วงจรไฟฟ้าของวัตต์มิเตอร์ แผนภาพการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์

วัตต์มิเตอร์อุตสาหกรรมใช้ในการวัดการใช้พลังงานในการผลิต อย่างไรก็ตาม แม้ว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะมีคุณภาพที่ไม่อาจปฏิเสธได้ แต่ก็ไม่ได้ผลกำไรเสมอไปที่จะซื้ออุปกรณ์ราคา 100-200 ดอลลาร์ เช่น หากคุณต้องการตรวจสอบปริมาณการใช้ไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์ที่บ้านหรือหลอดไฟ

ถ้าอย่างนั้นคุณต้องมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เรียบง่าย ราคาไม่แพง และค่อนข้างแม่นยำ เนื่องจากกระแสเป็นแบบไซน์ (เกือบ) จึงจำเป็นต้องวัดส่วนประกอบที่ทำงานและปฏิกิริยา และระหว่างทางก็คือตัวประกอบกำลังกับความถี่เครือข่าย

รูปแบบทั่วไปนั้นง่าย:
1) ตลอดครึ่งรอบ (ค่อนข้างเพียงพอ) เราจะวัดแรงดันและกระแสของโหลด
2) ในขณะเดียวกัน เราก็วัดระยะเวลา (เพื่อกำหนดความถี่)
3) เราวัดระยะห่างเฟสระหว่างจุดสูงสุดของกระแสและแรงดัน (เพื่อกำหนดตัวประกอบกำลัง)
4) เราทำการคำนวณที่จำเป็นและแสดงผลลัพธ์บนหน้าจอ LCD

เป็นผลให้เราได้รับ:
1) แรงดันโหลด
2) โหลดกระแส
3) พลังเต็ม
4) ตัวประกอบกำลัง
5) ส่วนประกอบพลังงานที่ใช้งานและปฏิกิริยา
6) ความถี่เครือข่าย

ในระดับฮาร์ดแวร์ วงจรจะถูกนำมาใช้บนพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ของตระกูล AVR ATmega88 กำลังไฟฟ้ามาจากแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง

ความสนใจ!!!
วงจรไม่ได้ถูกแยกโดดทางไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟหลัก AC ดังนั้นคุณต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งในการประกอบและใช้งาน
ดูแลตัวเองด้วยนะ.

เนื่องจากพารามิเตอร์ทั้งหมดไม่พอดีกับหน้าจอ LCD (WH0802) พร้อมกัน คุณจึงต้องจัดระเบียบการสลับแบบวนระหว่างพารามิเตอร์เหล่านั้น มีปุ่มสลับมุมมองสำหรับสิ่งนี้

ช่วงการวัดกระแส (และกำลัง) สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนเกนของ MCP601 ในการกำหนดค่านี้ ช่วงคือ: 0...3300 W โดยเพิ่มขั้นละ 3.2 W

สามารถตั้งโปรแกรมอุปกรณ์ใหม่เพื่อวัดพารามิเตอร์ DC ได้อย่างง่ายดาย (ใช้การแบ่งส่วนสำหรับสิ่งนี้ ไม่ใช่หม้อแปลงวัด) จากนั้นคุณจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟภายนอกซึ่งมีแผงขั้วต่อมาให้แล้ว ตัวเครื่องที่ใช้คือ Z-100. สะดวกเพราะ สำหรับราง DIN มีช่องที่จำเป็นครบถ้วนและมีราคาไม่แพง

การทำงานโดยใช้หลอดไส้ 60 W ที่เชื่อมต่ออยู่ในโหมดแสดงแรงดันไฟฟ้าและกระแส โหมดแสดงกำลังรวมและตัวประกอบกำลัง

ที่เก็บถาวรสำหรับบทความ "AC wattmeter บน ATmega88"
คำอธิบาย: ซอร์สโค้ด (C), ไฟล์เฟิร์มแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์, โครงร่าง PCB P-CAD 2006
ขนาดไฟล์: 263.03 KB จำนวนการดาวน์โหลด: 283

