Vattmetrning elektr davri. Vattmetrning ulanish diagrammasi

Sanoat vattmetrlari ishlab chiqarishda quvvat sarfini o'lchash uchun ishlatiladi. Biroq, bunday mahsulotlarning inkor etilmaydigan sifatiga qaramasdan, qurilmani 100-200 dollarga sotib olish har doim ham foydali emas. Misol uchun, agar siz faqat uy kompyuteri yoki lampochkaning elektr energiyasini iste'mol qilishni tekshirmoqchi bo'lsangiz.

Keyin sizga mikrokontrollerga asoslangan oddiy, arzon va juda aniq mahsulot kerak bo'ladi. Oqim sinusoidal (deyarli) bo'lgani uchun faol va reaktiv komponentlarni o'lchash kerak. Xo'sh, va yo'lda, tarmoq chastotasi bilan quvvat omili.

Umumiy sxema oddiy:
1) Yarim tsikl davomida (juda etarlicha), biz yukning kuchlanishini va oqimini o'lchaymiz.
2) Shu bilan birga biz uning davomiyligini o'lchaymiz (chastotani aniqlash uchun)
3) Biz oqim va kuchlanish cho'qqilari orasidagi faza masofasini o'lchaymiz (quvvat omilini aniqlash uchun)
4) Biz kerakli hisob-kitoblarni qilamiz va natijani LCD displeyda ko'rsatamiz.

Natijada biz quyidagilarni olamiz:
1) Yuklanish kuchlanishi
2) yuk oqimi
3) To'liq quvvat
4) Quvvat omili
5) Quvvatning faol va reaktiv komponentlari
6) Tarmoq chastotasi

Uskuna darajasida sxema AVR ATmega88 oilasining mikrokontrolleri asosida amalga oshiriladi. Quvvat transformatorsiz quvvat manbai bilan ta'minlanadi.

DIQQAT!!!
Sxema AC tarmog'idan galvanik tarzda ajratilmagan, shuning uchun uni yig'ish va ishlatishda juda ehtiyot bo'lishingiz kerak.
O'zingizni asrang.

Barcha parametrlar bir vaqtning o'zida LCD displeyga (WH0802) to'g'ri kelmasligi sababli, ular o'rtasida tsiklik almashishni tashkil qilish kerak. Buning uchun ko'rishni o'zgartirish tugmasi mavjud.

Oqim (va shuning uchun quvvat) o'lchov diapazoni MCP601 daromadini o'zgartirish orqali sozlanishi mumkin. Ushbu konfiguratsiyada diapazon: 3,2 Vt qadamlarda 0...3300 Vt.

Qurilmani shahar parametrlarini o'lchash uchun osongina qayta dasturlash mumkin (buning uchun o'lchash transformatori emas, balki shunt ishlatiladi). Keyin sizga tashqi quvvat manbai kerak bo'ladi, uning uchun terminal bloki allaqachon taqdim etilgan. Amaldagi korpus Z-100. Qulay, chunki DIN temir yo'li uchun barcha kerakli uyalar mavjud va arzon.

Ulangan 60 Vt akkor chiroq bilan kuchlanish va oqim ko'rsatkichlari rejimlarida, umumiy quvvat va quvvat faktorini ko'rsatish rejimlarida ishlash.

"ATmega88-dagi AC vattmetri" maqolasi uchun arxiv
Tavsif: Manba kodi (C), mikrokontroller proshivka fayli, PCB tartibi P-CAD 2006
Fayl hajmi: 263,03 KB Yuklab olishlar soni: 283

