Vatmetra elektriskā ķēde. Vatmetra pieslēguma shēma

Rūpnieciskos vatmetrus izmanto enerģijas patēriņa mērīšanai ražošanā. Tomēr, neskatoties uz šādu produktu nenoliedzamo kvalitāti, ne vienmēr ir izdevīgi iegādāties ierīci par 100–200 USD. Piemēram, ja vēlaties vienkārši pārbaudīt mājas datora vai spuldzes elektroenerģijas patēriņu.

Tad jums ir nepieciešams vienkāršs, lēts un diezgan precīzs produkts, kura pamatā ir mikrokontrolleris. Tā kā strāva ir sinusoidāla (gandrīz), ir nepieciešams izmērīt aktīvās un reaktīvās sastāvdaļas. Nu, un pa ceļam jaudas koeficients ar tīkla frekvenci.

Vispārējā shēma ir vienkārša:
1) Puscikla laikā (pietiekami daudz) mēs izmērām slodzes spriegumu un strāvu.
2) Tajā pašā laikā mēs izmērām tā ilgumu (lai noteiktu biežumu)
3) Mēs izmērām fāzes attālumu starp strāvas un sprieguma maksimumiem (lai noteiktu jaudas koeficientu)
4) Veicam nepieciešamos aprēķinus un rezultātu parādām LCD ekrānā.

Rezultātā mēs iegūstam:
1) Slodzes spriegums
2) Slodzes strāva
3) Pilna jauda
4) Jaudas koeficients
5) Jaudas aktīvās un reaktīvās sastāvdaļas
6) Tīkla frekvence

Aparatūras līmenī shēma tiek īstenota, pamatojoties uz AVR ATmega88 saimes mikrokontrolleri. Barošanu nodrošina beztransformatora barošanas avots.

UZMANĪBU!!!
Ķēde nav galvaniski izolēta no maiņstrāvas tīkla, tāpēc jums jābūt īpaši uzmanīgam, to montējot un lietojot.
Parūpējies par sevi.

Tā kā visi parametri vienlaikus neietilpst LCD ekrānā (WH0802), jums ir jāorganizē cikliska pārslēgšanās starp tiem. Šim nolūkam ir skatu pārslēgšanas poga.

Strāvas (un līdz ar to jaudas) mērījumu diapazonu var regulēt, mainot MCP601 pastiprinājumu. Šajā konfigurācijā diapazons ir: 0...3300 W ar 3,2 W soli.

Ierīci var viegli pārprogrammēt līdzstrāvas parametru mērīšanai (šim nolūkam tiek izmantots šunts, nevis mērtransformators). Tad jums būs nepieciešams ārējs barošanas avots, kura spaiļu bloks jau ir paredzēts. Izmantotais korpuss ir Z-100. Ērti, jo DIN sliedei, ir visas nepieciešamās spraugas un ir lēts.

Darbība ar pieslēgtu 60 W kvēlspuldzi sprieguma un strāvas indikācijas režīmos, kopējās jaudas un jaudas koeficienta indikācijas režīmos.

Arhīvs rakstam "Maiņstrāvas vatmetrs uz ATmega88"
Apraksts: Avota kods (C), mikrokontrollera programmaparatūras fails, PCB izkārtojums P-CAD 2006
Faila lielums: 263,03 KB Lejupielādes skaits: 283