งานนี้เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กบนฐานองค์ประกอบราคาถูกซึ่งช่วยให้คุณกำหนดพลังงานที่ใช้โดยโหลดของกระแสสลับที่มีความถี่ 50 Hz เช่น จากเครือข่ายหรือหม้อแปลงไฟฟ้า นอกจากนี้ยังระบุพลังงานที่ใช้ในปัจจุบันได้อย่างแม่นยำ และไม่ใช่มิเตอร์ไฟฟ้าแต่อย่างใด มีสามพลัง - เต็มที่ แอคทีฟ และปฏิกิริยา ฉันไม่รู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของคนอื่น นอกจากนี้ในการอ่านค่าโคไซน์ของมุมการเปลี่ยนเฟสจะปรากฏขึ้นด้วยการคำนวณของพลังงานทั้งหมดและพลังงานปฏิกิริยา
การออกแบบวัตต์มิเตอร์เป็นเป้าหมายของวิทยานิพนธ์ ดังนั้น หัวหน้างานและครูที่ดี - A.I. Bobr จึงเป็นผู้กำหนดข้อกำหนดทางเทคนิค ในการสร้างข้อกำหนดทางเทคนิค ปัจจัยหลักคือครูคนนี้จะต้องทำงานในห้องทดลองและมีเครื่องมือและขาตั้งที่หลากหลาย เพราะ ประเทศนี้วุ่นวายและตามปกติไม่มีใครมีเงิน หลายคนต้องออกไปช่วยเหลือนักเรียน ดังนั้นอัฒจันทร์จำนวนมากจึงถูกสร้างขึ้นด้วยมือของนักเรียนในระหว่างการออกแบบประกาศนียบัตร งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ศึกษาการลัดวงจรและการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ต่อเข้ากับโครงข่ายผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ ดังนั้น ข้อกำหนดทางเทคนิคจึงจำกัดอยู่เพียงพารามิเตอร์ต่อไปนี้
- กำลังวัดสูงสุด - 650W (ถ้าให้เจาะจงคือ 655.36)
- ขั้นตอนในการกำหนดมุมการเลื่อนเฟส - 1° (เช่นเดียวกับตารางโคไซน์)
- กระแสและแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ขึ้นอยู่กับกำลังสูงสุด - แอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 256 * 1.41 (V) และแอมพลิจูดกระแสสูงถึง 2.56 * 1.41 (A);
- ข้อผิดพลาดถูกตั้งค่าไว้ที่ระดับไม่เกิน 10% ของ Pnom แม้ว่าฉันคิดว่ามันจะดีกว่าถ้าพูด 10% ของ Smax แต่เมื่อกำลังที่วัดได้ลดลงข้อผิดพลาดก็จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้า หารด้วย 141 และอัตราบิต ADC มีเพียง 10
จากพารามิเตอร์พื้นฐานเหล่านี้เราสามารถพูดได้ว่าวัตต์นี้มีประโยชน์สำหรับผู้เริ่มต้นและเป็นตัวอย่างสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ที่คล้ายกันเพิ่มเติมเพราะ ไม่ใช่ทุกอย่างจะราบรื่นในวงจรและเฟิร์มแวร์ แต่ใช้งานได้
ดังนั้นแผนภาพ:

ความคิดเห็นบางส่วนในแผนภาพ:
- วงจรจ่ายไฟเป็นแบบมาตรฐาน ไม่มีอะไรพิเศษนอกจากกรองไฟไปยังส่วนอะนาล็อกของ MK (ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่ขา MK)
- R5 สำหรับไฟแบ็คไลท์ ด้วยระดับนี้ ไฟแบ็คไลท์จะอยู่ในระดับปานกลางและมองเห็นได้เมื่อมีแสงไม่เพียงพอ อีกทั้งยังไม่ส่งผลกระทบต่อระบบกันโคลงเชิงเส้นมากเกินไป นั่นคือเหตุผลที่ผมไม่มีหม้อน้ำ
- จำเป็นต้องใช้ R4 เพื่อปรับคอนทราสต์ของ LCD
- C7 - กรองเสียงรบกวนเพราะว่า ION อยู่ภายใน แต่ขาไม่ได้ปิดลง
- C10 - กรองเสียงรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ LCD บ่อยครั้งเมื่อหน้าสัมผัสเด้งจะสับสนและแสดงเรื่องไร้สาระ Conder นี้แก้ไขสถานการณ์เล็กน้อย
- C11 - การกรองแบบเดียวกันเฉพาะตามวงจรที่วัดได้เนื่องจาก เมื่อเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อโหลด การรบกวนอาจแย่มาก คอนเดนเซอร์นี้ถูกฉีกออกจากตัวกรองพลังงานของบอร์ดจากเครื่องถ่ายเอกสาร แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์มีอินพุตเหมือนกัน แต่คุณไม่ควรหักโหมจนเกินไปด้วยค่าที่กำหนด เพราะ... องค์ประกอบที่เกิดปฏิกิริยาจะสร้างการเปลี่ยนเฟส
- R7 และ SMBJ5.0A ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างกระแสไฟกระชาก SMBJ5.0A เป็นไดโอดซับเพรสเซอร์ ทรานซิล หรือป้องกัน มันทำงานเหมือนกับซีเนอร์ไดโอด โดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไม่ได้ออกแบบมาเพื่อความเสถียรในระยะยาว และเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบไว้เกินขีดจำกัด มันจะเปิดออกและสามารถแบ่งกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็นเวลาหลายสิบไมโครวินาที ความต้องการและตัวต้านทานเกิดขึ้นหลังจาก MK ตัวหนึ่งไหม้เนื่องจากการจุดประกายไฟที่ปลั๊กในซ็อกเก็ต อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากการป้องกันแล้ว ยังมีข้อผิดพลาดที่ไม่ดีปรากฏขึ้น - โคไซน์และพลังงานที่ใช้งานจากพลังงานปฏิกิริยาถึง XX เริ่มกระโดดเนื่องจากการรบกวน แม้ว่าพลังงานทั้งหมดจะเป็นศูนย์และไม่ควรคำนวณส่วนที่เหลือ
- R1, R2, VD1 เป็นตัวหารด้วย 141 และไดโอดทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดการส่งผ่านของครึ่งคลื่นย้อนกลับไปยัง ADC
- R6, VD6 - กระแสแบ่งและไดโอดทรงพลังเพื่อให้ครึ่งคลื่นลบผ่านไป
- ฉันมี SC1602BULT LCD เพราะ... ยากที่จะหาบริษัทอื่น แต่บริษัทนี้สร้างโดยคนไต้หวันผู้กล้าหาญซึ่งมีคติประจำใจเหมือนกับอเมริกา เราจะทำทุกอย่างในที่เดียวเพื่อให้คนทั้งโลกอิจฉา ดังนั้นอเมริกาจึงมีหน่วยเป็นนิ้วแทนที่จะเป็นเมตร ในขณะที่ชาวไต้หวันมีการเชื่อมต่อพลังงานที่แตกต่างกันและตารางสัญลักษณ์ไม่ตรงกับมาตรฐานใดๆ ในขณะเดียวกัน คอนโทรลเลอร์ก็เข้ากันได้กับ HD44780
ที่จริงแล้วก็แค่นั้นแหละ ทีละองค์ประกอบ อย่างที่ฉันเขียนไว้ข้างต้น - ไม่มีอะไรผิดปกติหรือหายาก