Bu ish arzon element bazasida kichik qurilma bo'lib, u 50 Gts chastotali o'zgaruvchan tokdagi yuk tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatni aniqlash imkonini beradi, ya'ni. tarmoqdan yoki transformatorlardan. Bundan tashqari, u hozirda iste'mol qilinadigan quvvatni aniq belgilaydi va hech qanday tarzda elektr hisoblagich emas. Uchta kuch mavjud - to'liq, faol va reaktiv. Boshqalarning borligini bilmayman. Shuningdek, o'qishlarda faza almashish burchagi kosinusining qiymati ko'rsatiladi, buning natijasida umumiy va reaktiv quvvat hisoblari amalga oshiriladi.
Vattmetrni loyihalash dissertatsiyaning maqsadi edi, shuning uchun texnik xususiyatlar ish boshlig'i va yaxshi o'qituvchi - A.I.Bobr tomonidan shakllantirildi. Texnik shartlarni shakllantirishda asosiy omil shundaki, bu o'qituvchi laboratoriya ishlarini olib borishi va turli xil asboblar va stendlarga ega bo'lishi kerak. Chunki Mamlakat tartibsiz va odatdagidek, hech kimda pul yo'q - ko'pchilik talabalarga yordam berish uchun tashqariga chiqishga majbur. Shu sababli, ko'plab stendlar talabalarning diplomlarini loyihalashda qo'llari bilan qilingan. Ushbu ish avtotransformator orqali tarmoqqa ulangan transformatorda qisqa tutashuv va qisqa tutashuvni o'rganish uchun mo'ljallangan, shuning uchun texnik tavsif quyidagi parametrlar bilan cheklangan:
- maksimal o'lchangan quvvat - 650 Vt (aniq bo'lish uchun 655,36);
- o'zgarishlar o'zgarishi burchagini aniqlash uchun qadam - 1 ° (xuddi shunday kosinus jadvaliga ham tegishli);
- o'lchangan oqim va kuchlanish maksimal quvvatga bog'liq - kuchlanish amplitudasi 256 * 1,41 (V) gacha, oqim amplitudasi esa 2,56 * 1,41 (A) gacha;
- xatolar Pnom ning 10% dan ko'p bo'lmagan darajada o'rnatildi, menimcha, Smax ning 10% ni aytish yaxshiroq bo'lar edi, ammo o'lchangan quvvat kamayishi bilan xatolar kuchlanish tufayli kuchayadi. 141 ga bo'linadi va ADC bit tezligi faqat 10 ga teng.
Ushbu asosiy parametrlarga asoslanib, biz aytishimiz mumkinki, bu vattmetr yangi boshlanuvchilar uchun foydali bo'lishi mumkin va shunga o'xshash qurilmalarni yanada rivojlantirish uchun namuna sifatida, chunki sxema va proshivkada hamma narsa silliq emas, lekin u ishlaydi.
Shunday qilib, diagramma:

Diagramma bo'yicha ba'zi izohlar:
- quvvat pallasi standart, MK ning analog qismiga quvvatni filtrlashdan boshqa hech qanday burilishlar yo'q (MK oyoqlaridagi induktor va kondansatör)
- Orqa yoritish uchun R5, bu reyting bilan orqa yorug'lik o'rtacha va yorug'lik etarli bo'lmaganda ko'rinadi, shuningdek chiziqli stabilizatorga juda ta'sir qilmaydi, shuning uchun menda radiatorsiz bor.
- R4 LCD kontrastini sozlash uchun zarur.
- C7 - shovqinni filtrlash, chunki ION ichki, lekin oyoq undan o'chmaydi.
- C10 - LCD quvvat manbaidan shovqinni filtrlash; ko'pincha kontaktlar chayqalganda, u chalkashib ketadi va bema'nilikni ko'rsatadi. Bu Konder vaziyatni biroz tuzatadi.
- C11 - bir xil filtrlash, faqat o'lchangan sxema bo'ylab, chunki Yukni ulash va o'chirishda shovqin juda dahshatli bo'lishi mumkin. Ushbu kondensator nusxa ko'chirish mashinasidan taxtaning quvvat filtridan yirtilgan. Kompyuterning quvvat manbalari kirishda bir xil bo'ladi, lekin siz uni nominal qiymat bilan oshirib yubormasligingiz kerak, chunki ... reaktiv elementlar faza siljishlarini hosil qiladi.
- R7 va SMBJ5.0A oqim kuchayishi paytida kuchlanishni cheklash uchun xizmat qiladi. SMBJ5.0A bostiruvchi, transil yoki himoya diyotidir. U zener diodi kabi ishlaydi, yagona farqi shundaki, u uzoq muddatli barqarorlashtirish uchun mo'ljallanmagan va u mo'ljallangan kuchlanish oshib ketganda, u ochiladi va o'nlab mikrosekundlarda katta oqimlarni boshqarishga qodir. Bunga ehtiyoj va rezistor rozetkadagi vilka uchqunlari tufayli bitta MK yonib ketganidan keyin paydo bo'ldi. Biroq, himoya bilan bir qatorda, bitta yomon xato paydo bo'ladi - kosinus va faol quvvat reaktiv quvvatdan XX gacha bo'lgan shovqin tufayli sakray boshlaydi, garchi umumiy quvvat nolga teng bo'lsa va qolgan hisoblar amalga oshirilmasligi kerak.
- R1, R2, VD1 141 ga ajratuvchi bo'lib, diod teskari yarim to'lqinning ADC ga o'tishi uchun cheklovchi vazifasini bajaradi.
- R6, VD6 - joriy shunt va kuchli diod, shuning uchun salbiy yarim to'lqin u orqali o'tadi.
- Menda SC1602BULT LCD bor, chunki... Boshqa kompaniyalarni topish qiyin, lekin buni Amerika bilan bir xil shiorga ega bo'lgan jasur Tayvanlik yigitlar yaratgan - biz butun dunyo hasad qilish uchun hamma narsani bir joyda qilamiz. Shuning uchun, Amerikada metr o'rniga dyuym bor, tayvanliklar esa boshqa quvvat aloqasiga ega va belgilar jadvali standart bo'lganlarning hech biriga mos kelmaydi. Shu bilan birga, kontroller HD44780 bilan mos keladi.
Xo'sh, aslida, bu element element. Yuqorida yozganimdek - g'ayrioddiy yoki kam narsa yo'q.

