Schema schematică a unui wattmetru. Wattmetru digital: recenzie, caracteristici, tipuri și recenzii

Problema economisirii energiei a devenit recent relevantă. Numărul de aparate electrice dintr-un apartament este în creștere, iar odată cu acestea cresc și facturile la electricitate. Prețul pe kilowatt este, de asemenea, în creștere. Interesant este că conform standardelor, într-un bloc cu 100 de apartamente

• În 1972, pentru un apartament cu 1 cameră au fost alocați 0,52 kilowați
• În 2005, conform calculelor, deja 0,75 kilowați

25% peste un sfert de secol - aproape 1% pe an.

Asamblam singuri wattmetrul din piese gata făcute

Am luat ca bază pentru wattmetru un modul gata făcut din China. Acest modul este foarte popular în rândul celor care se face pe cont propriu deoarece este măsurat imediat:

• puterea curentului
• Voltaj
• putere instantanee
• consumul total pentru perioada respectivă

Dar acest modul gata făcut are și anumite dezavantaje - nu ia în calcul sarcina reactivă. Din acest motiv, este imposibil să se măsoare corect puterea totală a unui dispozitiv cu o componentă reactivă mare. Cu toate acestea, faptul că aproape toate contoarele de energie electrică de uz casnic măsoară doar puterea activă atenuează acest dezavantaj. La urma urmei, se dovedește că măsuram doar ceea ce plătim în chitanțe.

Corpul dispozitivului a fost realizat dintr-o cutie de joncțiune de 100x100 de la Tyco. Găurile sunt pur și simplu tăiate pe ambele părți. O priză Legrand Valen este introdusă în capac și în partea inferioară a dispozitivului. Aveam și un ștecher gata făcut cu un cordon în depozit, care a intrat și el în uz. Am conectat firele la wattmetru conform diagramei situate pe corpul dispozitivului. Este greu de confundat ceva acolo, puterea este furnizată la contactele centrale, sarcina este furnizată la cele exterioare.

Una dintre cele mai importante caracteristici ale unui circuit electric este puterea acestuia. Folosind acest parametru, se determină cantitatea de muncă pe care o realizează curentul electric într-o anumită unitate de timp. Toate dispozitivele incluse în circuit trebuie să aibă o putere corespunzătoare puterii rețelei specifice. Pentru a măsura puterea curentului electric, se folosește un dispozitiv special de măsurare - un wattmetru.

Este necesar în principal în rețelele de curent alternativ, determinarea puterii dispozitivelor pornite, precum și pentru testarea rețelelor și a secțiunilor individuale ale acestora, monitorizarea și monitorizarea modului de funcționare a echipamentelor electrice și contabilizarea energiei electrice consumate.

Clasificarea wattmetrelor

Înainte de măsurarea puterii cu un wattmetru, curentul și tensiunea sunt mai întâi măsurate în zona studiată. Pentru a obține informații rezumative clare, aceste date ar trebui convertite utilizând wattmetre, care pot fi analogice sau digitale.

Multă vreme, cele mai multe măsurători au fost efectuate cu dispozitive analogice, care, la rândul lor, au fost împărțite în categorii de indicare și înregistrare. Ele afișează valoarea puterii active la o anumită secțiune a circuitului. Un reprezentant tipic este considerat a fi un dispozitiv indicator cu o scară semicirculară și o săgeată rotativă. Scara este marcată cu o gradare corespunzătoare valorilor puterii în creștere, pe care o măsoară în .

Un alt tip, un wattmetru digital, se referă la instrumente de măsură capabile să performeze. Toate aceste dispozitive sunt echipate cu un afișaj, care, pe lângă putere, afișează citirile de curent, tensiune și consumul de energie pe o anumită perioadă de timp. Cele mai avansate dispozitive sunt conectate și permit transmiterea datelor primite către un computer situat la distanță de locul de măsurare.

Principiul de funcționare al unui wattmetru analogic

Baza proiectării celor mai comune wattmetre analogice este sistemul electrodinamic. Dispozitivele de acest tip fac posibilă efectuarea celor mai precise măsurători și obținerea rezultatelor necesare.