Šis darbs ir neliela ierīce uz lētu elementu bāzes, kas ļauj noteikt jaudu, ko patērē slodze uz maiņstrāvu ar frekvenci 50 Hz, t.i. no tīkla vai transformatoriem. Turklāt tas precīzi nosaka šobrīd patērēto jaudu un nekādā gadījumā nav elektrības skaitītājs. Ir trīs jaudas - pilna, aktīva un reaģējoša. Par citu eksistenci nezinu. Arī rādījumos tiek parādīta fāzes nobīdes leņķa kosinusa vērtība, pateicoties kurai tiek veikti kopējās un reaktīvās jaudas aprēķini.
Vatmetra projektēšana bija darba mērķis, tāpēc tehniskās specifikācijas veidoja darba vadītājs un labs pasniedzējs - A.I.Bobrs. Tehnisko specifikāciju veidošanā galvenais faktors bija tas, ka šim skolotājam ir jāveic laboratorijas darbi un jābūt pieejamiem dažādiem instrumentiem un stendiem. Jo Valstī valda bardaks un, kā parasti, naudas nav nevienam – daudziem jādodas palīgā studentiem. Tāpēc daudzi stendi tika izgatavoti ar studentu rokām, izstrādājot diplomu. Šo darbu paredzēts izmantot, lai pētītu īssavienojumu un īssavienojumu uz transformatora, kas ir pieslēgts tīklam caur autotransformatoru, tāpēc tehniskā specifikācija tika ierobežota ar šādiem parametriem:
- maksimālā izmērītā jauda - 650W (precīzāk 655,36);
- fāzes nobīdes leņķa noteikšanas solis - 1° (tas pats attiecas uz kosinusa tabulu);
- izmērītā strāva un spriegums ir atkarīgi no maksimālās jaudas - sprieguma amplitūda ir līdz 256 * 1,41 (V), un strāvas amplitūda ir līdz 2,56 * 1,41 (A);
- kļūdas tika iestatītas ne vairāk kā 10% no Pnom, lai gan es domāju, ka labāk būtu teikt 10% no Smax, tomēr, samazinoties izmērītajai jaudai, kļūdas palielināsies, jo spriegums tiek dalīts ar 141, un ADC bitu pārraides ātrums ir tikai 10.
Pamatojoties uz šiem pamatparametriem, mēs varam teikt, ka šis vatmetrs var būt noderīgs iesācējiem un kā piemērs līdzīgu ierīču tālākai attīstībai, jo ķēdē un programmaparatūrā ne viss ir gluds, bet tas darbojas.
Tātad diagramma:

Daži komentāri par diagrammu:
- Strāvas ķēde ir standarta, nav nekādu izmaiņu, izņemot strāvas filtrēšanu uz MK analogo daļu (induktors un kondensators uz MK kājām)
- R5 fona apgaismojumam, ar šo vērtējumu fona apgaismojums ir vidējs un redzams, ja nav pietiekami daudz gaismas, tas arī pārāk neietekmē lineāro stabilizatoru, tāpēc man tas ir bez radiatora.
- R4 ir nepieciešams, lai pielāgotu LCD kontrastu.
- C7 - trokšņu filtrēšana, jo ION ir iekšējs, bet kāja no tā neizslēdzas.
- C10 - filtrē LCD barošanas avota radīto troksni; bieži vien, kad kontakti atlec, tas apjūk un parāda muļķības. Šis Konders situāciju nedaudz labo.
- C11 - tā pati filtrēšana, tikai gar izmērīto ķēdi, jo Pieslēdzot un atvienojot slodzi, traucējumi var būt ļoti briesmīgi. Šis kondensators tika noplēsts no kopētāja dēļa strāvas filtra. Datoru barošanas blokiem pie ieejas ir tie paši, taču nevajag pārspīlēt ar nominālvērtību, jo... reaktīvie elementi rada fāzes nobīdes.
- R7 un SMBJ5.0A kalpo sprieguma ierobežošanai strāvas pārsprieguma laikā. SMBJ5.0A ir slāpētājs, transils vai aizsardzības diode. Tas darbojas kā Zener diode, ar vienīgo atšķirību, ka tā nav paredzēta ilgstošai stabilizācijai un, kad tiek pārsniegts spriegums, kuram tā ir paredzēta, tā atveras un spēj manevrēt lielas strāvas desmitiem mikrosekunžu garumā. Vajadzība pēc tā un rezistora radās pēc viena MK izdegšanas dēļ kontaktdakšas dzirksteļošanas rozetē. Tomēr līdz ar aizsardzību parādās viena slikta kļūda - kosinuss un aktīvā jauda no reaktīvās jaudas līdz XX sāk lēkt traucējumu dēļ, lai gan kopējā jauda ir nulle un pārējiem aprēķiniem nevajadzētu notikt.
- R1, R2, VD1 ir dalītājs ar 141, un diode darbojas kā ierobežotājs apgrieztā pusviļņa pārejai uz ADC.
- R6, VD6 - strāvas šunts un jaudīga diode, lai caur to izietu negatīvais pusvilnis.
- Man ir SC1602BULT LCD, jo... Grūti atrast citus uzņēmumus, bet šo veidojuši drosmīgi Taivānas puiši, kuriem ir tāds pats moto kā Amerikai - darīsim visu vienuviet, lai visa pasaule apskaustu. Tāpēc Amerikā metru vietā ir collas, savukārt taivāniešiem ir cits strāvas pieslēgums un simbolu tabula neatbilst nevienai no standarta. Tajā pašā laikā kontrolieris ir saderīgs ar HD44780.
Patiesībā tas tā ir, elementu pēc elementa. Kā jau rakstīju augstāk - nekas neparasts vai trūcīgs.

Tagad īsa aprēķinu un vērtību noteikšanas metožu analīze.
ADC pulksteņa ģenerators ir iestatīts uz 125 kHz frekvenci. Digitalizācija notiek vienā periodā, t.i. 20 ms. Viena digitalizācija ilgst 13 ADC ciklus. Ir tikai viens ADC, tāpēc tā kanāli ir jādigitalizē secīgi. Strāvas un sprieguma kanāla digitalizācija praktiski neko neatspoguļo, izņemot dažādus mainīgos un kanālus. Digitalizējot, katra izmērītā vērtība tiek salīdzināta ar iepriekšējo, un, ja jaunā ir lielāka, to atceras. Tādā veidā var noteikt kopējo enerģijas patēriņu. Fāzes nobīdes leņķi nosaka programmatūra, kas nosaka pusviļņa pāreju no nulles (vai labāk sakot, sinusoīda tuvošanos nullei). Apstākļos, kas atbilst sinusoidālā viļņa pusviļņa pārejai uz nulli, notiek taimera pārtraukums, kurā tiek veiktas visas aritmētiskās darbības ar iegūtajām vērtībām, lai aprēķinātu jaudus un kosinusu. Šis ir galvenais kods. Pārējais ir mazsvarīgs un standarta.

Šeit:
U- tīkla spriegums;
es- strāva caur slodzi;
U*- amplitūdas sprieguma vērtība pēc rezistīvā dalītāja;
U**- strāvas mērīšanas rezistora sprieguma amplitūdas vērtība;
U ADC0- digitalizēts spriegums pie mikrokontrollera ADC0 ieejas;
U ADC1- digitalizēts spriegums (atbilst izmērītajai strāvai) pie mikrokontrollera ADC1 ieejas;
A- apgabals taimera laika glabāšanai, kas atbilst sinusoīda pārejai caur nulli;
b- kļūda, atceroties taimera laiku (nosakot sinusoīda pāreju uz nulli).

Tagad par fotogrāfijām.

Mans zīmogs, kas tika izgatavots manam diplomam. Puse no tā nav izvadīta, viena trase ir aizmirsta un elektroinstalācija nav līdz galam veiksmīga. Tāpēc es nepublicēju savu zīmoga versiju un iesaku ikvienam interesentam to izstrādāt pašam, ņemot vērā prasības par labu analogo ķēžu trokšņu noturību.

Korpusa zīmoga un transpersonas skats no augšas. Korpuss pirkts tirgū. Meistars no koledžas teica, ka veduši no Polijas. Šis brīnums maksā apmēram 3 USD.

Korpusa augšējā daļa ar ligzdu, filtra kondensatoru un LCD moduli.