Endi qiymatlarni aniqlash uchun hisob-kitoblar va usullarning qisqacha tahlili.
ADC soat generatori 125 kHz chastotaga o'rnatiladi. Raqamlashtirish bir davrda amalga oshiriladi, ya'ni. 20ms. Bitta raqamlashtirish 13 ADC tsikli davom etadi. Faqat bitta ADC mavjud, shuning uchun uning kanallari ketma-ket raqamlashtirilishi kerak. Oqim va kuchlanish kanalini raqamlashtirish deyarli har xil o'zgaruvchilar va kanallardan tashqari hech narsani aks ettirmaydi. Raqamlashtirishda har bir o'lchangan qiymat avvalgisi bilan taqqoslanadi va agar yangisi kattaroq bo'lsa, u eslab qolinadi. Shu tarzda umumiy quvvat sarfini aniqlash mumkin. Fazalarni almashtirish burchagi yarim to'lqinning nolga o'tishini (yoki yaxshiroq aytganda, sinusoidning nolga yaqinlashishini) aniqlaydigan dasturiy ta'minot orqali aniqlanadi. Sinus to'lqinining yarim to'lqinining nolga o'tishiga mos keladigan sharoitlarda taymerdan uzilish sodir bo'ladi, bunda barcha arifmetik operatsiyalar kuchlar va kosinuslarni hisoblash uchun olingan qiymatlar bilan amalga oshiriladi. Bu asosiy kod. Qolganlarning hammasi ahamiyatsiz va standartdir.

Bu yerga:
U- tarmoqdagi kuchlanish;
I- yuk orqali oqim;
U*- rezistorli ajratgichdan keyin amplituda kuchlanish qiymati;
U**- oqim o'lchash qarshiligidagi kuchlanishning amplituda qiymati;
U ADC0- mikrokontrollerning ADC0 kirishidagi raqamli kuchlanish;
U ADC1- mikrokontrollerning ADC1 kirishida raqamli kuchlanish (o'lchangan oqimga mos keladi);
A- sinusoidning nolga o'tishiga mos keladigan taymer vaqtini saqlash maydoni;
b- taymer vaqtini eslab qolishda xatolik (sinusoidning nolga o'tishini aniqlash).

Endi fotosuratlar uchun.

Mening diplomim uchun qilingan imzom. Uning yarmi yo'naltirilmaydi, bitta trek unutiladi va simlar to'liq muvaffaqiyatli emas. Shuning uchun, men o'zimning imzo versiyamni joylashtirmayapman va men barcha qiziquvchilarga analog kontaktlarning zanglashiga olib keladigan shovqinga chidamliligi talablarini inobatga olgan holda uni o'zlari uchun ishlab chiqishni taklif qilaman.

G'ilofdagi belgi va transning yuqori ko'rinishi. Koson bozorda sotib olingan. Kollejdagi usta ularni Polshadan olib ketayotganini aytdi. Ushbu mo''jiza taxminan 3 dollar turadi.

Korpusning ustki qismida rozetka, filtrli kondensator va LCD modul mavjud.