ตอนนี้เป็นการวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับการคำนวณและวิธีการกำหนดค่า
เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา ADC ตั้งไว้ที่ความถี่ 125 kHz การแปลงเป็นดิจิทัลเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาหนึ่ง กล่าวคือ 20ms การแปลงเป็นดิจิทัลหนึ่งครั้งใช้เวลา 13 รอบ ADC มี ADC เพียงตัวเดียว ดังนั้นช่องสัญญาณจะต้องถูกแปลงเป็นดิจิทัลตามลำดับ การแปลงช่องกระแสและแรงดันให้เป็นดิจิทัลไม่ได้สะท้อนสิ่งใดเลย ยกเว้นตัวแปรและช่องสัญญาณต่างๆ เมื่อทำการแปลงเป็นดิจิทัล ค่าที่วัดได้แต่ละค่าจะถูกเปรียบเทียบกับค่าก่อนหน้า และหากค่าใหม่มากกว่าค่านั้นจะถูกจดจำ ด้วยวิธีนี้จึงสามารถกำหนดการใช้พลังงานทั้งหมดได้ มุมการเปลี่ยนเฟสถูกกำหนดโดยซอฟต์แวร์ที่กำหนดการเปลี่ยนของครึ่งคลื่นถึงศูนย์ (หรือที่ดีกว่านั้นคือ การเข้าใกล้ของไซนัสอยด์เป็นศูนย์) ภายใต้เงื่อนไขที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของครึ่งคลื่นของคลื่นไซน์ถึงศูนย์ การหยุดชะงักจากตัวจับเวลาจะเกิดขึ้น ซึ่งการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดจะดำเนินการด้วยค่าที่ได้รับเพื่อคำนวณกำลังและโคไซน์ นี่คือรหัสหลัก ที่เหลือล้วนไม่สำคัญและเป็นมาตรฐาน

ที่นี่:
ยู- แรงดันไฟหลัก
ฉัน- กระแสผ่านโหลด
ยู*- ค่าแรงดันแอมพลิจูดหลังตัวแบ่งตัวต้านทาน
ยู**- ค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทานการวัดกระแส
คุณ ADC0- แรงดันไฟฟ้าดิจิทัลที่อินพุต ADC0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์
คุณ ADC1- แรงดันไฟฟ้าดิจิทัล (สอดคล้องกับกระแสที่วัดได้) ที่อินพุต ADC1 ของไมโครคอนโทรลเลอร์
ก- พื้นที่สำหรับจัดเก็บเวลาจับเวลาที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของไซนัสอยด์เป็นศูนย์
ข- ข้อผิดพลาดในการจดจำเวลาจับเวลา (กำหนดการเปลี่ยนแปลงของไซนัสอยด์เป็นศูนย์)

ตอนนี้สำหรับภาพถ่าย

ตราของฉันซึ่งทำขึ้นสำหรับประกาศนียบัตรของฉัน ครึ่งหนึ่งไม่ได้ถูกกำหนดเส้นทาง รางเดียวถูกลืม และการเดินสายไฟไม่สำเร็จทั้งหมด ดังนั้นฉันจึงไม่โพสต์เวอร์ชันตราของฉันและฉันขอแนะนำให้ทุกคนที่สนใจพัฒนามันด้วยตัวเองโดยคำนึงถึงข้อกำหนดสำหรับการต้านทานสัญญาณรบกวนที่ดีของวงจรอะนาล็อก

มุมมองด้านบนของตราและทรานส์ในเคส กรณีนี้ถูกซื้อในตลาด อาจารย์จากวิทยาลัยบอกว่าพวกเขากำลังขนส่งพวกเขาจากโปแลนด์ ปาฏิหาริย์นี้มีราคาประมาณ 3 ดอลลาร์