Skats no augšas uz šo brīnumu, kas salikts ķermenī.

Skats no priekšas. Nekas, izņemot LCD, aiz līmētā organiskā stikla un statīvu izvirzītajām skrūvēm nav redzams.
Tātad, ja kāds vēl nav pamanījis, tad galvaniskās izolācijas ierīcē nav, tāpēc pieskaršanās vatmetra strāvu nesošajām daļām ir dzīvībai bīstama un no saskares ar tām ieteicams izvairīties!!!
Tāpēc es līmēju organisko stiklu un aiz tā novietoju LCD. Statīvi ir dzelzs, bet tie ir pieskrūvēti pie LCD tajās vietās, kuras ir paredzējis ražotājs un nepieskaras PCB lodēšanai un vadiem, un zem viena, lai novērstu saskari, ir kartona paplāksne, kas tiek izmantota. montējot mātesplates korpusā.

Mēs strādājam pie XX un uztveram kļūmes (vai traucējumus).

Strādājam ar 60W kvēlspuldzi un rādām ļoti reālas vērtības. Starp citu, lai noteiktu enerģijas patēriņu un kalibrētu ierīci, es izmantoju Mastech MY-6 karikatūru. Tajā pašā laikā tīklā spriegums bija 210 V, un strāva caur lampu bija 0,22 A. Nevaru pateikt, kur aizgāja 2W, bet es izmērīju sadalītos spriegumus, laboju formulu un arī laboju formulu strāva, jo ideālā gadījumā vajadzēja būt 0,707 Ohm rezistoram.
Manuprāt, kosinuss izrādījās diezgan uzticams. Tas atbilst 2° leņķim. Protams, var ieviest korekciju leņķim ar tīri aktīvu slodzi, taču jāņem vērā, ka vadi, to izolācija utt. arī nodrošina jaudas reaktīvo komponentu.

Tā deg lampa. Stripes - desinhronizācija starp kameru un lampas mirgošanas frekvenci. Protams, tas nav pamanāms ar aci un lampa spīd tāpat kā no elektrotīkla. Kāpēc tas ir pamanāms fotogrāfijās - es nezinu. Vai nu pretestība caur diode ir daudz mazāka, vai arī visas lampas tā mirgo.
Vēl viena piezīme — kosinuss, kas nav 1000, ir jālasa kā 0.XXXX. Fāzes nobīdes leņķa zīme nav norādīta, jo LCD ekrānā nav pietiekami daudz vietas, un parasti dominē induktīvās slodzes.
Priecāšos par komentāriem, kritiku un ieteikumiem saistībā ar šo ierīci. Tāpat ir vēlme ievest programmaparatūru un shēmas veiksmīgākā formā, tāpēc aicinu interesentus izteikties un no savas puses apsolu palīdzēt ar problēmām, kas rodas atkārtošanās laikā.

Kā parasti, mēs saskaitām jautājumus.

Sveiki visiem! Šodien mēs iepazīsimies ar tik vienkāršu ierīci, ko sauc par vatmetru. Ierīcei ir iebūvēts dizains, un to var iebūvēt ierīcē vai darbināt tieši bez uzstādīšanas. Vatmetrs ir paredzēts tam pievienotās patērētās ierīces aktīvās jaudas mērīšanai.

Ko šis vatmetra modelis var darīt papildus jaudas mērīšanai:
1. Mēra parametrus: spriegums, strāva, aktīvā jauda, ​​enerģijas daudzums.
2. Signāls par pārslodzi (jaudas sliekšņa vērtības pārsniegšana, fona apgaismojuma mirgošana), signalizācija, ka ir pārsniegti lietotāja iestatītie ierīces parametri (varat iestatīt jaudas slieksni).
3. Datu saglabāšana nemainīgā atmiņā un, ja nepieciešams, atiestatīšana.
Gribu uzsvērt, ka ierīce mēra tikai aktīvo jaudu, faktiski tāpat kā jebkurš jūsu mājās uzstādītais elektriskais skaitītājs. Reaktīvā jauda netiek ņemta vērā. Reaktīvo jaudu ražo kapacitatīvās un induktīvās slodzes.

