցի և թողեցի ընդամենը մեկ մետր։ Գույները մի քիչ չէին համընկնում, ափսոս, որ սև երկարացման լար չկար, այդ դեպքում պատրաստի արտադրանքը ավելի գեղեցիկ տեսք կունենար):


Առաջին միացումը հաջող է անցել, սարքն աշխատում է և էներգիա է հաշվում։


Ցուցադրումը բաժանված է չորս բաժինների՝ լարման (V), հոսանքի (A), հզորության (Վտ) և ծախսված էներգիայի (Վտժ): Սարքի միակ կառավարման տարրը առջեւի կողմի կոճակն է: Այն խրված է մարմնի մեջ, այնպես որ դուք չեք կարող պարզապես սեղմել այն ձեր մատով:


- Կոճակը մեկ անգամ սեղմելը միացնում և անջատում է հետևի լույսը: Հետևի լույսը բավականին վառ և միատեսակ է, ինչը թույլ է տալիս ավելի լավ տեսնել էկրանը:
-Երկար սեղմելով (5 վայրկյան) վտտմետրը դնում է ծրագրավորման ռեժիմի, այսպես ասած, կարող եք սահմանել էներգիայի չափման առավելագույն շեմը (Վտժ), լռելյայն արժեքը 4,5 կՎտ է:
-Վատաչափը զրոյացման ռեժիմի դնելու համար պետք է կոճակը երկար պահել, մինչև հայտնվի «SET CLr» մակագրությունը:
Բոլոր փոփոխությունները պահվում են ոչ անկայուն հիշողության մեջ, նույնիսկ հոսանքի անջատումից հետո կարգավորումները չեն վերականգնվում:

Ճշգրտության հետ կապված, ես համեմատություն կատարեցի սովորական մուլտիմետրի հետ, wattmeter-ի լարման ցուցումները երբեմն մի փոքր ցածր են, իսկ երբեմն էլ հավասար են, դա երևում է ստորև ներկայացված լուսանկարներում: