Hvordan måle strømforbruk. Hvordan måle strøm i en elektrisk krets

Forbruksøkologi Vitenskap og teknologi: En strømmåler er en rimelig og nyttig enhet som lar deg finne ut hvor mye ulike elektriske apparater bruker.

Jeg fortalte deg nylig hvorfor nøyaktig måling Kraften til elektriske apparater som opererer fra nettverket krever en spesiell enhet - en effektmåler (wattmeter), og eventuelle målinger ved bruk av konvensjonelle multimetre kan ikke være nøyaktige.

Jeg kjøpte min første BEBUY strømmåler for fem år siden i en av kinesiske nettbutikker. Den er, som mange andre lignende målere, ganske nøyaktig når den måler effekter fra titalls watt, men ved lave effekter avtar målenøyaktigheten.

I en av anmeldelsene av LED-lamper på nettstedet led-obzor.ru, så jeg et bilde av en strømmåler som viste strømverdier i hundredeler. Jeg spurte forfatteren av nettstedet hva slags måler dette er. Det viste seg å være Robiton. Denne produsenten har to modeller av strømmålere: Robiton PM-1 og Robiton PM-2. Jeg ba merkevarerepresentantene om å gi meg begge modellene for nærmere undersøkelse.

Enhetene varierer ikke mye i pris (PM-1 koster 780 rubler, PM-2 hvit- 900 rubler, svart - 1000 rubler), men de er veldig forskjellige i evner og målenøyaktighet.

Muligheter

Begge enhetene kobles til en europeisk stikkontakt, og belastningen, hvis effekt skal måles, kobles til kontakten på enhetens kropp. Begge enhetene har tre kontrollknapper. Begge enhetene er i stand til å måle effekt opp til 3600 W.

Enheten måler strøm, mengden energi som forbrukes av lasten (kilowatt-timer), og kostnaden for energien som forbrukes. Prisen per kilowatt er konfigurerbar.

Oppløsningen ved måling av effekt er ikke veldig høy, derfor, med en belastning på 6 W, "hopper" enhetens avlesninger konstant mellom 5,5 og 6,4 W.

Robiton PM-1 strømmåler er egnet for å måle kraften og kostnadene ved energiforbruket til mellomstore og mellomstore elektriske apparater. høy effekt- datamaskiner, varmeovner, vannkoker, kjøleskap, vaskemaskiner.

Robiton PM-2 har mye flere funksjoner og høyere nøyaktighet.

Tre batterier brukes til å betjene den innebygde klokken og lagre avlesninger etter frakobling.

Enheten viser tid, nettspenning, frekvens, strøm, belastningseffekt, effektfaktor, måletid, mengde energi forbrukt av belastningen (kilowatt-timer), og kostnaden for forbrukt energi. Prisen per kilowatt justeres under hensyntagen til dag- og nattforbruk med to-tariff måling. Det er mulig å nullstille måletid, energiforbruk og kostnad.

Som referansespenningskilde på 230 V brukte jeg kilden avbruddsfri strømforsyning med ren sinusbølge APC Smart UPS 700INET i batterimodus.
Den mest nøyaktige av mine multimetre - Mastech MY65 (nøyaktighet ±(0,1%+3), dvs. ±0,53 V ved 230 V) viste 231,2-232,0 V. Antagelig gir kilden 231,5 V. Robiton PM2 viste ærlig talt 232 V. Multimeter -T UT61E overvurderte avlesningene, men nøyaktigheten (±0,8%+10) er bare ±2,84 V ved 230 V.

Jeg brukte en 27 kOhm 2 W motstand som en laveffekts målebelastning. MY65 (nøyaktighet ±(0,3%+1)) viste en motstand på 26950 ohm. Effekten skal være 231,5/26950*231,5=1,9886 W. Robiton PM-2 viste 1,99 W. Helt klart perfekt!
Robiton PM-1 viste vekselvis 1,8 og 2,0 W.

I tillegg målte jeg effekten til glødelamper på 25 og 75 W. PM-1 viste 25,7 og 75,4 W, PM-2 - 25,95 og 75,58 W.

Jeg hadde muligheten til å sammenligne effektmålingsresultatene til Robiton PM-2 wattmeter med resultatene oppnådd på dyrt laboratorieutstyr for å måle kraft, og til og med på en belastning med lav effektfaktor og "raget" forbruk - LED-lamper. For ti forskjellige prøver av lamper med effekt fra 3,4 til 13,8 W varierte avvikene fra 0,2 % til 2,1 %. Flott resultat!

På tross av bred rekkevidde målinger gir Robiton PM-2 svært nøyaktige resultater selv ved lav effekt.

Hva er inni?

For å åpne strømmålerne trenger du en vanskelig trekantet skrutrekker. PM-1-designet består av to brett.

Det er en kalibreringsknapp på indikatorkortet. Jeg bestemte meg for ikke å risikere det og ikke trykke på det.

Baksiden av hovedkortet.

Robiton PM-2 design.

En strømmåler er en billig og nyttig enhet som lar deg finne ut hvor mye forskjellige elektriske apparater bruker. Ved å bruke den kan du finne ut hvor mye kjøleskapet bruker per dag, hvor mye det bruker vaskemaskin for én vask eller finn ut hvor mye det koster å koke en vannkoker én gang. Ved å bruke denne enheten kan du bestemme hvilke elektriske apparater i huset som bruker mest energi (tro meg, disse er langt fra de mest kraftige enheter) og lær hvordan du kan spare energi.