Principiul de funcționare al unui wattmetru de tip analogic se bazează pe două bobine care interacționează. Prima bobină este staționară; designul său folosește un fir gros de înfășurare cu un număr mic de spire și rezistență scăzută. Această bobină este conectată în serie cu consumatorul.

A doua bobină este în mișcare. Pentru înfășurarea acestuia se folosește un conductor subțire cu un număr mare de spire și rezistență ridicată. Această bobină este conectată în paralel cu consumatorul și este echipată cu rezistență suplimentară pentru a proteja împotriva scurtcircuitelor înfășurării.

Când wattmetrul este conectat la rețea, câmpurile magnetice apar în înfășurările bobinelor sale, interacționând între ele. Datorită acestei interacțiuni, se generează un cuplu care deviază înfășurarea în mișcare cu unghiul calculat. Acest indicator este influențat de produsul dintre curent și tensiune la un anumit moment în timp.

Cum funcționează un wattmetru digital?

Principiul de bază al funcționării unui wattmetru digital este măsurarea preliminară a curentului și a tensiunii în secțiunea de testare a circuitului. Un senzor de curent este conectat în serie la consumatorul de sarcină, iar un senzor de tensiune este conectat în paralel. Principalul element structural al senzorului este transformatorul de măsurare.

Un wattmetru de uz casnic, utilizat pe scară largă acasă, funcționează pe același principiu. Un astfel de dispozitiv trebuie doar conectat la o priză pentru a începe procesul de măsurare.

Baza dispozitivului este un microprocesor, care primește parametrii măsurați de curent și tensiune, după care se calculează puterea. Rezultatele obtinute sunt afisate pe ecran si transmise simultan catre dispozitive externe. Microprocesorul în sine conține elemente, inclusiv microcontrolere, care vă permit să controlați automat modurile de operare și să comutați de la distanță limitele de măsurare. Cu ajutorul lor, sunt indicate simbolurile cantităților măsurate.

Când lucrați cu convertoare de nivel de putere mare și medie, calibrați dispozitivul digital folosind un calibrator de putere CC. Autocalibrarea wattmetrului este efectuată de un calibrator de curent alternativ. Toate componentele și elementele sunt alimentate printr-o sursă de curent continuu construită în interiorul dispozitivului de măsurare.

Tensiunea care vine de la convertorul de recepție, conectat la priză, este amplificată de amplificatorul de curent continuu - amplificator de curent continuu - la valori care fac funcționarea ADC - unitatea de convertor analog-digital - mai stabilă. Apoi, tensiunea proporțională cu puterea măsurată este convertită într-un interval de timp umplut cu impulsuri ale frecvenței de referință.

Numărul acestor impulsuri, proporțional cu puterea măsurată, va fi afișat pe dispozitivul de citire digitală. Datele primite pot fi introduse într-un dispozitiv special conceput pentru prelucrarea informațiilor.

Schema de conectare a dispozitivului de măsurare

Precizia datelor obținute va depinde de cât de corect este conectat wattmetrul într-o anumită secțiune a circuitului. Circuitul corect pentru conectarea unui wattmetru este următorul: bobina de curent fixă ​​a dispozitivului de măsurare este conectată în serie la consumatorii de sarcină sau de energie electrică.

Bobina de tensiune în mișcare este conectată în serie cu o rezistență suplimentară, iar apoi întreaga secțiune este conectată în paralel cu sarcina. Partea mobilă a wattmetrului are un anumit unghi de rotație, calculat prin formula: α = k2IxIu = k2U/Ru, în care I și Iu sunt curenții bobinelor seriale și, respectiv, paralele ale dispozitivului.

Deoarece circuitul folosește rezistență suplimentară, circuitul paralel al dispozitivului va avea o rezistență aproape constantă (Ru). În acest caz, unghiul de rotație va fi egal cu: α = (k2/Ru)хIхU = k2IхU = k3P. Adică, puterea circuitului va fi determinată exact de acest parametru.

Wattmetrul are o scară de măsurare aplicată uniform, realizată într-o variantă unilaterală, când dispunerea diviziunilor începe de la zero la dreapta. Când curentul electric din bobina fixă ​​își schimbă direcția, provoacă o schimbare a sensului de rotație și a cuplului bobinei în mișcare. Dacă wattmetrul este conectat incorect și direcția curentului este diferită, dispozitivul electronic nu va funcționa.