Aktīvās jaudas aprēķināšanas iezīmes.

Aktīvo jaudu aprēķina šādi: P = U * I * COS, kur COS ir jaudas koeficients.
Tīri pretestības slodzēm (piemēram, kvēlspuldzēm, sildelementiem utt.) jaudas koeficients parasti ir tuvu 1. Induktīvajām un kapacitatīvām slodzēm jaudas koeficients var būt no 0 līdz 1.
Vatmetrs tiek kontrolēts ar vienu pogu.

1. Fona apgaismojuma vadība.

Īsi nospiežot pogu, tiek ieslēgts vai izslēgts fona apgaismojums. Fona apgaismojuma stāvoklis tiek saglabāts, kad strāva tiek izslēgta, tas ir, tas tiek saglabāts nemainīgā atmiņā.

2. Jaudas sliekšņa iestatīšana.

Nospiediet un turiet pogu 3 sekundes, līdz ekrānā parādās “SET CLR”. Cipars, kuru var mainīt, sāks mirgot. Pēc tam, īsi nospiežot pogu, varat mainīt vērtību. Lai atgrieztos sākotnējā stāvoklī, poga ir jātur nospiesta ilgāk par 5 sekundēm.

3. Atiestatiet enerģijas rādījumus.

Nospiediet pogu un turiet to vairāk nekā 5 sekundes, līdz ekrānā sāk mirgot enerģijas indikators. Īsi nospiežot pogu vēlreiz, enerģijas vērtība tiek atiestatīta. Pēc iestatīšanas varat atgriezties sākotnējā stāvoklī, turot pogu nospiestu ilgāk par 5 sekundēm.
Mērelements atrodas vatmetra iekšpusē, nav nepieciešami papildu šunti vai transformatori. Ierīcei arī nav nepieciešama papildu jauda. Ierīces pārslēgšanas shēmu atradīsit uz vatmetra aizmugurējās sienas. Uzraksts “LOAD” norāda pievienoto slodzi.

Ierīces rādījumus parāda šķidro kristālu matrica, un tiem ir ļoti stilīgs izskats. Matricai ir zils LED fona apgaismojums.
Ierīce ir precīza, ekonomiska, un tai ir liels divu līniju displejs. Ļoti ērti, lai uzraudzītu tīkla rādījumus un pievienoto ierīču patērēto enerģiju. Neticami viegli savienojams un uzstādāms.
Arī vietnē Aliexpress ir līdzīgs vatmetra modelis. Vatmetrs ar strāvas transformatoru. Iepriekš apskatītajā modelī šunts ir iebūvēts korpusā un maksimālā mērīšanas strāva ir līdz 20 A. Modelī ar strāvas transformatoru pats mērtransformators atrodas ārpus korpusa un tam nav tieša pieslēguma. Pietiek izlaist caur to vadu, kurā vēlaties izmērīt strāvu. Šīs vatmetra versijas priekšrocība ir lielāka slodzes strāva līdz 100A, kas var būt noderīga.
Nu mīnuss ir nedaudz augstāka cena.

Vatmetra raksturlielumi.

Mērīšanas spriegums: AC 80~260V
Frekvence: 45 – 65 Hz
Mērījumu precizitāte: 1,0 klase
Mērīšanas strāva: AC 0~20A
Mērīšanas jauda: 0 ~ 22 kW
enerģijas mērīšanas diapazons: no 0 līdz 9999 kWh
Darba temperatūra: -10°C~65°C
Darba mitrums: 35~85%RH
Izmērs: 90x50x25 mm (noapaļotas vērtības. Precīzas vērtības skatiet attēlā zemāk).