Ushbu mo''jizaning yuqori ko'rinishi tanaga yig'ilgan.

Old korinish. Yelimlangan plexiglass orqasida LCD displeydan va tokchalarning chiqadigan murvatlaridan boshqa hech narsa ko'rinmaydi.
Shunday qilib, agar kimdir hali sezmagan bo'lsa, qurilmada galvanik izolyatsiya yo'q, shuning uchun vattmetrning tok o'tkazuvchi qismlariga teginish hayot uchun xavflidir va ular bilan aloqa qilmaslik tavsiya etiladi!!!
Shuning uchun men plexiglassni yopishtirdim va uning orqasiga LCD-ni qo'ydim. Raflar temir, lekin ular ishlab chiqaruvchi tomonidan taqdim etilgan va tenglikni lehimlash va o'tkazgichlarga tegmaydigan joylarda LCD displeyga murvat bilan o'rnatiladi va birining ostida kontaktni oldini olish uchun karton yuvish vositasi mavjud. anakartlarni korpusga o'rnatishda.

Biz XX ustida ishlaymiz va nosozliklarni (yoki aralashuvni) ushlaymiz.

Biz 60 Vt akkor chiroq bilan ishlaymiz va juda haqiqiy qiymatlarni ko'rsatamiz. Aytgancha, quvvat sarfini aniqlash va qurilmani kalibrlash uchun men Mastech MY-6 multfilmidan foydalandim. Shu bilan birga, tarmoqdagi kuchlanish 210V, chiroq orqali o'tadigan oqim esa 0,22A edi.2W qaerga ketganini ayta olmayman, lekin men bo'lingan kuchlanishlarni o'lchab, formulani tuzatdim va formulani tuzatdim. oqim, chunki ideal holda 0,707 Ohm qarshilik bo'lishi kerak edi.
Menimcha, kosinus juda ishonchli bo'lib chiqdi. U 2 ° burchakka to'g'ri keladi. Albatta, siz sof faol yuk bilan burchak uchun tuzatish kiritishingiz mumkin, lekin simlar, ularning izolatsiyasi va boshqalarni hisobga olishingiz kerak. quvvatga reaktiv komponent ham hissa qo'shadi.

Chiroq shunday yonadi. Chiziqlar - kamera va chiroqning miltillovchi chastotasi o'rtasidagi desinxronizatsiya. Albatta, bu ko'zga sezilmaydi va chiroq tarmoqdan bir xil tarzda porlaydi. Nega bu fotosuratlarda sezilarli - men bilmayman. Yoki diod orqali qarshilik ancha past bo'ladi, yoki barcha lampalar shunday miltillaydi.
Yana bir eslatma - 1.000 dan boshqa kosinus 0.XXXX deb o'qilishi kerak. Fazali siljish burchagi belgisi ko'rsatilmagan, chunki LCD displeyda etarli joy yo'q va odatda induktiv yuklar ustunlik qiladi.
Men ushbu qurilma bo'yicha har qanday sharh, tanqid va takliflardan xursand bo'laman. Mikrodastur va sxemalarni yanada muvaffaqiyatli shaklga keltirish istagi ham bor, shuning uchun men qiziquvchilardan gapirishni so'rayman va o'z navbatida takrorlash paytida yuzaga keladigan har qanday muammolarni hal qilishda yordam berishga va'da beraman.

Odatdagidek, biz savollarni qo'shamiz.

Hammaga salom! Bugun biz vattmetr deb ataladigan bunday oddiy qurilma bilan tanishamiz. Qurilma o'rnatilgan dizaynga ega va qurilma ichiga o'rnatilishi yoki o'rnatmasdan bevosita ishlashi mumkin. Vattmetr unga ulangan iste'mol qilinadigan qurilmaning faol quvvatini o'lchash uchun mo'ljallangan.

Ushbu vattmetr modeli quvvatni o'lchashdan tashqari nima qila oladi:
1. Parametrlarni o'lchash: kuchlanish, oqim, faol quvvat, energiya miqdori.
2. Haddan tashqari yuk haqida signal (quvvat chegarasi qiymatidan oshib ketish, orqa yorug'likni miltillash), foydalanuvchi tomonidan o'rnatilgan qurilma parametrlaridan oshib ketganligi haqida signal berish (siz quvvat chegarasini o'rnatishingiz mumkin).
3. Ma'lumotni doimiy xotiraga saqlash va agar kerak bo'lsa, uni qayta o'rnatish.
Shuni ta'kidlashni istardimki, qurilma faqat faol quvvatni o'lchaydi, aslida sizning uyingizda o'rnatilgan har qanday elektr hisoblagich kabi. Reaktiv quvvat hisobga olinmaydi. Reaktiv quvvat sig'imli va induktiv yuklar tomonidan ishlab chiqariladi.