Din aceste motive, nu trebuie să confundați terminalele care sunt folosite pentru conectare. Înfășurarea în serie are un terminal pentru conectarea la sursa de alimentare, numit terminal generator. Un circuit paralel este numit și circuit generator și are propriul terminal necesar pentru a conecta secțiunea la firul conectat la bobina serie.

Cu conexiunea normală, curenții din bobinele dispozitivului de la bornele generatorului sunt direcționați către bornele non-generatorului.

Această lucrare este un dispozitiv mic pe o bază de element ieftin, care vă permite să determinați puterea consumată de sarcină pe curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz, adică. de la rețea sau transformatoare. Mai mult, determină exact puterea consumată în prezent și nu este în niciun caz un contor de energie electrică. Există trei puteri - plină, activă și reactivă. Nu știu despre existența altora. De asemenea, în citiri este afișată valoarea cosinusului unghiului de defazare, datorită căreia se fac calcule ale puterii totale și reactive.
Proiectarea unui wattmetru a fost scopul tezei, astfel că specificațiile tehnice au fost formate de conducătorul de lucru și un bun profesor - A.I. În formarea specificațiilor tehnice, principalul factor a fost că acest profesor trebuie să efectueze lucrări de laborator și să aibă la dispoziție o varietate de instrumente și suporturi. Deoarece Țara este o mizerie și, ca de obicei, nimeni nu are bani - mulți trebuie să iasă să ajute studenții. Prin urmare, multe standuri au fost realizate de mâinile studenților în timpul proiectării diplomelor. Această lucrare este destinată a fi utilizată pentru a studia scurtcircuit și scurtcircuit pe un transformator, care este conectat la rețea printr-un autotransformator, prin urmare specificația tehnică a fost limitată la următorii parametri:
- puterea maxima masurata - 650W (655,36 mai exact);
- pas pentru determinarea unghiului de defazare - 1° (același lucru este valabil și pentru tabelul cosinus);
- curentul și tensiunea măsurate depind de puterea maximă - amplitudinea tensiunii este de până la 256 * 1,41 (V), iar amplitudinea curentului este de până la 2,56 * 1,41 (A);
- erorile au fost setate la un nivel de cel mult 10% din Pnom, desi cred ca ar fi mai bine sa spunem 10% din Smax, totusi, pe masura ce puterea masurata scade, erorile vor creste datorita faptului ca tensiunea este împărțit la 141, iar capacitatea de biți ADC este de numai 10.
Pe baza acestor parametri de bază, putem spune că acest wattmetru poate fi util pentru începători și ca exemplu pentru dezvoltarea ulterioară a dispozitivelor similare, deoarece nu totul este bine în circuit și firmware, dar funcționează.
Deci, diagrama:

