| Ваттметр бытовых приборов ВБП-01 v.1.1 FINAL (28.02.2016). |
|
| 2016 - Февраль | |
| 28.02.2016 14:30 | |
- измерение реальной мощности бытовых приборов без формул тригонометрии и пары мультиметров: достаточно перемножить ток и напряжение на дисплее; - постоянный контроль напряжения сети; - дешевое решение относительно продающихся измерителей. Например, МТ4011 имеет сегодняшнюю цену в районе 5800 рублей (цены в 1300 рублей не соответствуют реальности: нет в продаже). Сама задача проста и сводится, в основном, к подробному списку оборудования и способу его монтажа: чтобы прибор вышел как можно более эффективен и дешев. Список оборудования и схема: - ВА AC 500В/50А модели 92776.01 фирмы Vakind (на алиэкспрессе). Кризис увеличил его стоимость до 1000 рублей; однако производитель идет навстречу, постоянно сбивая цену в 2 раза (представляю его себестоимость, а о стоимости в российской рознице даже думать не хочу: 2500 и выше). Не требует покупки дополнительных шунтов, трансформатор тока прилагается. По спецификации: дисплей четко светится при 60В - а в реале даже лучше: при 30В; - сетевой фильтр с кнопкой и предохранителем на 3-6 розеток, в который будет врезаться катушка-трансформатор ВА. Между сетевыми фильтрами за 120, 1000 и 2000 рублей почти нет разницы в плане защиты оборудования: даже самый дешевый имеет предохранитель и защиту от ВЧ-помех - и на этом плюсы сетевого фильтра заканчиваются. Отдается предпочтение фирме Buro, как поставщику дешевых фильтров, у которых этот предохранитель реально срабатывает при перегреве (а у прочих дорогих - не срабатывает). О ВЧ-помехах нет смысла говорить, т.к. любой импульсный преобразователь напряжения имеет защиту от них. А вот стабилизаторы и ИБП имеют защиту в виде варистора, при высоком напряжении пробивающемся накоротко и сгорающем от принятия всей энергии на себя - но это отдельная тема (оказалось ложью: варисторы применяются только для погашения высоковольтных помех - это свойство и при погашении ЭДС самоиндукции с дросселей очень помогает). Если сетевой фильтр содержит предохранитель и кнопку - монтаж ВА можно произвести прям на розетку, следующую за кнопкой. Силиконовый герметик не проводит электричество, и ему должно хватить поверхности для фиксации ВА. Можно пойти дальше: заткнуть розетку деревянным/пластиковым чурбаком (приклеив тем же высокотемпературным герметиком) для увеличения прикосновения ВА с сетевым фильтром. Итого в хозяйстве появится сетевой фильтр на 1-4 розетки, с работающим предохранителем на 10-16А, с измерителем тока и напряжения в своем составе. ВА здесь равен цене двух самых дешевых мультиметров вида Ресанта DT-830B - но при этом в стильном, удобном и миниатюрном исполнении. (добавлено 01.03.2016): второе название модели ВА, YB4835VA, рассматривать не стоит. Скорее, это ошибка китайцев на наклейке к ВА: в интернете данной модели соответствует, в основном, ВА DC 300В/20А. (добавлено 07.03.2016): делаю акцент на монтаже некоторых элементов. Неправильное их подключение может вывести ВА из строя: - схема подключения на поверхности ВА не освещает момент подключения амперметра, поэтому это дополнительно отражено в схеме; - крепление катушки к поверхностям крайне не рекомендуется делать суперклеем (ее повреждение агрессивными компонентами), предпочитается силиконовый герметик; - зачистку и укорачивание проводов нужно производить до приклеивания ВА и катушки-трансформатора: встряски отклеивают компоненты, а повторное наклеивание придает неэстетичный вид конечному продукту. Некоторые сетевые фильтры не способны впитывать в себя суперклей - поэтому и там приходится использовать герметики с сильной адгезией (но при этом с нейтральной средой); - если не получается сделать провод прямым на участке прохождения через кольцо катушки-трансформатора тока, можно приклеить его на зубочистку или иной прямой малый предмет. Вот примерный вид монтажа данного ВА. Гильзы ГСИ 2.5 жестко держат провода и не нагреваются даже при такой нагрузке:  По рисунку стоит отметить: - это первый тестовый образец. В схеме отражены улучшения монтажа относительно него. В частности, провода вольтметра припаиваются не к проводам сетевого фильтра, а к любой вилке: устранение разреза второй жилы сетевого фильтра, пайки тройных контактов и разборки сетевого фильтра, увеличение точности измерения; - образец собирался из хлама: обычный удлинитель с уже отрезанными кем-то проводами и тонкий провод с гнездом питания IEC-320. Как следствие, при достижении 10А данный провод начинает греться. (добавлено 08.03.2016): как интересно (примерные расчеты). Чайник Tefal BF 2631 потребляет 1798Вт (25.5 Ом) при заявленных "2000-2400Вт, 220-240В" (24Ом). Микроволновая печь Sharp R-2495ST реально потребляет 1231Вт (216В/5.7А) при