Faol quvvatni hisoblash xususiyatlari.

Faol quvvat quyidagicha hisoblanadi: P = U * I * COS, bu erda COS - quvvat omili.
Sof qarshilik yuklari uchun (masalan, akkor lampalar, isitish elementlari va boshqalar) quvvat koeffitsienti odatda 1 ga yaqin. Induktiv va sig'imli yuklar uchun quvvat koeffitsienti 0 dan 1 gacha bo'lishi mumkin.
Vattmetr bir tugma bilan boshqariladi.

1. Orqa yorug'likni boshqarish.

Tugmani qisqa bosish orqa yorug'likni yoqadi yoki o'chiradi. Orqa yorug'lik holati quvvat o'chirilganda saqlanadi, ya'ni u doimiy xotiraga saqlanadi.

2. Eshik quvvatini o'rnatish.

Ekranda "SET CLR" paydo bo'lguncha tugmani 3 soniya bosib turing. O'zgartirish mumkin bo'lgan raqam miltillay boshlaydi. Keyin tugmani qisqa bosish bilan siz qiymatni o'zgartirishingiz mumkin. Dastlabki holatga qaytish uchun tugmani 5 soniyadan ko'proq ushlab turish kerak.

3. Energiya ko'rsatkichlarini tiklash.

Tugmani bosing va energiya raqami ekranda miltillay boshlaguncha uni 5 soniyadan ko'proq ushlab turing. Tugmani yana qisqa bosish energiya qiymatini tiklaydi. O'rnatganingizdan so'ng, tugmani 5 soniyadan ko'proq ushlab turish orqali asl holatiga qaytishingiz mumkin.
O'lchov elementi vattmetrning ichida joylashgan bo'lib, hech qanday qo'shimcha manyovrlar yoki transformatorlar talab qilinmaydi. Qurilma, shuningdek, qo'shimcha quvvat talab qilmaydi. Qurilmani almashtirish diagrammasini vattmetrning orqa devorida topasiz. "LOAD" yozuvi ulangan yukni bildiradi.

Qurilmadagi ko'rsatkichlar suyuq kristalli matritsa tomonidan ko'rsatiladi va juda zamonaviy ko'rinishga ega. Matritsada ko'k rangli LED yoritgich mavjud.
Qurilma aniq, tejamkor va katta ikki qatorli displeyga ega. Tarmoq ko'rsatkichlarini va ulangan qurilmalar tomonidan iste'mol qilinadigan energiyani kuzatish uchun juda qulay. Ulanish va o'rnatish juda oson.
Aliexpress-da shunga o'xshash vattmetr modeli ham mavjud. Oqim transformatorli vattmetr. Yuqorida muhokama qilingan modelda shunt korpusga o'rnatilgan va maksimal o'lchash oqimi 20 A gacha bo'lgan oqim transformatori bo'lgan modelda o'lchash transformatorining o'zi korpusdan tashqarida joylashgan va to'g'ridan-to'g'ri aloqaga ega emas. Oqimni o'lchamoqchi bo'lgan simni u orqali o'tkazish kifoya. Vattmetrning ushbu versiyasining afzalligi 100A gacha bo'lgan yuqori yuk oqimidir, bu foydali bo'lishi mumkin.
Xo'sh, salbiy tomoni biroz yuqoriroq narx.

Vattmetrning xususiyatlari.

O'lchov kuchlanishi: AC 80 ~ 260V
Chastotasi: 45 – 65 Hz
O'lchov aniqligi: 1.0 sinf
O'lchov oqimi: AC 0 ~ 20A
O'lchash quvvati: 0 ~ 22 kVt
energiyani o'lchash diapazoni: 0 dan 9999 kVt / soatgacha
Ishlash harorati: -10 ° C ~ 65 ° C
Ishlash namligi: 35 ~ 85% RH
Hajmi: 90x50x25 mm (yumaloq qiymatlar. Aniq qiymatlar uchun quyidagi rasmga qarang).

