Ваттметры

Для чего нужны ваттметры?

Ваттметры являются контрольно-измерительными приборами, которые используются для измерения мощности электрического тока. Основная их задача состоит в замере мощности, потребляемой электроприбором или оборудованием, ведь важно, чтоб мощность подключённой нагрузки совпадала с мощностью электрической сети. От этого зависит стабильность работы и исправность техники, а также безопасность. Кроме того, замер мощности служит для тестирования новых образцов продукции. А ещё эти приборы позволяют вести учёт потреблённого электричества. По сути, такие приборы являются усовершенствованной версией электросчётчика.

Разновидности измерителей мощности

Измерители электрической мощности могут иметь разное исполнение, в зависимости от специфики применения. Они могут быть стационарными (встраиваемыми) и портативными (переносными). К встраиваемым относят щитовые ваттметры, а к портативным — профессиональные и бытовые. Также различают низкочастотные ваттметры постоянного тока, радиочастотные проходящей и поглощаемой мощности. В зависимости от метода обработки и отображения измерений выделяют два типа ваттметров: аналоговые и цифровые. Так, первые определяют активную мощность, тогда как вторые способны измерить как активную, так и реактивную мощности. При этом, аналоговые ваттметры оснащены стрелочной шкалой, а у цифровых измерителей мощность и другие характеристики тока показывает дисплей.

Аналоговые измерители относятся к электродинамическим приборам. Они делают точные измерения. Их работа основывается на взаимодействии двух катушек: статорной и роторной. Первая, статорная, сделана неподвижной и обмотана толстым проводником с малым количеством витков, обладает малым сопротивлением. Вторая — роторная, подвижная, содержит обмотку из тонкого проводника с большим количеством витков и значительным сопротивлением. Принцип действия следующий: неподвижная катушка включается последовательно с потребляющим электроприбором и не имеет добавочных резисторов, тогда как роторная подключается по параллельной схеме и оснащена резистором, обеспечивающем дополнительное сопротивление.

При подключении электросети через аналоговый ваттметр, в обеих обмотках появляются свои магнитные поля, которые начинают действовать друг на друга. От этого роторная катушка отклоняется на угол, который зависит от соотношения напряжения и силы тока. К оси вращения присоединена стрелка с пружиной. После отключения катушки от тока она возвращает стрелку в исходное положение. Для уравновешивания стрелки в конструкции применяется противовес.

Электродинамические ваттметры подходят для измерения в цепях как постоянного, так и переменного тока.

Цифровые ваттметры определяют используемую мощность с помощью предварительного измерения напряжения и силы тока. Для этого датчик напряжения подключается к потребителю электроэнергии по параллельной схеме, а датчик тока — по последовательной. Грубо говоря, ваттметры цифрового типа состоят из вольтметра и амперметра.

Измеренные параметры поступают в аналого-цифровой преобразователь, где обрабатываются микропроцессором, а результат вычисления отображается на дисплее.

Измерители цифрового типа подходят лишь для работы с переменным током.

Бытовые, профессиональные, щитовые ваттметры

В зависимости от реализации подключения к электросети (месту использования) все ваттметры делятся на бытовые, профессиональные, щитовые. Это также определяет форму исполнения измерительного прибора.

Бытовые сделаны в виде адаптера-переходника: на задней панели у них расположены вилки для подключения к розеткам, а на лицевой стороне — розетка. Поэтому такие измерители называют розеточными.

Особенность бытовых ваттметров состоит в том, что они не врезаются в цепь, а подключаются к ней. Также такие приборы представлены исключительно цифровыми устройствами. Работают только в сетях переменного напряжения.

Профессиональные измерители мощности отличаются от бытовых разновидностей настольным исполнением и большими габаритами. У них больший диапазон измерений напряжения, тока и частоты. Кроме того, они имеют повышенный класс точности. А ещё такими приборами можно проверять более простые ваттметры. При этом профессиональные приборы менее требовательны к форме тока. Они справляются как с переменным, так и с постоянным током. Могут проводить измерения тока синусоидальной, квадратной, пилообразной и пульсирующей формы сигнала. Также выпускаются модели, которые подходят под электросети на одну или три фазы.

Щитовые (встраиваемые) ваттметры являются стационарными приборами. Они встраиваются в измеряемую цепь и работают постоянно. Применяются в индикаторных щитках. Подходят для измерения активной и реактивной мощности в однофазных и трёхфазных электрических цепях.

Если профессиональные и щитовые разновидности эксплуатируются электриками, бытовые могут использоваться рядовыми потребителями электричества.

Бытовые измерители мощности: особенности

В быту используются розеточные измерители мощности. Их ещё можно назвать приборами учёта электричества. Внешне такие приборы похожи на розетки-переходники. Причём большинство моделей бытовых цифровых розеточных ваттметров способны показывать несколько измерений: напряжение, ток, частоту, потребляемую мощность. Вдобавок, они могут вести учёт и подсчитывать стоимость потреблённой электроэнергии на протяжении выбранного времени. А некоторые модели могут даже определить коэффициент мощности и провести учёт электроэнергии по дневному и ночному тарифу.