ส่วนบนของเคสมีช่องเสียบ คอนเดนเซอร์ตัวกรอง และโมดูล LCD

มุมมองด้านบนของปาฏิหาริย์นี้ประกอบเป็นร่าง

มุมมองด้านหน้า. มองเห็นสิ่งใดนอกจากจอ LCD ด้านหลังลูกแก้วที่ติดกาว และสลักเกลียวที่ยื่นออกมาของชั้นวาง
ดังนั้นหากใครยังไม่สังเกตเห็นว่าตัวเครื่องไม่มีการแยกกระแสไฟฟ้าในตัวเครื่อง ดังนั้น การสัมผัสส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านของวัตต์มิเตอร์จึงเป็นอันตรายถึงชีวิตได้และแนะนำให้หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดนชิ้นส่วนเหล่านั้น!!!
นั่นคือเหตุผลที่ฉันติดกาวเพล็กซีกลาสและวาง LCD ไว้ด้านหลัง ชั้นวางเป็นเหล็ก แต่จะถูกยึดเข้ากับ LCD ในสถานที่ที่ผู้ผลิตจัดเตรียมไว้ให้และอย่าสัมผัสกับการบัดกรีและตัวนำของ PCB และด้านล่างเพื่อป้องกันการสัมผัสจะมีเครื่องซักผ้ากระดาษแข็งซึ่งใช้ เมื่อติดตั้งเมนบอร์ดในเคส

เราทำงานกับ XX และตรวจพบข้อบกพร่อง (หรือการรบกวน)

เราทำงานร่วมกับหลอดไส้ 60W และแสดงคุณค่าที่แท้จริง ฉันใช้การ์ตูน Mastech MY-6 เพื่อกำหนดการใช้พลังงานและปรับเทียบอุปกรณ์ ในเวลาเดียวกันแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายคือ 210V และกระแสผ่านหลอดไฟคือ 0.22A ฉันไม่สามารถบอกได้ว่า 2W ไปที่ไหน แต่ฉันวัดแรงดันไฟฟ้าแบบแบ่งส่วนแก้ไขสูตรและแก้ไขสูตรสำหรับ ปัจจุบัน เพราะตามหลักการแล้วควรมีตัวต้านทาน 0.707 โอห์ม
ในความคิดของฉัน โคไซน์ค่อนข้างเชื่อถือได้ มันตรงกับมุม 2° แน่นอนคุณสามารถแนะนำการแก้ไขมุมด้วยโหลดที่ใช้งานล้วนๆ ได้ แต่คุณต้องคำนึงถึงสายไฟฉนวน ฯลฯ ยังมีส่วนช่วยเป็นส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยากับกำลังอีกด้วย

ตะเกียงก็ไหม้อย่างนี้ Stripes - การไม่ซิงโครไนซ์ระหว่างกล้องกับความถี่การกะพริบของหลอดไฟ แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาและหลอดไฟก็ส่องสว่างในลักษณะเดียวกับจากไฟหลัก เหตุใดจึงเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่าย - ฉันไม่รู้ ความต้านทานผ่านไดโอดจะต่ำกว่ามากหรือหลอดไฟทั้งหมดจะกะพริบเช่นนั้น
หมายเหตุอีกอย่างหนึ่ง - โคไซน์อื่นที่ไม่ใช่ 1.000 ควรอ่านเป็น 0.XXXX ไม่ได้ระบุเครื่องหมายของมุมกะเฟสเพราะว่า มีพื้นที่ไม่เพียงพอบนจอ LCD และโหลดแบบอุปนัยมักมีอิทธิพลเหนือกว่า
ฉันยินดีที่จะแสดงความคิดเห็น คำวิจารณ์ และข้อเสนอแนะเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้ นอกจากนี้ยังมีความปรารถนาที่จะนำเฟิร์มแวร์และวงจรไปสู่รูปแบบที่ประสบความสำเร็จมากขึ้น ดังนั้นฉันจึงขอให้ผู้ที่สนใจพูดออกมา และในส่วนของฉัน ฉันสัญญาว่าจะช่วยแก้ไขปัญหาใด ๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำซ้ำ

ตามปกติเราจะรวมคำถาม

สวัสดีทุกคน! วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ง่ายๆ ที่เรียกว่าวัตต์มิเตอร์ อุปกรณ์มีการออกแบบในตัวและสามารถติดตั้งไว้ในอุปกรณ์หรือดำเนินการโดยตรงโดยไม่ต้องติดตั้ง วัตต์มิเตอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดพลังงานที่ใช้งานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่

วัตต์มิเตอร์รุ่นนี้ทำอะไรได้บ้าง นอกจากการวัดกำลัง:
1. พารามิเตอร์การวัด: แรงดันไฟฟ้า กระแส พลังงานที่ใช้งาน ปริมาณพลังงาน
2. สัญญาณเกี่ยวกับการโอเวอร์โหลด (เกินค่าเกณฑ์พลังงาน, ไฟแบ็คไลท์กะพริบ) ส่งสัญญาณว่าพารามิเตอร์อุปกรณ์ที่ผู้ใช้ตั้งค่าไว้เกิน (คุณสามารถตั้งค่าเกณฑ์พลังงานได้)
3. บันทึกข้อมูลลงในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนและรีเซ็ตหากต้องการ
ฉันอยากจะเน้นย้ำว่าอุปกรณ์วัดเฉพาะพลังงานที่ใช้งานจริง เช่นเดียวกับมิเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งในบ้านของคุณ พลังงานปฏิกิริยาจะไม่ถูกนำมาพิจารณา พลังงานปฏิกิริยาเกิดจากโหลดแบบคาปาซิทีฟและแบบเหนี่ยวนำ