Yetkazib berish tarkibi:

Vattmetr - 1 dona.
Qo'llanma (ingliz va xitoy tillarida) - 1 dona.

Vattmetr elektr tokining yoki elektromagnit maydonning kuchini aniqlash uchun ishlatiladigan o'lchov asbobidir. Kundalik hayotda bunday qurilma elektron qurilmalarning energiya iste'moli miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi.

Elektr tarmog'ining holatini tavsiflovchi muhim parametrlardan biri bu quvvatdir. Bu vaqt birligida elektr toki tomonidan bajarilgan ish hajmini ko'rsatadi. AC tarmog'iga bir vaqtning o'zida ulangan barcha uy jihozlarining quvvati tarmoqning ruxsat etilgan quvvati doirasida bo'lishi kerak. Aks holda, muammolar va muammolar yuzaga kelishi mumkin - uskunaning ishdan chiqishidan tortib kvartirada qisqa tutashuvlar va yong'inlargacha.

Quvvat vattmetr deb ataladigan maxsus qurilma bilan o'lchanadi. Va agar to'g'ridan-to'g'ri oqim pallasida oqimni kuchlanish bilan ko'paytirish orqali hisoblash oson bo'lsa, o'zgaruvchan tok tarmog'ida hamma narsa juda oddiy emas. Shuningdek, vattmetr elektr jihozlarining ish rejimini nazorat qilish, elektr inshootlarini sinovdan o'tkazish va elektr energiyasini iste'mol qilishni hisobga olish uchun ishlatiladi.

Quvvatni o'lchashdan oldin kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismining kuchlanishini va oqimini o'lchash kerak. O'lchov usullariga va keyingi ma'lumotlarni o'zgartirishga va o'lchov natijasini ko'rsatishga qarab, barcha vattmetrlar analog va raqamli bo'linadi:

Analog vattmetrlar O'z-o'zidan yozib oladigan va ko'rsatadiganlar mavjud. Ular sxema bo'limining faol quvvatini aks ettiradi. Ko'rsatuvchi vattmetrning indikatori yarim doira shkalasi va aylanadigan o'qga ega. O'lchov bo'linmalari vattlarda (Vt) o'lchangan kerakli quvvat qiymatlariga muvofiq kalibrlanadi.
Ularning ishlash printsipi ikkita induktorning o'zaro ta'siriga asoslangan. Ulardan biri kam sonli burilishlar va past qarshilik bilan qalin o'rash bilan statsionar. U yuk bilan ketma-ket sxema bo'yicha ulanadi. Ikkinchi indüktans, harakatlanuvchi, ko'p sonli burilishli yupqa mis simdan qilingan, shuning uchun uning qarshiligi ancha yuqori. U qo'shimcha qarshilik bilan birga yukga parallel ravishda tutashuvga ulanadi (indüktanslar orasidagi qisqa tutashuvni oldini olish uchun).
O'lchov paytida sariqlarda magnit maydonlar hosil bo'ladi. Ularning o'zaro ta'siri ma'lum bir burchak ostida ulangan indikator o'qi bilan harakatlanuvchi lasanni burishtiruvchi ma'lum bir momentni hosil qiladi. Bu burchakning kattaligi joriy vaqtda oqim va kuchlanish mahsulotiga teng.
Sxema raqamli vattmetrlar reaktiv va faol va quvvatni o'lchash. Bundan tashqari, vattmetrning raqamli ekrani ham (quvvat ko'rsatkichlariga qo'shimcha ravishda) kuchlanish, oqim va vaqt birligi uchun energiya sarfini ko'rsatadi.
Raqamli vattmetrning ishlashi kuchlanish va oqimni oldindan o'lchashga asoslangan. Shu maqsadda uning kiritilishida quyidagilar mavjud: yuk bilan ketma-ket oqim sensori va parallel ravishda kuchlanish sensori. Sensorlar termistorlar, termojuftlar, asboblar transformatorlari va boshqa elektron komponentlar asosida tayyorlanishi mumkin. Analog-raqamli konvertor usuli yordamida olingan miqdorlarning oniy qiymatlari mikrokontrollerga yuboriladi. Unda kerakli hisob-kitoblar amalga oshiriladi (quvvatning faol va reaktiv komponentlari hisoblab chiqiladi) va natija displeyga va ulangan tashqi qurilmalarga ma'lumotlarni yuborish shaklida beriladi.

