Встраиваемый ВольтАмперВаттметр

Я расскажу про показометр, который может отображать не только переменное Напряжение, но и Ток, Активную мощность и Количество энергии (в кВт*ч), прошедшей через модуль. Который несложно встроить в обычный удлинитель типа «Пилот», получив универсальный девайс для любознательных.
Что такое Ваттметр? Многие знают, многие не знают, ну а многие думают, что знают. В данном конкретном случае это прибор, который умеет отделять активную часть мощности (которую учитывает счётчик) от того мусора (реактивная часть), который счётчик видеть не имеет права! Так вот, насколько точно он умеет это делать (при любом сочетании ёмкостной и индуктивной нагрузки), зависит его состоятельность как прибора. Проверим девайс при различных нагрузках. Ведь в реальной жизни коэффициент мощности, равный единице встречается очень редко. Для поверки (калибровки) этих устройств есть специальные приборы, а стОят они ох как недёшево!
Дабы не рассеивать ваше внимание на фото распаковки, собрал всё в один файл.

Упаковано всё супер. Тем не менее, девайс пришёл в нерабочем состоянии (и такое бывает). Но об этом чуть позже.
На странице магазина информация скудная.

Хотя основное всё написано, но про класс точности прибора ни слова. Диапазон рабочих напряжений просто фантастический: 80-260В, в отличие от подобных измерителей мощности, у которых обычно указывается 230В.

Размеры можете оценить сами.
Корпус прибора изготовлен из чёрной пластмассы. Всё выполнено аккуратно и прилегает достаточно плотно.

Для тех, кому нужны более точные размеры, скопировал со страницы магазина. Все габаритные и посадочные размеры совпадают (проверил). А вот размеры дисплейного окошка немного преувеличили.
Все возможности прибора наглядно демонстрирует дисплей.

Может отображать переменное Напряжение, Ток, Активную мощность, Количество энергии (в кВт*ч), прошедшей через модуль и время нахождения в режиме измерения (рабочее время). Режимы переключаются кнопками UP DOWN.
Запоминает Количество энергии (в кВт*ч), прошедшей через модуль и общее время работы.
Можно настроить функцию сигнализации перегрузки. Для этого необходимо перевести устройство в режим измерения мощности. Удерживаем кнопку SET. Мы в режиме настройки. После завершения настройки прибор будет сигнализировать о превышении мощности миганием синей подсветки.
На экране для индикации измеряемой величины 5 (полноценных) разрядов.
Диапазон рабочих напряжений не может не радовать (80-260В). Сможет работать и в деревне (где нередко бывает и 180В), и в гараже (где ниже 240В не опускается). Дома тоже работать будет.



Имеется подсветка. Включается кнопкой ОК. Ей же и выключается. Пять цифр для отображения измеряемой величины, из них две после запятой. Не всякий прибор сможет этим похвастаться. А вот насколько точно показывает, проверю позже.



Схема подключения на странице магазина нарисована правильно. Но на всякий случай продублирую. Ошибаться категорически не рекомендую. В случае неправильного подключения можно устроить короткое замыкание или спалить шунт.

Даже если шунт не сгорит, прибор после таких издевательств вряд ли будет показывать точно.


Схема определения силы тока основана на измерении падения напряжения на шунте. Есть свои преимущества, есть свои недостатки. Она позволяет более точно измерять на малых токах, при этом максимальный ток ограничивается парой десятков Ампер. На странице магазина написано 20А. Я бы не стал насиловать прибор таким током. Китайцы, как всегда, отличаются своим убеждённым оптимизмом.
Что мне понравилось в этом приборе? Это то, что ЖК-дисплей впаян в плату, а не подсоединён к схеме при помощи проводящих резиночек, как в часах и дешёвых термометрах и гигрометрах.


А вот не понравилось то, что этот жёлтенький конденсатор имеет рабочее напряжение 275В.
Прибор питается от сети. Стандартная схема с балластным конденсатором, как в недорогих китайских светодиодных лампочках. Будьте внимательны! Все элементы схемы находятся под фазой. Гальванической развязки нет!
Так как прибор пришёл неисправным, пришлось разбираться. Зарисовал схему узла питания.


Схема простая. Сначала балластный кондёр, затем однополупериодный выпрямитель.
Нагрузкой является стабилитрон, который отсеивает отрицательные полупериоды и ограничивает положительные. Пятивольтовый стабилизатор (аналог нашей КРЕН) довершает начатое. В схему уже идёт +5 стабилизированных Вольт.



Дефект нашёл почти сразу. Этот резистор выше всех выступает над платой. Скорее всего вывод отломился при надавливании во время перевозки. Магазин тут не при чём. Наказывать не стал, себе нервы портить тоже. Дефект устранил. Заодно заменил конденсатор. На схеме отмечено красным цветом. Ёмкость немного уменьшил. Как писал ранее, диапазон рабочих напряжений 80-260В. 80В в нижнем пределе рабочего напряжения мне не надо. А вот стабилитрону при уменьшении ёмкости будет легче. Уменьшается протекаемый через него ток. Соответственно повышается и надёжность устройства. Кстати, при уменьшении ёмкости балластного конденсатора поднимется не только нижний, но и верхний предел. Теперь и 300В выдержит в лёгкую.


Поставил отечественный, из старых запасов. Раз уж отпаял конденсатор, покажу что увидел под ним.