Câteva comentarii la diagramă:
- circuitul de alimentare este standard, fără bibelouri în afară de filtrarea puterii către partea analogică a MK (inductor și condensator pe picioarele MK)
- R5 pentru iluminare de fundal, cu acest rating retroiluminarea este medie si vizibila cand nu este suficienta lumina, nici nu afecteaza prea mult stabilizatorul liniar, de aceea il am fara calorifer.
- R4 este necesar pentru a regla contrastul LCD.
- C7 - filtrarea zgomotului, deoarece ION-ul este intern, dar piciorul nu se oprește de la el.
- C10 - filtrarea zgomotului de la sursa de alimentare LCD de multe ori când contactele sară, se confundă și arată prostii; Acest Conder corectează puțin situația.
- C11 - aceeasi filtrare, numai de-a lungul circuitului masurat, deoarece Când conectați și deconectați o sarcină, interferențele pot fi foarte groaznice. Acest condensator a fost rupt din filtrul de putere al plăcii de la copiator. Sursele de alimentare pentru computer au aceleași la intrare, dar nu ar trebui să exagerați cu valoarea nominală, pentru că... elementele reactive creează schimbări de fază.
- R7 și SMBJ5.0A servesc la limitarea tensiunii în timpul supratensiunii. SMBJ5.0A este o diodă supresoare, transil sau de protecție. Funcționează ca o diodă zener, cu singura diferență că nu este proiectată pentru stabilizare pe termen lung și când este depășită tensiunea pentru care este proiectată, se deschide și este capabilă să manevreze curenți mari timp de zeci de microsecunde. Necesitatea acestuia și a rezistenței a apărut după ce un MK s-a ars din cauza scânteii ștecherului din priză. Cu toate acestea, împreună cu protecție, apare o eroare proastă - cosinusul și puterea activă de la puterea reactivă la XX începe să sară din cauza interferenței, deși puterea totală este zero și restul calculelor nu ar trebui să aibă loc.
- R1, R2, VD1 sunt un divizor cu 141, iar dioda acționează ca un limitator pentru trecerea semi-undei inverse către ADC.
- R6, VD6 - un șunt de curent și o diodă puternică, astfel încât semiunda negativă să treacă prin ea.
- Am un LCD SC1602BULT, pentru că... Este dificil să găsești alte companii, dar aceasta a fost făcută de tipi taiwanezi curajoși, care au același motto ca America - vom face totul într-un singur loc, astfel încât întreaga lume să ne invidieze. Prin urmare, America are inci în loc de metri, în timp ce taiwanezii au o conexiune de alimentare diferită, iar tabelul cu simboluri nu corespunde cu niciunul dintre cele standard. În același timp, controlerul este compatibil cu HD44780.
Ei bine, de fapt, asta este, element cu element. După cum am scris mai sus - nimic neobișnuit sau rar.

Acum o scurtă analiză a calculelor și metodelor de determinare a valorilor.
Generatorul de ceas ADC este setat la o frecvență de 125 kHz. Digitalizarea are loc într-o perioadă, adică 20 ms. O digitizare durează 13 cicluri ADC. Există un singur ADC, deci canalele sale trebuie digitizate secvenţial. Digitalizarea canalului de curent și tensiune practic nu reflectă nimic, cu excepția diferitelor variabile și canale. La digitizare, fiecare valoare măsurată este comparată cu cea anterioară, iar dacă cea nouă este mai mare, este reținută. În acest fel se poate determina consumul total de energie. Unghiul de defazare este determinat de software care determină tranziția unei semi-unde prin zero (sau mai bine spus, apropierea unei sinusoide la zero). În condițiile corespunzătoare trecerii unei semi-unde a unei undă sinusoidală la zero, are loc o întrerupere a temporizatorului, în cadrul căreia toate operațiile aritmetice sunt efectuate cu valorile obținute pentru a calcula puterile și cosinusul. Acesta este codul principal. Restul este neimportant și standard.

Aici:
U- tensiunea de retea;
eu- curent prin sarcină;
U*- valoarea tensiunii de amplitudine după divizorul rezistiv;
U**- valoarea amplitudinii tensiunii la rezistorul de măsurare a curentului;
U ADC0- tensiune digitizată la intrarea ADC0 a microcontrolerului;
U ADC1- tensiune digitizata (corespunzatoare curentului masurat) la intrarea ADC1 a microcontrolerului;
O- zona de stocare a timpului cronometru corespunzător trecerii sinusoidei prin zero;
b- eroare de memorare a timpului cronometrului (determinarea trecerii unei sinusoide prin zero).

Acum pentru fotografii.

Sigilul meu, care a fost făcut pentru diploma mea. Jumătate din ea nu este direcționată, o pistă este uitată și cablarea nu are succes în totalitate. Prin urmare, nu postez versiunea mea de sigiliu și sugerez tuturor celor interesați să o dezvolte singuri, ținând cont de cerințele pentru o bună imunitate la zgomot a circuitelor analogice.

Vedere de sus a sigiliei și trans în carcasă. Carcasa a fost cumparata de pe piata. Maestrul de la facultate a spus că îi transportă din Polonia. Acest miracol costă aproximativ 3$.

Partea superioară a carcasei cu o priză, un filtru condensator și un modul LCD.

Vedere de sus a acestui miracol asamblat într-un corp.