Ushbu hisoblagichlarda ulanish uchun to'rtta terminal (2 chiqish va 2 kirish) mavjud. Ulardan ikkitasi ketma-ket (oqim) zanjirga ulanish uchun ishlatiladi - u birinchi bo'lib ulanadi va ikkitasi parallel (kuchlanish davri) uchun ishlatiladi. Kuchlanish davrining boshlanishi (kirish) oqim davrining boshiga (kontaktlar jumper bilan ulanishi mumkin) va tarmoqning bir terminaliga ulanadi. Kuchlanish davrining oxiri (chiqish) tarmoqning boshqa terminaliga ulangan, diagrammaga qarang.

Dizayn oqim transformatori sensori printsipi asosida ishlaydi. Shunday qilib, siz po'lat yadroda taxminan 3000 burilishli birlamchi o'rash va faqat ikkita burilishli ikkilamchi o'rash bilan eng oddiy tarmoq transformatoridan foydalanishingiz mumkin. Birlamchi o'rash orqali o'tadigan oqim nisbati burilishlar soniga teskari proportsionaldir.

Yarim to'lqinli rektifikator o'z qo'llaringiz bilan germanium diodlaridan yig'iladi. Agar siz elektr choynak, fan isitgich va boshqa shunga o'xshash iste'molchilarning quvvat sarfini o'lchashni istasangiz, qarshilik R2 vattmetrning sezgirligini o'n barobarga kamaytiradi. Ko'rsatkich an'anaviy mikroampermetrda amalga oshiriladi. Uning shkalasi foydalanish qulayligi uchun tugatilgan. Sozlash mos yozuvlar raqamli vattmetr yordamida yoki ma'lum quvvatga ega maishiy texnika yordamida amalga oshiriladi, bu maqsad uchun cho'g'lanma lampalar juda mos keladi. Yoki variant sifatida kvartiradagi hamma narsani o'chiring va uni oddiy elektr energiyasi hisoblagichi bilan o'lchang

Arduino-da oddiy vattmetrning sxemasi

Bu erda sensorning rolini oqim o'tadigan rezistor o'ynaydi. Shuntdan ikkita qo'shimcha sim chiqadi va Arduino platasining ikkita ADC kanaliga ulanadi. Ushbu ikki chiziqdan kuchlanish farqi qarshilikdan o'tadigan elektr tokiga mutanosibdir. Tokni quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin:

I = (V 2 – V 1) / R

DC pallasida quvvat kuchlanish va oqim mahsuloti bo'lganligi sababli, u holda P = V 2 × I. Shuning uchun oddiy formula tufayli siz ampermetrdan vattmetr yasashingiz va quvvat sarfini o'lchashingiz mumkin. Vattmetrning ulanish sxemasi quyida keltirilgan.

Siz dastur kodini ko'rishingiz mumkin

Odatda, Xitoydan biror narsaga buyurtma berayotganda, u kelganida, u o'lchamidan ancha kichikroq bo'lib chiqadi, lekin mening holatimda buning aksi sodir bo'ldi, qurilma kichik emas edi. Uning old tomonida ko'k yoritgichli LCD displey, shuningdek, korpusga o'rnatilgan boshqaruv tugmasi mavjud. Orqa tomonda oddiy ulanish sxemasi, model va maksimal mumkin bo'lgan yuk mavjud.


Ulanish diagrammasi va qurilma o'lchamlari:

Ishlab chiqaruvchi quyidagi texnik xususiyatlarni e'lon qiladi:
- Ishlash kuchlanishi: 80~260V (AC)
- kuchlanishni o'lchash diapazoni: 80~260V(AC)

- Tarmoqning ishlash chastotasi: 45-65 Gerts
- Aniqlik (o'lchov xatosi):± 1%.
Shuni unutmasligimiz kerakki, ushbu model 260V gacha bo'lgan o'zgaruvchan tok tarmog'i uchun mo'ljallangan, vizual ravishda o'xshash vattmetrlar mavjud, ular faqat to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan ishlaydi, 100 V gacha bo'lgan oqim bilan, agar siz uni chalkashtirib yuborsangiz va 260 V o'zgaruvchan tok bilan ulasangiz. pirotexnika va yonish hidi paydo bo'ladi.