Piegādes saturs:

Vatmetrs - 1 gab.
Rokasgrāmata (angļu un ķīniešu valodā) - 1 gab.

Vatmetrs ir mērinstruments, ko izmanto, lai noteiktu elektriskās strāvas vai elektromagnētiskā lauka jaudu. Ikdienā šāda ierīce tiek izmantota elektronisko ierīču enerģijas patēriņa daudzuma noteikšanai.

Viens no svarīgiem elektrotīkla stāvokli raksturojošajiem parametriem ir jauda. Tas parāda elektriskās strāvas veikto darba apjomu laika vienībā. Visu vienlaikus maiņstrāvas tīklam pievienoto sadzīves ierīču jaudai ir jāatbilst tīkla pieļaujamajai jaudai. Pretējā gadījumā iespējamas nepatikšanas un problēmas – no iekārtu atteices līdz īssavienojumiem un ugunsgrēkiem dzīvoklī.

Jauda tiek mērīta ar īpašu ierīci, ko sauc par vatmetru. Un, ja līdzstrāvas ķēdē to ir viegli aprēķināt, reizinot strāvu ar spriegumu, tad maiņstrāvas tīklā viss nav tik vienkārši. Tāpat vatmetrs tiek izmantots, lai kontrolētu elektroiekārtu darbības režīmu, pārbaudītu elektroinstalācijas un ņemtu vērā elektroenerģijas patēriņu.

Pirms jaudas mērīšanas tiek mērīts ķēdes sekcijas spriegums un strāva. Atkarībā no mērīšanas metodēm un sekojošās datu pārveidošanas un mērījumu rezultāta displeja visi vatmetri ir sadalīti analogajos un digitālajos:

Analogie vatmetri Ir pašizrakstošie un demonstrējošie. Tie atspoguļo ķēdes sekcijas aktīvo jaudu. Indikatora vatmetra indikatoram ir pusapaļa skala un rotējoša bultiņa. Skalas dalījumi tiek kalibrēti atbilstoši nepieciešamajām jaudas vērtībām, mērot vatos (W).
To darbības princips ir balstīts uz divu induktoru mijiedarbību. Viens no tiem ir stacionārs ar biezu tinumu ar nelielu pagriezienu skaitu un zemu pretestību. Tas ir savienots saskaņā ar ķēdi virknē ar slodzi. Otrā induktivitāte, kustīgā, ir izgatavota no plānas vara stieples ar lielu apgriezienu skaitu, tāpēc tās pretestība ir diezgan augsta. Tas ir savienots ar ķēdi paralēli slodzei kopā ar papildu rezistoru (lai novērstu īssavienojumu starp induktivitātēm).
Mērīšanas laikā spoles tiek ģenerēti magnētiskie lauki. To mijiedarbība rada noteiktu griezes momentu, kas novirza kustīgo spoli ar tam pievienotu indikatora bultiņu noteiktā leņķī. Šī leņķa lielums ir līdzvērtīgs strāvas un sprieguma reizinājumam pašreizējā laikā.
Shēma digitālie vatmetri mēra gan reaktīvo, gan aktīvo un jaudu. Turklāt vatmetra digitālais ekrāns parāda (papildus jaudas rādījumiem) arī spriegumu, strāvu un enerģijas patēriņu laika vienībā.
Digitālā vatmetra darbība balstās uz iepriekšēju sprieguma un strāvas mērījumu. Šim nolūkam pie tā ieejas ir: strāvas sensors virknē ar slodzi un sprieguma sensors paralēli. Sensorus var izgatavot, pamatojoties uz termistoriem, termopāriem, instrumentu transformatoriem un citiem elektroniskiem komponentiem. Iegūto daudzumu momentānās vērtības, izmantojot analogā-digitālā pārveidotāja metodi, tiek nosūtītas uz mikrokontrolleru. Tajā tiek veikti nepieciešamie aprēķini (tiek aprēķināta jaudas aktīvā un reaktīvā komponente), un rezultāts tiek sniegts datu nosūtīšanas veidā uz displeju un pievienotajām ārējām ierīcēm.