Vedere frontală. Nu este vizibil nimic în afară de LCD-ul, în spatele plexiglasului lipit și șuruburile proeminente ale rafturilor.
Deci, dacă cineva nu a observat încă, dispozitivul nu are izolație galvanică, prin urmare atingerea părților purtătoare de curent ale wattmetrului pune viața în pericol și se recomandă evitarea contactului cu acestea!!!
De aceea am lipit plexiglas și am plasat LCD-ul în spatele lui. Rack-urile sunt din fier, dar sunt prinse cu șuruburi pe LCD în acele locuri furnizate de producător și nu ating lipirea și conductorii PCB, iar sub unul, pentru a preveni contactul, există o șaibă de carton, care este utilizată. la montarea plăcilor de bază în carcasă.

Lucrăm la XX și prindem erori (sau interferențe).

Lucrăm cu o lampă incandescentă de 60W și arătăm valori foarte reale. Apropo, pentru a determina consumul de energie și a calibra dispozitivul, am folosit desenul animat Mastech MY-6. În același timp, tensiunea în rețea a fost de 210V, iar curentul prin lampă a fost de 0,22A Nu pot spune unde s-a dus cei 2W, dar am măsurat tensiunile împărțite, am corectat formula și am corectat și formula pentru cel. curent, pentru că în mod ideal ar fi trebuit să existe un rezistor de 0,707 Ohm.
După părerea mea, cosinusul s-a dovedit a fi destul de fiabil. Ea corespunde unui unghi de 2°. Desigur, puteți introduce o corecție pentru unghiul cu sarcină pur activă, dar trebuie să țineți cont de faptul că firele, izolarea acestora etc. contribuie de asemenea cu o componentă reactivă la putere.

Așa arde lampa. Benzi - desincronizare între cameră și frecvența de pâlpâire a lămpii. Desigur, acest lucru nu este vizibil pentru ochi și lampa strălucește la fel ca de la rețea. De ce se observă acest lucru în fotografii - nu știu. Fie rezistența prin diodă este mult mai mică, fie toate lămpile vor pâlpâi așa.
Încă o notă - un cosinus altul decât 1.000 ar trebui citit ca 0.XXXX. Semnul unghiului de defazare nu este indicat, deoarece Nu este suficient spațiu pe LCD și de obicei predomină sarcinile inductive.
Voi fi bucuros pentru orice comentarii, critici și sugestii cu privire la acest dispozitiv. Există, de asemenea, dorința de a aduce firmware-ul și circuitele într-o formă mai reușită, prin urmare, îi rog pe cei interesați să se pronunțe și, din partea mea, promit să vă ajut cu orice probleme care apar în timpul repetării.

Ca de obicei, adunăm întrebările.

Un wattmetru este utilizat pentru a măsura direct puterea unui circuit de curent continuu. Bobina de serie fixă ​​sau bobina de curent a unui wattmetru este conectată în serie cu receptoarele de energie electrică. O bobină în mișcare paralelă sau de tensiune conectată în serie cu o rezistență suplimentară formează un circuit de wattmetru paralel, care este conectat în paralel cu receptorii de energie.

Unghiul de rotație al părții mobile a wattmetrului:

α = k2IIu = k2U/Ru

Unde I - curent bobina seriei; I și este curentul bobinei paralele a wattmetrului.

Orez. 1. Schema aparatului și conexiunile wattmetrului

Deoarece, ca urmare a utilizării rezistenței suplimentare, circuitul paralel al wattmetrului are o rezistență aproape constantă ru, atunci α = (k2/Ru)IU = k2IU = k3P

Astfel, după unghiul de rotație al părții mobile a wattmetrului, se poate aprecia puterea circuitului.

Scara wattmetrului este uniformă. Când lucrați cu un wattmetru, este necesar să aveți în vedere că o schimbare a direcției curentului într-una dintre bobine determină o schimbare a direcției cuplului și a direcției de rotație a bobinei în mișcare, și deoarece wattmetrul scara este de obicei realizată unilateral, adică diviziunile scalei sunt situate de la zero la dreapta, atunci dacă direcția curentului într-una dintre bobine, va fi imposibil să se determine valoarea măsurată folosind un wattmetru.