Особая разновидность бытовых ваттметров-переходников — усовершенствованные модели для удалённого мониторинга и управления. Такие измерители отлично подойдут для систем «умный дом». Их ещё называют Smart-ваттметрами.

Бытовой ваттметр включается в розетку. Затем к нему подключается электроприбор, потребляемую мощность которого необходимо определить. Автоматически начнётся отсчёт времени и будет отображаться мощность прибора. Выбрав необходимый режим отображения на дисплей можно вывести разные величины: напряжение, ток, потребляемую мощность, максимальную и/или минимальную мощность, таймер, учёт и стоимость израсходованной электроэнергии. У простых приборов на дисплее может отображаться только один из перечисленных параметров, тогда как более продвинутые модели измерителей показывают сразу несколько разных величин.

В бытовых измерителях имеется встроенный аккумулятор либо батареи питания. Источник питания необходим для хранения мощности.

Характеристики бытовых измерителей

Ассортимент не отличается большим разнообразием моделей, но они всё же различаются между собой. Основными характеристиками бытовых ваттметров являются: измеряемая мощность, диапазон измеряемого входного напряжения, максимальный ток, стандарт розетки и вилки, источник питания, подсветка дисплея, наличие дополнительных функций.

Бытовые ваттметры рассчитаны на измерение мощности от 0 до 3680 Вт. Большинство домашних электроприборов укладываются в этот показатель. Точно так же диапазон мощности у многих моделей одинаков, поэтому на данный параметр не обязательно обращать внимание при покупке ваттметра.

Но если измеряемая мощность у ваттметров одинакова, то диапазон рабочего и измеряемого входного напряжения может отличаться. В первую очередь, это зависит от стандарта вилки, но и у моделей под европейский стандарт он не одинаков. Например, распространённым является диапазон 230-250В, но есть ваттметры с более широким диапазоном — 150-250В, 190-270В или 100-260В.

Допустимый ток у измерителей мощности для европейского стандарта составляет 16А. Но у ваттметров под другие типы розеток предельный ток может быть другим.

Бытовые ваттметры выпускаются под разные стандарты розеток: европейский, английский, американский, австралийский, французский, бразильский. Причём одна и та же модель может иметь несколько версий, под каждый стандарт подключения. Для эксплуатации в отечественных условиях следует выбирать приборы с европейским стандартом. Они снабжены вилкой и розеткой типа F — с заземлением.

Важной характеристикой является источник питания, поскольку по данному параметру существует большое разнообразие и от него зависит удобство использования, ведь у разных моделей ваттметра в роли источника питания может выступать или батарея, или аккумулятор. Соответственно, при разрядке батарею необходимо заменить (а из этого вытекает различие в типоразмере элемента питания), а аккумулятор — подзарядить при помощи специального зарядного устройства.

Дисплеи у бытовых ваттметров бывают двух видов — с подсветкой и без подсветки.

У бытовых розеточных измерителей мощности есть и другие характеристики — максимальное количество дней для учёта, количество кВт/ч, наибольшая цена для расчётов. Но они у всех моделей одинаковы.

Отличительная особенность бытовых ваттметров состоит в возможности наличия дополнительных функций. Это может быть определение коэффициента мощности, сигнализатор о превышении допустимых показателей, измерение содержания углекислого газа (CO) в помещении. Smart-ваттметры могут дистанционно включать-выключать бытовые приборы.

Где купить?

В нашем интернет-магазине представлены две модели бытовых ваттметров — EC-5 и UNI-T UT230B-EU. Это довольно распространённые модели.

Измеритель мощности EC-5 обладает как стандартным набором функций бытового ваттметра — измерение и отображение напряжения, тока, частоты, потребляемой мощности, расчёт стоимости кВт/ч — так и расширенными функциями: отображением максимальной и минимальной потребляемой мощности, измерением коэффициента мощности. Оснащён большим дисплеем. Причём он имеет 7 режимов отображения на дисплее, которые одновременно показывают несколько значений: время-мощность-стоимость, время-накопленное количество электроэнергии, время-напряжение-частота, время-ток-коэффициент эффективной мощности, время-минимальная мощность, время-максимальная мощность, время-максимальная мощность-перегрузка. Работает от несъёмного аккумулятора напряжением 3.6В. Недостатком данной модели является отсутствие подсветки дисплея.

Измеритель мощности UNI-T UT230B-EU также имеет стандартный набор функций — измерение и отображение напряжения, силы тока, частоты, мощности потребления, расчёт стоимости кВт/ч. При этом он способен измерить коэффициент мощности и может обнаружить старт работы электроприборов (0.20 Вт). В придачу к этому, снабжён дисплеем с подсветкой. Источником питания служит «часовая» батарейка CR2032 на 3В.