คุณสมบัติของการคำนวณพลังงานที่ใช้งานอยู่

กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานคำนวณเป็น: P = U * I * COS โดยที่ COS คือตัวประกอบกำลัง
สำหรับโหลดที่มีความต้านทานเพียงอย่างเดียว (เช่น หลอดไส้ องค์ประกอบความร้อน ฯลฯ) โดยทั่วไปตัวประกอบกำลังจะอยู่ใกล้กับ 1 สำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำและแบบความจุ ตัวประกอบกำลังอาจมีช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1
วัตต์มิเตอร์ควบคุมด้วยปุ่มเดียว

1. การควบคุมแบ็คไลท์

การกดปุ่มสั้นๆ จะเป็นการเปิดหรือปิดไฟแบ็คไลท์ สถานะแบ็คไลท์จะถูกบันทึกเมื่อปิดเครื่องนั่นคือถูกบันทึกลงในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน

2. การตั้งค่ากำลังเกณฑ์

กดปุ่มค้างไว้ 3 วินาทีจนกระทั่ง “SET CLR” ปรากฏขึ้นบนหน้าจอ ตัวเลขที่เปลี่ยนได้จะเริ่มกระพริบ จากนั้นด้วยการกดปุ่มสั้นๆ คุณสามารถเปลี่ยนค่าได้ หากต้องการกลับสู่สถานะเดิม คุณต้องกดปุ่มค้างไว้นานกว่า 5 วินาที

3. รีเซ็ตการอ่านค่าพลังงาน

กดปุ่มค้างไว้นานกว่า 5 วินาทีจนกระทั่งหมายเลขพลังงานเริ่มกะพริบบนหน้าจอ การกดปุ่มสั้นๆ อีกครั้งจะรีเซ็ตค่าพลังงาน หลังจากตั้งค่าแล้ว คุณสามารถกลับสู่สถานะเดิมได้โดยกดปุ่มค้างไว้นานกว่า 5 วินาที
องค์ประกอบการวัดจะอยู่ภายในวัตต์มิเตอร์ ไม่จำเป็นต้องสับเปลี่ยนหรือหม้อแปลงเพิ่มเติม อุปกรณ์ยังไม่ต้องการพลังงานเพิ่มเติม คุณจะพบแผนภาพการสลับอุปกรณ์ที่ผนังด้านหลังของวัตต์มิเตอร์ คำจารึก “LOAD” บ่งบอกถึงโหลดที่เชื่อมต่อ

การอ่านค่าบนอุปกรณ์จะแสดงด้วยเมทริกซ์คริสตัลเหลวและมีรูปลักษณ์ที่ทันสมัยมาก เมทริกซ์มีไฟแบ็คไลท์ LED สีฟ้า
เครื่องมีความแม่นยำ ประหยัด และมีจอแสดงผลสองบรรทัดขนาดใหญ่ สะดวกมากสำหรับการตรวจสอบการอ่านเครือข่ายและพลังงานที่ใช้โดยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เชื่อมต่อและติดตั้งได้ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ
นอกจากนี้ยังมีรุ่นวัตต์มิเตอร์ที่คล้ายกันใน Aliexpress วัตต์มิเตอร์พร้อมหม้อแปลงกระแส ในแบบจำลองที่กล่าวถึงข้างต้น ตัวแบ่งจะถูกสร้างขึ้นในตัวเครื่องและกระแสการวัดสูงสุดคือสูงถึง 20 A ในรุ่นที่มีหม้อแปลงกระแส หม้อแปลงการวัดเองจะตั้งอยู่ด้านนอกตัวเครื่องและไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรง ก็เพียงพอที่จะส่งผ่านลวดที่คุณต้องการวัดกระแส ข้อดีของวัตต์มิเตอร์เวอร์ชันนี้คือกระแสโหลดที่สูงกว่าถึง 100A ซึ่งมีประโยชน์
ข้อเสียคือราคาที่สูงขึ้นเล็กน้อย

ลักษณะของวัตต์มิเตอร์

การวัดแรงดันไฟฟ้า: AC 80 ~ 260V
ความถี่: 45 – 65 เฮิรตซ์
ความแม่นยำในการวัด: คลาส 1.0
การวัดกระแส: AC 0 ~ 20A
กำลังการวัด: 0 ~ 22 กิโลวัตต์
ช่วงการวัดพลังงาน: ตั้งแต่ 0 ถึง 9999 kWh
อุณหภูมิในการทำงาน: -10°C~65°C
ความชื้นในการทำงาน: 35 ~ 85% RH
ขนาด: 90x50x25 มม. (ค่าปัดเศษ โปรดดูภาพด้านล่างสำหรับค่าที่แน่นอน)