Din aceste motive, ar trebui să faceți întotdeauna diferența între bornele wattmetrului. Terminalul de înfășurare în serie conectat la sursa de alimentare se numește terminal de generator și este marcat pe dispozitive și diagrame cu un asterisc. Borna circuitului paralel atașată la firul conectat la bobina în serie se mai numește și borna generatorului și este marcată cu un asterisc.

Astfel, cu circuitul corect de conectare a wattmetrului, curenții din bobinele wattmetrului sunt direcționați de la bornele generatorului către bornele non-generatorului. Pot exista două scheme pentru conectarea wattmetrului (vezi Fig. 2 și Fig. 3).

Orez. 2. Schema corectă de conectare pentru wattmetru

Orez. 3. Schema corectă de conectare pentru wattmetru

În diagrama dată în fig. 2, curentul înfășurării în serie a wattmetrului este egal cu curentul receptoarelor de energie, a căror putere este măsurată, iar circuitul paralel al wattmetrului este sub o tensiune U" mai mare decât tensiunea receptoarelor, prin cantitatea căderii de tensiune în bobina seriei, în consecință, Рв = IU" = I(U+U1 ) = IU = IU1, adică puterea măsurată de wattmetru este egală cu puterea receptoarelor de energie care trebuie măsurate. puterea înfăşurării în serie a wattmetrului.

În diagrama dată în fig. 3, tensiunea de pe circuitul paralel al wattmetrului este egală cu tensiunea de pe receptoare, iar curentul din înfășurarea seriei este mai mare decât curentul consumat de receptor cu cantitatea de curent din circuitul paralel al wattmetrului. În consecință, P in = U(I+Iu) = UI+ UIu, adică puterea măsurată de wattmetru este egală cu puterea receptoarelor de energie care trebuie măsurate și puterea circuitului paralel al wattmetrului.

Pentru măsurătorile în care puterea înfășurărilor wattmetrului poate fi neglijată, este de preferat să folosiți circuitul prezentat în Fig. 2, deoarece, de obicei, puterea înfășurării în serie este mai mică decât cea a înfășurării paralele și, prin urmare, citirile wattmetrului vor fi mai precise.

Pentru măsurători precise, este necesar să se introducă corecții în citirile wattmetrului, datorită puterii înfășurării acestuia, iar în astfel de cazuri putem recomanda circuitul din Fig. 3, deoarece corecția se calculează ușor folosind formula U 2 /Ru , unde Ru este de obicei cunoscut, iar corecția rămâne neschimbată pentru diferite valori de curent dacă U este constantă.

Când wattmetrul este pornit conform diagramei din Fig. 2, potențialele capetelor bobinelor diferă numai prin cantitatea de cădere de tensiune din bobina mobilă, deoarece bornele generatorului bobinelor sunt conectate între ele. Căderea de tensiune în bobina mobilă este neglijabilă în comparație cu tensiunea pe circuitul paralel, deoarece rezistența acestei bobine este neglijabilă în comparație cu rezistența circuitului paralel.

Orez. 4. Circuit de conectare incorect al wattmetrului

În fig. Figura 4 prezintă o diagramă incorectă pentru conectarea unui circuit paralel al unui wattmetru. Aici, bornele generatorului bobinelor sunt conectate printr-o rezistență suplimentară, în urma căreia diferența de potențial dintre capetele bobinelor este egală cu tensiunea circuitului (uneori foarte semnificativă 240 - 600 V), și deoarece fix și bobinele în mișcare sunt în imediata apropiere una de alta, se creează condiții care sunt favorabile pentru defalcarea izolației bobinei. În plus, va exista interacțiune electrostatică între bobine care au potențiale foarte diferite, ceea ce poate provoca o eroare suplimentară la măsurarea puterii într-un circuit electric.

Contor de putere electrică activă consumată cu precizie ridicată, bazat pe microcircuitul specializat ADE775x, utilizat în contoarele moderne de energie electrică.

Bazat pe ADE775x și plus un circuit simplu bazat pe ATmega8, este posibil să se creeze un dispozitiv care măsoară consumul de energie activă, precum și să contabilizeze kilowați-oră consumați dintr-o rețea de 220 de volți.