А теперь немного теории.
Не все знают, что такое Активная, Реактивная мощность и коэффициент мощности. Вот ссылка на Википедию.
ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E0%FF_%EC%EE%F9%ED%EE%F1%F2%FC
Для тех, кто не хочет читать или не всё понял из прочитанного, постараюсь объяснить более доступно. Не уверен, что получится. Но попытка не пытка. Тех, кто знает, просьба камней не кидать.
В переменном электрическом поле формула для расчёта мощности постоянного тока НЕ РАБОТАЕТ.
Перемножая ток на напряжение в сети, мы получим полную мощность:
S=I*U -Полная мощность.
Для подсчёта Активной мощности, необходимо учитывать ещё одну величину:
P= I*U*cosφ= S*cosφ –Активная мощность,
где cosφ – коэффициент мощности, а φ – угол между током и напряжением.
Реактивная мощность можно посчитать по другой формуле. Один из вариантов:
Q= I*U*sinφ
Она нас не интересует в принципе.
Единственное, где можно применить формулу для расчёта в постоянном токе, где коэффициент мощности равен единице или стремится к ней (лампы накаливания, обогреватели). Там в основном вся потребляемая мощность активная. Там, где есть конденсаторы (светодиодные светильники, телевизоры…) и индуктивности (электродвигатели), реактивная составляющая велика. И не учитывать её нельзя. Конденсаторы и индуктивности увеличивают угол между током и напряжением, что приводит к уменьшению активной и увеличению реактивной мощности. Просто перемножая ток на напряжение, мы получим полную мощность. А она будет сильно отличаться от той, что считает электросчётчик.
При помощи обычного тестера или мультиметра можно посчитать с достаточной точностью мощность потребления обогревателя или лампы накаливания. Но мощность холодильника, дрели или светодиодного светильника не посчитаете НИКОГДА! Там, где есть ёмкости и индуктивности этого не сделать!
Переходим к определению точностных характеристик. Для этого использую две переносные установки:
-Энергоформа 3.3 позволяет задавать переменное напряжение и ток с различными углами между ними (любой угол от -179 до 180 градусов/любая ёмкостная или индуктивная нагрузка). Энергоформа 3.3 не является образцовым прибором. Для контроля за выдаваемыми электрическими параметрами служит другой прибор.
-Энергомонитор 3.3 в качестве образцового счётчика. Позволяет измерять Мощность как Активную так и Реактивную, Ток, Напряжение, Коэффициент мощности, углы непосредственно в градусах…

Приборы очень дорогие, естественно не мои. Есть ещё «круче». В данный момент находятся на поверке в Москве в Росттесте.

Девайс неплохо настроен на заводе. Погрешность в пределах последнего знака. Точность китайского прибора в очередной раз приятно удивила. Никаких подстроечных элементов нет, всё спрятано в прошивке МС памяти.
Теперь поделюсь тем, куда я применил купленный девайс. Давно у меня лежит без применения вот такая штучка.


Вот сюда и вживлю. В принципе ничего сложного. Придётся пожертвовать двумя розетками. При помощи канцелярского ножа и ножовки вырезал нужное отверстие. Лишнее выкусил. Кое-что подпаял. Так как обозреваемый прибор не имеет предохранителей, решил в удлинитель впаять дополнительную защиту. Предохранители нашёл максимально на 5А. Поэтому спаял их вместе и завернул в термоусадку.


Максимальный ток пока ограничил на уровне 10А. Думаю, что штатный выключатель и 10А не выдержит. Пришлось его перебрать, что-то он ерундил. Что будет дальше, посмотрим. При помощи термоклея зафиксировал девайс с обратной стороны и получил то, что хотел. Я никого не убеждаю сделать именно так. Есть и другие варианты вживления этого устройства. Просто поделился с вами своими мыслями.

Вот так он выглядит после всех издевательств.

Подключил ЖК телевизор (диагональ 32 дюйма). Оказывается, потребляет не так-то и много.

Около 60Вт в зависимости от яркости сюжета.
Пора переходить к заключительной части. Выделю то, что мне понравилось и не понравилось в купленном приборчике. Точка зрения субъективная.
Минусы:
-Очень долго входит в режим измерений после подключения к сети (около минуты думает).
-Не показывает коэффициент мощности, Реактивную и Полную мощности (хотя это очень легко считается, если кому надо).
-нет стабильности в последней цифре при измерении мощности.
Плюсы:
-Измеряет переменное Напряжение, Ток, Активную мощность и Количество энергии (в кВт*ч), прошедшей через модуль. При этом запоминает время нахождения в работе.
— Есть подсветка дисплея.
— Широкий диапазон рабочих напряжений (80-260В).
— Высокая точность прибора. Погрешность измерения напряжения в последнем пятом знаке!
— Сделан аккуратно и добротно.
-Есть сигнализация о превышении мощности (хотя функция скорее никчёмная).
Кажись всё. Если что забыл, поправьте.
И ещё кое-что в конце.
Я рассказал про тот прибор, который держу в руках. Прибор имеет насыщенный функционал. Может про что-нибудь и забыл рассказать. Поправьте.
Как правильно распорядиться сведениями из моего обзора каждый решает сам. Я лишь могу гарантировать правдивость своих измерений. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Вот что хотел рассказать в конце. На этот магазин попал случайно. Закидали они мою почту своей рекламной рассылкой. Сначала не понял, откуда у них мой почтовый адрес. Понял после того, как товар уже заказал. Buyalleasy – это оптовый представитель от магазина Banggood. Если вглядеться в картинки на сайте Buyalleasy, то на них «водяные знаки» Banggood.

Ну а вывод простой. Если вы хотите купить товар в количестве одной штуки, то идите в Banggood. Там бесплатная доставка и цена чуть пониже. Если больше — то в Buyalleasy. На двух штуках вы экономите на доставке. С трёх штук у них хорошая скидка (12-15%) + экономия на доставке (ведь можно с кем-нибудь объединить покупки).
Теперь всё.
Удачи всем!