เนื้อหาในการจัดส่ง:

วัตต์มิเตอร์ - 1 ชิ้น
คู่มือ (ภาษาอังกฤษและภาษาจีน) - 1 ชิ้น

วัตต์มิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้ในการกำหนดกำลังของกระแสไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ในชีวิตประจำวันอุปกรณ์ดังกล่าวใช้เพื่อกำหนดปริมาณการใช้พลังงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

พารามิเตอร์ที่สำคัญอย่างหนึ่งที่กำหนดลักษณะของเครือข่ายไฟฟ้าคือพลังงาน แสดงปริมาณงานที่ทำโดยกระแสไฟฟ้าต่อหน่วยเวลา พลังงานของอุปกรณ์ในครัวเรือนทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย AC พร้อมกันจะต้องอยู่ภายในพลังงานที่อนุญาตของเครือข่าย มิฉะนั้นอาจเกิดปัญหาและปัญหาได้ตั้งแต่อุปกรณ์ขัดข้องไปจนถึงไฟฟ้าลัดวงจรและไฟไหม้ในอพาร์ตเมนต์

กำลังวัดด้วยอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าวัตต์มิเตอร์ และถ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงมันง่ายที่จะคำนวณโดยการคูณกระแสด้วยแรงดันจากนั้นในเครือข่ายกระแสสลับทุกอย่างก็ไม่ง่ายนัก นอกจากนี้ยังใช้วัตต์มิเตอร์เพื่อควบคุมโหมดการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ทดสอบการติดตั้งระบบไฟฟ้า และคำนึงถึงการใช้พลังงานไฟฟ้าด้วย

การวัดกำลังนำหน้าด้วยการวัดแรงดันและกระแสของส่วนของวงจร วัตต์มิเตอร์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นอนาล็อกและดิจิตอลทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการวัดและการแปลงข้อมูลที่ตามมาและการแสดงผลการวัด:

วัตต์มิเตอร์แบบอะนาล็อกมีการบันทึกและแสดงตัวเอง สะท้อนถึงกำลังงานของส่วนวงจร ตัวบ่งชี้ของวัตต์มิเตอร์ที่ระบุนั้นมีสเกลครึ่งวงกลมและลูกศรหมุน การแบ่งมาตราส่วนได้รับการสอบเทียบตามค่ากำลังที่ต้องการ โดยวัดเป็นวัตต์ (W)
หลักการทำงานขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของตัวเหนี่ยวนำสองตัว หนึ่งในนั้นคืออยู่กับที่โดยมีขดลวดหนามีจำนวนรอบน้อยและมีความต้านทานต่ำ ต่ออนุกรมกับโหลดตามวงจร ตัวเหนี่ยวนำตัวที่สอง ตัวที่เคลื่อนที่นั้นทำจากลวดทองแดงเส้นเล็กที่มีจำนวนรอบมาก ดังนั้นความต้านทานจึงค่อนข้างสูง โดยเชื่อมต่อกับวงจรขนานกับโหลดพร้อมกับตัวต้านทานเพิ่มเติม (เพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างตัวเหนี่ยวนำ)
ในระหว่างการวัด สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นในขดลวด ปฏิสัมพันธ์ของพวกมันทำให้เกิดแรงบิดที่แน่นอนซึ่งจะเบี่ยงเบนขดลวดที่กำลังเคลื่อนที่โดยมีลูกศรบ่งชี้เชื่อมต่อกับมันในมุมที่กำหนด ขนาดของมุมนี้เทียบเท่ากับผลคูณของกระแสและแรงดัน ณ เวลาปัจจุบัน
โครงการ วัตต์มิเตอร์แบบดิจิตอลวัดทั้งปฏิกิริยาและปฏิกิริยาและพลังงาน นอกจากนี้ หน้าจอดิจิตอลของวัตต์มิเตอร์ยังแสดง (นอกเหนือจากการอ่านค่าพลังงาน) แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และการใช้พลังงานต่อหน่วยเวลาอีกด้วย
การทำงานของวัตต์มิเตอร์แบบดิจิตอลนั้นขึ้นอยู่กับการวัดแรงดันและกระแสเบื้องต้น เพื่อจุดประสงค์นี้ ที่อินพุตจะมี: เซ็นเซอร์กระแสแบบอนุกรมพร้อมโหลดและเซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้าแบบขนาน เซ็นเซอร์สามารถสร้างขึ้นโดยใช้เทอร์มิสเตอร์ เทอร์โมคัปเปิล หม้อแปลงเครื่องมือ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ค่าทันทีของปริมาณที่ได้รับโดยใช้วิธีแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลจะถูกส่งไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ การคำนวณที่จำเป็นเกิดขึ้น (คำนวณส่วนประกอบพลังงานที่ใช้งานและปฏิกิริยา) และผลลัพธ์จะได้รับในรูปแบบของการส่งข้อมูลไปยังจอแสดงผลและอุปกรณ์ภายนอกที่เชื่อมต่อ