Pentru a face acest lucru, trebuie să asamblați un circuit simplu pe ATmega8 MK, sub forma unui atașament separat la un contor electric de uz casnic, sau să integrați acest circuit în interiorul carcasei contorului.

(ATENȚIE! șurub nu la un contor existent, ci ca dispozitiv separat, după un contor sigilat)

Toate fișierele necesare pentru a asambla un astfel de dispozitiv sunt în acest articol.

Acum totul este în ordine, pentru a economisi costurile cu forța de muncă la fabricarea unui contor de putere, este mai bine să cumpărați un contor electric gata făcut din categoria de preț minim, cu toate circuitele de intrare și sarcină necesare, iar ceea ce este foarte important este o carcasă de contor gata făcută.

Acest contor a fost achiziționat din produse electrice,

În loc de mecanismul standard de numărare, este încorporat un afișaj LCD împreună cu o placă de wattmetru.

dispozitiv asamblat

Autorul firmware-ului clawham, a dezvoltat un program pentru un wattmetru universal multicanal (cunoscut și ca un contor de putere activă), pe larg răspândit ATmega8 MK, cu un indicator 16x2, circuitul poate fi ajustat universal la circuitul oricărui contor electronic ( testat pe contoare care încorporează microcircuitul ADE775x cu nr. impulsuri 1600 pe kW/h și 6400 impulsuri pe kW/h) puterea activă se măsoară de la 0,1 wați, măsurarea maximă depinde de parametrii contorului utilizat, pasul de măsurare este de 0,1 wați.
Iată o descriere a funcționării și afișarea citirilor pentru un afișaj 16x2.

Descrierea meniului.
1) " Selectați numărul personal" Facturi kW/h cu înregistrarea timpului perioadei active a celulei
2) "Vedeți personal" Facturi kW/h, 20 celule ( Cel care este afișat în prima linie este resetat la zero atunci când apăsați butoanele „dreapta/enter”.)
3) "Resetează general" (total) kW/h, ( nu afectează conturile personale)
4) "Resetează curentul" Facturi de kW/h, ( nu este salvat în EEPROM)
5) >>SETĂRI<<
5.1) "Frecvența cuarțului" setarea corecției ceasului de cuarț ATmega8 la 1 secundă (afectează doar calculul waților)
5.2) "Watt pe Hertz„setarea numărului de wați pe 1 hertz
5.3) "Impuls pe kW/h" acesta este numărul de impulsuri de la contor la 1 kW/h ( adăuga. calculatorul afișează raportul dintre impulsurile contorului pe watt pe herți)
5.4) "Ticuri pe secundă„o variabilă internă a ceasului intern la pinul PB1, produce un impuls de 0,5 Hz; dacă ceasul se grăbește, numărul trebuie crescut; dacă rămâne în urmă, numărul trebuie micșorat.
5.5) "Calculator de costuri„Se calculează preliminar costul consumului de energie al încărcăturii pe o lună și un an.
Prețul este indicat în copeici pentru un ecran cu două linii și în grivne pentru firmware pentru 4 linii
5.6) "Semnalul depășit pragul de putere„reglabil pentru orice consum de la wați la kilowați maxim, semnalul este scos la port PC0, sub forma logica 1.
5.7) <Orientul implicite> restabiliți setările implicite.
5.8) <Salvați setările> - până când dați clic pe acest articol, totul este valabil doar până când este oprit.
Astfel de date sunt stocate în EEPROM;
O) setări generale,
b) citiri totale ( suma totală a tuturor contoarelor) cu fixare și afișare a ceasului, perioada de funcționare a stării active a wattmetrului.
V) 20 de celule personale de citiri kW, cu fixare și afișare a ceasului, perioada de funcționare a stării active a celulei afișate
Pentru datele totale și personale, ieșirea este responsabilă pentru salvarea în memorie atunci când circuitul este oprit. INT 0 este conectat printr-un divizor de rezistență, care este conectat 2 kOhm la masă și 4,7 kOhm la + 12 V sursa de alimentare.

Navigare vizuală prin meniul wattmetrului.