Šiem skaitītājiem ir četri spailes (2 izejas un 2 ieejas) savienošanai. Divas no tām tiek izmantotas, lai izveidotu savienojumu ar seriālo (strāvas) ķēdi - tā tiek savienota vispirms, un divas tiek izmantotas paralēlai (sprieguma ķēdei). Sprieguma ķēdes sākums (ieeja) ir savienots ar strāvas ķēdes sākumu (kontaktus var savienot ar džemperi) un ar vienu tīkla spaili. Sprieguma ķēdes gals (izeja) ir savienots ar citu tīkla spaili, skatiet diagrammu.

Dizains darbojas pēc strāvas transformatora sensora principa. Tādā veidā jūs varat izmantot visparastāko tīkla transformatoru ar apmēram 3000 apgriezienu primāro tinumu uz tērauda serdes un sekundāro tinumu tikai divus apgriezienus. Caur primāro tinumu plūstošās strāvas attiecība ir apgriezti proporcionāla apgriezienu skaitam.

Pusviļņu taisngriezis tiek montēts ar savām rokām no germānija diodēm. Pretestība R2 samazina vatmetra jutību desmit reizes, ja vēlaties izmērīt elektriskās tējkannas, ventilatora sildītāja un citu līdzīgu patērētāju enerģijas patēriņu. Indikācija tiek veikta uz parastā skalas mikroampermetra. Tās skala ir graduēta izmantošanas ērtībai. Iestatīšana tiek veikta, vai nu izmantojot standarta digitālo vatmetru, vai izmantojot sadzīves tehniku ​​ar zināmu jaudu; šim nolūkam ir labi piemērotas kvēlspuldzes. Vai arī pēc izvēles izslēdziet visu dzīvoklī un izmēriet to ar parasto elektroenerģijas skaitītāju

Vienkārša vatmetra ķēde uz Arduino

Šeit sensora lomu spēlē šunta rezistors, caur kuru plūst strāva. Divi papildu vadi iziet no šunta un ir savienoti ar diviem Arduino plates ADC kanāliem. Sprieguma starpība no šīm divām līnijām ir proporcionāla elektriskajai strāvai, kas iet caur pretestību. Strāvu var aprēķināt, izmantojot formulu:

I = (V 2 – V 1) / R

Tā kā jauda līdzstrāvas ķēdē ir sprieguma un strāvas reizinājums, tad P = V 2 × I. Tāpēc, pateicoties vienkāršai formulai, jūs varat izgatavot vatmetru no ampērmetra un izmērīt enerģijas patēriņu. Vatmetra savienojuma shēma ir parādīta zemāk.

Jūs varat apskatīt programmas kodu

Parasti pasūtot kaut ko no Ķīnas, atnākot tas izmēros izrādās krietni mazāks nekā patiesībā, bet manā gadījumā sanāca otrādi, ierīce izrādījās nebūt ne maza. Tā priekšpusē ir LCD displejs ar zilu fona apgaismojumu, kā arī vadības poga, kas ir padziļināta korpusā. Aizmugurē ir vienkārša savienojuma shēma, modelis un maksimālā iespējamā slodze.


Savienojuma shēma un ierīces izmēri:

Ražotājs deklarē šādus tehniskos parametrus:
- Darba spriegums: 80 ~ 260 V (AC)
- Sprieguma mērīšanas diapazons: 80 ~ 260 V (maiņstrāva)

- Tīkla darbības frekvence: 45-65 herci
- Precizitāte (mērīšanas kļūda):± 1%.
Nedrīkst aizmirst, ka šis konkrētais modelis ir paredzēts maiņstrāvas tīklam līdz 260V, ir vizuāli līdzīgi vatmetri, kas strādā tikai ar līdzstrāvu, ar strāvu līdz 100V, ja sajauc un pieslēdz šo maiņstrāvai 260V radīsies uguņošana un deguma smaka.