มิเตอร์เหล่านี้มีขั้วต่อสี่ขั้ว (2 เอาต์พุตและ 2 อินพุต) สำหรับการเชื่อมต่อ สองตัวใช้เพื่อเชื่อมต่อกับวงจรอนุกรม (กระแส) - เชื่อมต่อก่อนและอีกสองตัวใช้สำหรับวงจรขนาน (วงจรแรงดันไฟฟ้า) จุดเริ่มต้นของวงจรแรงดันไฟฟ้า (อินพุต) เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของวงจรกระแส (สามารถเชื่อมต่อหน้าสัมผัสด้วยจัมเปอร์) และกับเทอร์มินัลหนึ่งของเครือข่าย จุดสิ้นสุดของวงจรแรงดันไฟฟ้า (เอาต์พุต) เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลอื่นของเครือข่าย ดูแผนภาพ

การออกแบบทำงานบนหลักการของเซ็นเซอร์หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า เนื่องจากคุณสามารถใช้หม้อแปลงเครือข่ายธรรมดาที่สุดได้โดยมีขดลวดปฐมภูมิประมาณ 3,000 รอบบนแกนเหล็กและขดลวดทุติยภูมิเพียงสองรอบเท่านั้น อัตราส่วนของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิจะแปรผกผันกับจำนวนรอบ

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นประกอบด้วยมือของคุณเองจากไดโอดเจอร์เมเนียม ความต้านทาน R2 จะลดความไวของวัตต์มิเตอร์ลงสิบเท่า หากคุณต้องการวัดการใช้พลังงานของกาต้มน้ำไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนแบบพัดลม และอุปกรณ์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน การบ่งชี้นี้ทำบนไมโครแอมมิเตอร์แบบหน้าปัดธรรมดา สเกลของมันเป็นแบบไล่ระดับเพื่อความสะดวกในการใช้งาน การตั้งค่านี้ดำเนินการโดยใช้วัตต์มิเตอร์แบบดิจิทัลอ้างอิงหรือใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีกำลังไฟที่รู้จัก หลอดไส้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับจุดประสงค์นี้ หรือเป็นทางเลือกให้ปิดทุกอย่างในอพาร์ทเมนต์แล้ววัดด้วยเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าทั่วไป

วงจรวัตต์มิเตอร์อย่างง่ายบน Arduino

ที่นี่บทบาทของเซ็นเซอร์เล่นโดยตัวต้านทานแบบแบ่งซึ่งกระแสไหลผ่าน มีสายไฟเพิ่มเติมสองเส้นออกมาจากตัวแบ่งและเชื่อมต่อกับช่อง ADC สองช่องของบอร์ด Arduino ความต่างศักย์ไฟฟ้าจากสองเส้นนี้เป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าที่ผ่านความต้านทาน กระแสสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ผม = (V 2 – V 1) / R

เนื่องจากกำลังในวงจร DC เป็นผลคูณของแรงดันและกระแส ดังนั้น P = V 2 × I ดังนั้นด้วยสูตรง่ายๆ คุณจึงสามารถสร้างวัตต์มิเตอร์จากแอมมิเตอร์และวัดการใช้พลังงานได้ แผนภาพการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์แสดงไว้ด้านล่าง

คุณสามารถดูรหัสโปรแกรมได้

โดยปกติแล้วเมื่อสั่งของจากจีนเมื่อมาถึงจะพบว่ามีขนาดเล็กกว่าขนาดจริงมาก แต่ในกรณีของฉันกลับกลายเป็นว่าอุปกรณ์มีขนาดไม่เล็ก ที่ด้านหน้ามีจอ LCD พร้อมแสงพื้นหลังสีฟ้า และยังมีปุ่มควบคุมซึ่งฝังอยู่ในตัวเครื่อง ด้านหลังมีแผนภาพการเชื่อมต่อ รุ่น และน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่เป็นไปได้


แผนภาพการเชื่อมต่อและขนาดอุปกรณ์:

ผู้ผลิตประกาศคุณสมบัติทางเทคนิคดังต่อไปนี้:
- แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน: 80~260V(AC)
- ช่วงการวัดแรงดันไฟฟ้า: 80~260V(ไฟฟ้ากระแสสลับ)

- ความถี่การทำงานของเครือข่าย: 45-65เฮิรตซ์
- ความแม่นยำ (ข้อผิดพลาดในการวัด):± 1%
เราต้องไม่ลืมว่ารุ่นนี้มีไว้สำหรับเครือข่ายกระแสสลับสูงถึง 260V มีวัตต์มิเตอร์ที่คล้ายกันซึ่งใช้งานได้กับกระแสตรงเท่านั้นโดยมีกระแสสูงถึง 100V หากคุณสับสนและเชื่อมต่อสิ่งนี้กับกระแสสลับ 260V ดอกไม้ไฟและกลิ่นไหม้จะถูกสร้างขึ้น