Siguranțe ale unui wattmetru cu mai multe canale pentru PonyProg

Firmware 16x2_ Wattmetru.rar

Wattmetru în Proteus.

Opțiunile de utilizare a unui wattmetru sunt variate, de exemplu, dacă îl utilizați ca dispozitiv portabil, puteți măsura, diagnostica o sarcină specifică (posibilitățile sunt largi, de la o lampă cu LED la un aparat de sudură) și să obțineți astfel de date; observați vizual consumul de energie și consumul de energie în kW/h. va fi stocat într-o celulă personală pentru fiecare încărcătură.
Dacă wattmetrul este utilizat permanent, atunci este și posibil să observați vizual consumul de energie al întregului spațiu rezidențial sau industrial și puteți păstra statistici ale consumului de energie în kW/h. zilnic sau lunar cu înregistrare alternativă a datelor kW/oră în celulele personale.
Folosind specificul circuitului (de exemplu, tabloul de distribuție este situat într-un loc îndepărtat), circuitul wattmetrului în sine poate fi adus într-un loc convenabil pentru vizualizare folosind un fir obișnuit de tip „taței” cu două nuclee de curent scăzut.

În plus, datorită faptului că autorul a venit cu un astfel de meniu universal în acest wattmetru, capacitatea de a se adapta la orice contor, puteți utiliza un contor electric instalat de rețelele locale de energie, citind informații despre consumul de energie dintr-un LED intermitent, un fotodetector și, de asemenea, observați vizual consumul de energie pe afișajul LCD și păstrați statisticile consumului de energie în kW/h. zilnic sau lunar.

Discuție despre tema watmetrului pe radio cat.

Conversia analogică în frecvență digitală are loc utilizând cipul ADE7755 sau ADE7751, acesta este un cip special din seria ADE775x pentru utilizare în contoare electronice, utilizat la scară industrială (pachet SSOP cu 24 de pini (RS-24))

Cipul ADE775x este un IC de înaltă precizie conceput pentru contoare electronice simple de consum de energie electrică. Specificațiile acestui IC depășesc cerințele de precizie ale IEC1036.

Caracteristicile cipului ADE7755

Precizie ridicată; Suporta standardul 50Hz/60Hz I EU 687/1036. Eroare mai mică de 0,1% cu turndown 500:1 ADE7755 oferă putere activă medie la ieșirile de frecvență F1 și F2. Ieșirea de înaltă frecvență CF este destinată calibrării și oferă valoarea instantanee a puterii active. Pin compatibil cu AD7755 cu ieșiri sincrone CF și F1/F2. Ieșirea logică REVP poate fi utilizată pentru a indica o posibilă conexiune la rețea incorectă (putere negativă). Controlul direct al contoarelor electromecanice și al motoarelor pas cu două faze (ieșiri F1 și F2). Un amplificator cu câștig programabil în canalul de măsurare a curentului permite utilizarea unui șunt cu o valoare scăzută a rezistenței. ADC-urile și DSP-urile încorporate de proprietate oferă o precizie ridicată într-o gamă largă de condiții și stabilitate pe termen lung. Monitorizare încorporată a tensiunii de alimentare. Protecție încorporată împotriva autopropulsării contorului (există un prag de putere de sarcină, începând de la care funcționează contorul). Referință de 2,5V+8% încorporată (derive tipică 30-10-6/°C) cu referință externă opțională O sursă de alimentare de 5V, consum redus de energie (15mW tipic). Tehnologie CMOS cu cost redus.

Mulți producători autohtoni de contoare electronice de electricitate folosesc acest analog străin - un cip specializat ADE775x, care este alimentat de o sursă de alimentare unipolară simplă stabilizată.

ADE7755: Fișă de date pentru contor de energie electrică cu ieșire în impulsuri (pdf, 1221 kB)

Schema de circuit a unui contor de electricitate simplu monofazat bazat pe ADE7755

Contor de energie electrică pe cipul ADE7755 (pdf, 463 kB)

Proiectarea unui contor de energie multifuncțional monofazat bazat pe

cipuri din familia ADE71xx/ADE75xx Notă de aplicare (pdf, 4163 kB)

Un scurt videoclip, aparatul de sudură este conectat printr-un wattmetru.