Tad es jums pastāstīšu, kā es integrēju ierīci korpusā, lai iegūtu gatavu darba "produktu". Kā donors tika nolemts izmantot visparastāko pārsprieguma aizsargu vai, citādi, pagarinātāju ar trim rozetēm. Protams, var nopirkt arī atsevišķa izmēra plastmasas kastīti un kontaktligzdu un tā salikt, bet variants ar pārsprieguma aizsargu man šķiet labākais risinājums.


Garuma un platuma ziņā vatmetrs izrādījās tieši tāds kā divas pagarinātāja ligzdas. Tā ir laba ziņa, jo pašam donoram nav jāveic mērījumi un zīmējumi. Jūs varat sākt zāģēt taisnstūri pa līnijām, kas jau ir norādītas pārsprieguma aizsarga ražotāja rūpnīcā. Šim nolūkam es izmantoju parasto kancelejas nazi un šķiltavas.


Pēc apmēram 10 minūtēm vatmetra vieta bija gatava, sagatave izskatījās šādi:


Tagad ir pienācis laiks sākt šīs konstrukcijas komplekta montāžu.


Visi vadi bija alvoti un papildus aizsargāti ar termisko saraušanos. Savienojuma shēma ir tāda, ka jums ir jāpievieno vadi no spraudņa līdz divām centrālajām atzīmēm, t.i. caur tiem vatmetrs saņems spriegumu no 220V tīkla. Tālāk mūsu nākotnes kontaktligzdas spailes ir savienotas ar diviem visattālākajiem. Es neuztraucos izveidot jaunu kontaktligzdu; es izmantoju to, kas jau bija pagarinātājā. Neizmantotā daļa katram gadījumam tika pārklāta ar termosaruktu, lai nekas neiztrūktu.


Visi vadi ir savienoti, ierīce ir nostiprināta ar silikonu - laiks montēt!


Galu galā es tiku pie šī kompaktā vatmetra ar vienu kontaktligzdu patērētāju pieslēgšanai. Starp citu, auklas garums sākotnēji bija apmēram 3 metri, protams, ka man nevajadzēja tik daudz, tāpēc lielāko daļu nogriezu un atstāju tikai metru. Krāsas nedaudz nesakrita, žēl, ka nebija melna pagarinātāja, tad gatavais produkts būtu izskatījies smukāk).


Pirmā ieslēgšanās bija veiksmīga, ierīce darbojas un skaita enerģiju.


Displejs ir sadalīts četrās sadaļās: spriegums (V), strāva (A), jauda (W) un patērētā enerģija (Wh). Vienīgais ierīces vadības elements ir poga priekšpusē. Tas ir padziļināts korpusā, tāpēc jūs nevarat to vienkārši nospiest ar pirkstu.


- Vienreiz nospiežot pogu, tiek ieslēgts un izslēgts fona apgaismojums. Fona apgaismojums ir diezgan spilgts un vienmērīgs, kas ļauj labāk redzēt displeju.
-Ilgstoši nospiežot (5 sekundes), vatmetrs tiek ieslēgts programmēšanas režīmā, tā teikt, var iestatīt maksimālo enerģijas mērīšanas slieksni (Wh), noklusējuma vērtība ir 4,5 kW.
-Lai vatmetru ieslēgtu nulles režīmā, poga ir ilgi jātur, līdz parādās uzraksts “SET CLr”.
Visas izmaiņas tiek saglabātas nemainīgā atmiņā; pat pēc strāvas padeves pārtraukuma iestatījumi netiek atiestatīti.

Attiecībā uz precizitāti es salīdzināju ar parasto multimetru, vatmetra sprieguma rādījumi dažreiz ir nedaudz zemāki un dažreiz vienādi, to var redzēt zemāk esošajās fotogrāfijās.