теоретической входной мощности 1270Вт и выходной мощности 800Вт, что говорит о ее низком реальном КПД (65%). Из всего этого следует: - даже если устройство создано для использования на максимальной мощности, потенциал не реализуется за счет напряжения менее максимально допустимого (для чайника 240В, для микроволновки 230В); - реальное сопротивление прибора не равно расчетному теоретическому. Вряд ли 1.5Ом есть расстояние от ВА до вилки: уж больно короткое; - c учетом заявленного производителем микроволновки КПД 57% - выходная мощность не равна 800Вт. У всех микроволновок плохой КПД - производители не любят его указывать. (добавлено 11.03.2016): правильнее не "катушка-трансформатор тока", а "тороид" или "тороидальный трансформатор". (добавлено 13.03.2016) Можно использовать корпус ИБП, а не сетевой фильтр. В корпус поместить тороид, туда же припаять провода вольтметра - а в ИБП втыкать неповрежденный сетевой фильтр с разъемом IEC-320. Однако такой прибор будет иметь погрешности в измерении напряжения: как и в моем первом тестовом образце, напряжение меряется на проводах ИБП/удлинителя, а не непосредственно из розетки сетевого фильтра (напряжение на всех розетках одинаковое). (добавлено 14.03.2016) Если хочется совсем компактный вариант - можно взять удлинитель "Союз 1300Вт" за 90 рублей: на 2 розетки, 6А. Но 6А не 10А - чайник и стиральную машину тестировать не получится. (добавлено 07.05.2016) Итоговый образец: провода ВА убраны в одну розетку, которую он сам и закрывает.  При пайке использовал флюс ЛТИ-120. Впервые попался ВА не отрегулированный - пришлось регулировать после склеивания деталей: просверлил дырку и подкрутил подстроечный винт. Провод тороида пришлось удлинять, сам тороид размещен внутри сетевого фильтра (освободил место, повернув предохранитель перпендикулярно). Опять ошибся и взял провод 0.75мм2 от монитора - в итоге предохранитель сработал успешно от сильного нагрева проводов. Рекомендуется вообще при вскрытии сетевого фильтра перепаять провода на реальные 1мм2, а не какой-нибудь ПУНП. (добавлено 02.06.2017) В продаже на алиэкспрессе появились ваттметры: такие же устройства, только с двумя дополнительными данными: высчитывается мощность и считаются потраченные ватты. Цена 750руб, но попадаются и за 550. При этом за 550руб намного удобнее: нет тороидального трансформатора - 2 провода вход, 2 провода выход. (добавлено 18.06.2017) Заявленная точность ВА составляет 0.01%, однако показаниях амперметра показывается только одна цифра при токе >=1А. То есть, точность 0.01% достигается только при токе менее 1А. То есть, погрешность измерения данного прибора может достигать ±20Вт при измерении приборов мощностью больше 220Вт. То есть, максимальная погрешность (в случае если мощность нагрузки [220-440)Вт) составляет [9.1-4.5)%. ВА выпускают разные фирмы; выглядеть они могут совершенно одинаково и в ТТХ иметь точность 0.01%. Но в реальности у одной фирмы точность соблюдается только для напряжения, а у другой - для обоих измерений. (добавлено 13.07.2017) ВА марки Hidance был установлен на сетевой фильтр, с его помощью было измерено энергопотребление ПК - измеряет вольты и амперы с 2 знаками после запятой. Такая модель проще и точнее, переплата в 30-100 рублей оправдана. Китайцы наклеили наклейку не той стороной - в итоге приклеил ВА вверх тормашками. В отличие от прочих ВА данная модель не имеет каких-либо направлений "верх-низ" - есть резон включать любые ВА перед приклеиванием. (добавлено 16.07.2017) ВА марки Hidance врет по напряжению на 5В, на 2.145%. Возможности регулировки нет снаружи корпуса; есть ли внутри - неизвестно. Поэтому полученную мощность приходится умножать на 1.046. (добавлено 19.07.2017) При многочасовом использовании ВА греется исключительно из-за подсветки собственного экрана. (добавлено 20.07.2017) Калибратором ваттметра является обычный резистор на 11кОм, порождающий ток в сети 0.02А и намекающий на закон Ома. Резистор обязательно должен быть составным последовательно, чтобы 220В распределялось между несколькими резисторами. С предохранителем 0.25А, естественно. (добавлено 15.08.2017) Если КПД микроволновки настолько мал - куда же уходит энергия? В нагрев трансформатора! При мощности микроволновки 800Вт около 400Вт уходит на разогрев ужасного по КПД трансформатора - что стало заметно именно на микроволновке Sharp R-2495ST: он там находится недалеко от тонкой стенки корпуса - и горячий воздух нагревает корпус. Сильно нагревает. (добавлено 26.02.2020) Эксперимент с микроволновкой Vitek VT-1662 BK (заявленные 1200Вт входная, 800Вт выходная, КПД 57.6%) показал: 5.25А при 230В, активная мощность 1050Вт. 1207Вт - полная мощность, и именно по полной считается КПД микроволновки. |
|
| Обновлено ( 13.11.2024 10:10 ) |