Xo'sh, men sizga tayyor ishlaydigan "mahsulot" ni olish uchun qurilmani korpusga qanday qo'shganimni aytib beraman. Donor sifatida, eng oddiy kuchlanish himoyachisi yoki boshqa yo'l bilan uchta rozetkali uzatma kabelidan foydalanishga qaror qilindi. Albatta, siz alohida o'lchamdagi plastik quti va rozetkani sotib olishingiz va uni shu tarzda yig'ishingiz mumkin, ammo menga kuchlanishdan himoya qiluvchi variant eng yaxshi echim bo'lib tuyuladi.


Uzunlik va kenglik bo'yicha vattmetr aynan ikkita uzatma kabeli rozetkasiga o'xshab chiqdi. Bu yaxshi yangilik, chunki donorning o'zida o'lchov va chizmalar olishning hojati yo'q. Siz to'rtburchakni kuchlanishdan himoya qiluvchi ishlab chiqaruvchining zavodida ko'rsatilgan chiziqlar bo'ylab arralashni boshlashingiz mumkin. Buning uchun men oddiy ish yuritish pichog'i va zajigalkadan foydalanardim.


Taxminan 10 daqiqadan so'ng vattmetr uchun joy tayyor edi, ish qismi quyidagicha ko'rinishga ega edi:


Endi bu qurilish majmuasini yig'ishni boshlash vaqti keldi.


Barcha simlar konservalangan va qo'shimcha ravishda issiqlik qisqarishi bilan himoyalangan. Ulanish diagrammasi shundan iboratki, simlarni vilkadan ikkita markaziy belgiga ulashingiz kerak, ya'ni. ular orqali vattmetr 220V tarmoqdan kuchlanish oladi. Keyinchalik, bizning kelajakdagi rozetkamiz uchun terminallar ikkita eng tashqi terminalga ulangan. Men rozetka uchun yangi rozetka yasamadim, men uzatma kabelida bo'lgan narsadan foydalandim. Uning ishlatilmagan qismi hech narsa ishdan chiqmasligi uchun har ehtimolga qarshi issiqlik qisqarishi bilan qoplangan.


Barcha simlar ulangan, qurilma silikon bilan o'rnatiladi - yig'ish vaqti keldi!


Oxir-oqibat, men iste'molchilarni ulash uchun bitta rozetkaga ega ushbu ixcham vattmetrni tugatdim. Aytgancha, shnurning uzunligi dastlab 3 metrga yaqin edi, albatta, menga bu qadar kerak emas edi, shuning uchun men uning ko'p qismini kesib tashladim va faqat bir metr qoldirdim. Ranglar biroz mos kelmadi, achinarlisi, qora uzatma kabeli yo'q edi, keyin tayyor mahsulot yanada chiroyli ko'rinardi).


Birinchi yoqish muvaffaqiyatli bo'ldi, qurilma ishlaydi va energiyani hisoblaydi.


Displey to'rt qismga bo'lingan: kuchlanish (V), oqim (A), quvvat (Vt) va sarflangan energiya (Wh). Qurilmaning yagona boshqaruv elementi old tomondagi tugmadir. U tanaga kiritilgan, shuning uchun uni barmog'ingiz bilan bosishingiz mumkin emas.


-Tugmani bir marta bosish orqa yorug'likni yoqadi va o'chiradi. Orqa yorug'lik juda yorqin va bir xil bo'lib, displeyni yaxshiroq ko'rish imkonini beradi.
-Uzoq bosish (5 soniya) vattmetrni dasturlash rejimiga o'tkazadi, ya'ni siz energiyani o'lchashning maksimal chegarasini (Wh) belgilashingiz mumkin, standart qiymat 4,5 kVt.
-Vattmetrni nol rejimiga o'tkazish uchun tugmani "SET CLr" yozuvi paydo bo'lguncha uzoq vaqt ushlab turish kerak.
Barcha o'zgarishlar doimiy xotirada saqlanadi, hatto elektr uzilishidan keyin ham sozlamalar tiklanmaydi.

Aniqlikka kelsak, men an'anaviy multimetr bilan taqqosladim, vattmetrning kuchlanish ko'rsatkichlari ba'zan biroz pastroq, ba'zan esa teng, buni quyidagi fotosuratlarda ko'rish mumkin.