ถ้าอย่างนั้นฉันจะบอกคุณว่าฉันรวมอุปกรณ์เข้ากับเคสเพื่อให้ได้ "ผลิตภัณฑ์" ที่ใช้งานได้แบบสำเร็จรูปได้อย่างไร ในฐานะผู้บริจาคตัดสินใจใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากธรรมดาที่สุดหรืออีกวิธีหนึ่งคือสายไฟต่อที่มีสามซ็อกเก็ต แน่นอน คุณสามารถซื้อกล่องพลาสติกและเต้ารับพลาสติกขนาดแยกกันแล้วประกอบด้วยวิธีนั้นได้ แต่ตัวเลือกที่มีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากดูเหมือนจะเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับฉัน


ในแง่ของความยาวและความกว้าง วัตต์มิเตอร์กลับกลายเป็นเหมือนกับปลั๊กต่อสายไฟสองอันทุกประการ นี่เป็นข่าวดี เนื่องจากไม่จำเป็นต้องวัดขนาดและเขียนแบบกับผู้บริจาคเอง คุณสามารถเริ่มเลื่อยสี่เหลี่ยมตามเส้นที่ระบุไว้ที่โรงงานของผู้ผลิตเครื่องป้องกันไฟกระชากได้ สำหรับสิ่งนี้ฉันใช้มีดเครื่องเขียนธรรมดาและไฟแช็ก


หลังจากนั้นประมาณ 10 นาที สถานที่สำหรับวัตต์มิเตอร์ก็พร้อม ชิ้นงานมีลักษณะดังนี้:


ถึงเวลาที่จะเริ่มประกอบชุดก่อสร้างนี้แล้ว


สายไฟทั้งหมดได้รับการเคลือบดีบุกและป้องกันเพิ่มเติมด้วยการหดตัวด้วยความร้อน แผนภาพการเชื่อมต่อนั้นคุณต้องเชื่อมต่อสายไฟจากปลั๊กเข้ากับเครื่องหมายกลางทั้งสองนั่นคือ วัตต์มิเตอร์จะได้รับแรงดันไฟฟ้าจากเครือข่าย 220V ผ่านพวกเขา ถัดไป เทอร์มินัลสำหรับเต้ารับในอนาคตของเราเชื่อมต่อกับขั้วด้านนอกสุดสองอัน ฉันไม่ได้สนใจที่จะสร้างปลั๊กไฟใหม่สำหรับปลั๊กไฟแต่ใช้ปลั๊กที่มีอยู่แล้วในสายไฟต่อพ่วง ส่วนที่ไม่ได้ใช้ถูกหุ้มด้วยฟิล์มหด เผื่อว่าไม่มีอะไรจะขาดหาย


เชื่อมต่อสายไฟทั้งหมดแล้วอุปกรณ์ได้รับการแก้ไขด้วยซิลิโคน - ได้เวลาประกอบแล้ว!


ในที่สุดฉันก็ได้วัตต์มิเตอร์ขนาดกะทัดรัดที่มีช่องเสียบเดียวสำหรับเชื่อมต่อกับผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม เดิมทีสายไฟยาวประมาณ 3 เมตร แน่นอนว่าฉันไม่ได้ต้องการอะไรมากขนาดนั้น เลยตัดส่วนใหญ่ทิ้งให้เหลือเพียงหนึ่งเมตรเท่านั้น สีไม่เข้ากันสักนิด เสียดายไม่มีสายต่อสีดำ เสร็จแล้วจะได้ดูสวยขึ้น)


การเปิดสวิตช์ครั้งแรกสำเร็จ อุปกรณ์ทำงานและนับพลังงาน


จอแสดงผลแบ่งออกเป็นสี่ส่วน: แรงดันไฟฟ้า (V) กระแส (A) กำลัง (W) และพลังงานที่ใช้ไป (Wh) องค์ประกอบควบคุมเดียวสำหรับอุปกรณ์คือปุ่มที่อยู่ด้านหน้า มันถูกฝังเข้าไปในร่างกาย ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถกดมันด้วยนิ้วของคุณได้


- กดปุ่มหนึ่งครั้งเพื่อเปิดและปิดไฟแบ็คไลท์ แสงไฟค่อนข้างสว่างและสม่ำเสมอ ช่วยให้คุณมองเห็นหน้าจอได้ดีขึ้น
- การกดแบบยาว (5 วินาที) จะทำให้วัตต์มิเตอร์เข้าสู่โหมดการตั้งโปรแกรม คุณสามารถตั้งค่าเกณฑ์การวัดพลังงานสูงสุด (Wh) ได้ โดยค่าเริ่มต้นคือ 4.5 kW
- เพื่อให้วัตต์มิเตอร์เข้าสู่โหมดศูนย์คุณต้องกดปุ่มค้างไว้เป็นเวลานานจนกระทั่งข้อความ "SET CLr" ปรากฏขึ้น
การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดจะถูกบันทึกไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน แม้ว่าไฟฟ้าดับ การตั้งค่าจะไม่ถูกรีเซ็ต

เกี่ยวกับความแม่นยำ ฉันทำการเปรียบเทียบกับมัลติมิเตอร์ทั่วไป บางครั้งการอ่านแรงดันไฟฟ้าของวัตต์มิเตอร์อาจต่ำกว่าเล็กน้อยและบางครั้งก็เท่ากัน ซึ่งสามารถดูได้จากภาพถ่ายด้านล่าง