Av de to Robiton wattmålerne anbefaler jeg selvfølgelig Robiton PM-2 - den er mer nøyaktig og har mye større muligheter. publisert

Et multimeter er en enhet for måling av forskjellige elektriske parametere. Den lar deg måle direkte og vekselspenning, strøm, motstand, samt mange spesifikke parametere, for eksempel ytelsen til dioder, transistorer og signalfrekvens. For å vite hvordan du måler strøm med et multimeter, må du forstå de grunnleggende prinsippene for driften av denne enheten.

Det er viktig å måle strømstyrken når du overvåker riktig drift av enheter. Ofte må du sjekke ladestrømnivået til et batteri for en bil, bærbar PC, nettbrett, strømbank.

Diverse strømmålinger produsert forskjellige måter inne i måleapparatet. Derfor er det alltid et element på multimeteret som har som oppgave å velge parameter, målemodus og signalnivå. Noen ganger, i mer avansert utstyr, bestemmes signalnivået automatisk.

Vanligvis velges parameter- og målemodus ved å vri på knappen på multimeterhuset. De valgte egenskapene er gruppert etter deres typer. De er vanligvis utpekt som følger:

For å måle de nødvendige indikatorene, må du først bestemme hvilken type strøm som flyter i kretsen som testes. Dette avhenger av strømkilden til kretsen. For eksempel er akkumulatorer og batterier permanente kilder ernæring. For å måle likestrøm du må sette dreieknappen på multimeteret til A -, DCA eller I - ikonet, eller trykke på knappen på frontpanelet tilsvarende ønsket modus. Både vekselstrøm og likestrøm måles i ampere. Derfor vil verdien på målerskjermen vises i denne verdien.

For å forstå hvordan du måler ampere med et multimeter, må du vite at strømmen i en del av kretsen alltid er den samme. Når amperemeteret er koblet i serie til kretsen (det vil si at probene til enheten er koblet til forskjellige punkter i kretsbruddet), vil det ikke skape en merkbar endring i parameterne til kretsen. I dette tilfellet vil den kunne vise den riktige verdien av den flytende strømmen. Det er viktig å koble måleren i riktig polaritet, det vil si den røde sonden - til grenen som går til pluss av strømkilden, og den svarte - til minus. Ellers vil enheten vise negative verdier.

Når du forbereder en måling, er det veldig viktig å vite hvilket signalnivå du må sjekke. Hvis det flyter milliampere i kretsen, må den røde sonden kobles til målerkontakten som V Ω mA er skrevet på, eller det er en spesifikk målegrense (vanligvis 300 - 400 mA). Hvis du sjekker en strømkrets hvis verdier er målt i enheter av ampere, må sonden kobles til stikkontakten merket A eller NA (vanligvis 5 til 10 ampere flyter her). Forsømmelse av denne regelen kan skade måleverktøy. Det er kraftigere amperemetere, men de brukes til spesielle formål.

Etter å ha koblet til enheten riktig, kan du begynne å jobbe.. Prosedyren for å måle strømstyrken med et multimeter er som følger:

Installer probene i de riktige stikkontaktene på måleren som tilsvarer signalnivået.
Velg DC-modus ved hjelp av regulatoren eller ved å trykke på den tilsvarende knappen på frontpanelet.
Om nødvendig, velg nivået på det målte signalet med en knott eller knapp. Nivået bør velges litt høyere enn forventet verdi.
Koble multimeteret til den åpne kretsen til kretsgrenen, og observer polariteten til forbindelsen.
Slå på strømkilden.

For å evaluere ytelsen til de enkleste bærbart batteri- batteri for multimeter, bare sjekk spenningen og strømstyrken, er det ikke nødvendig å bruke en last. For å sjekke, må du installere den røde ledningen i hullet merket A (NA), velge DC-modus og målegrensen på frontpanelet til multimeteret, og feste probene i samsvar med polariteten til batteriterminalene - rød til positivt, svart til negativt. Etter noen sekunder vil målerskjermen vise likestrømmen som genereres av elementet.

Hvis verdiene er i området 4 - 6 ampere, er batteriet "ferskt" og klart til bruk. Med avlesninger under 4 ampere, kan den bare brukes i enheter med lav effekt. For verdier under 2,5 A er det bedre å nekte å bruke et slikt element.

De riktige spenningsverdiene må samsvare med de som er angitt på batteriet.

Blant batteriparametrene strømmen som tilføres er viktig. Du kan sjekke det med et multimeter, men du må koble en last i serie med måleren. Belastningen kan være vanlig lampe glødelampe Motstanden overstiger ikke flere hundre ohm, og den kan også måles med et multimeter i motstandsmålingsmodus. For å gjøre dette må du feste målerprobene til gjengene på lampebasen og den sentrale terminalen. Motstandsverdien vil vises på skjermen.

Hvis vi vurderer motstanden til multimeteret for å ikke gjøre store endringer i gjeldende verdier, bør verdien være lik:

I = U / R, hvor I er strømmen i kretsen, ampere, U er spenningen som leveres av batteriet, og R er belastningen (lampe) motstanden.

Avlesningene til måleapparatet må sammenlignes med denne beregnede verdien. Hvis avlesningene er forskjellige, kan batteriet være underladet.

Du kan også sjekke batterilekkasjestrømmen. Hvis du kobler av den positive polen og installerer et multimeter mellom den og den positive polen på batteriet, vil den vise en lekkasje inn i kjøretøyets ombordnettverk. Ved å trekke ut sikringene i bilen kan du til og med finne ut hva lekkasjen er i forskjellige deler nettverk om bord. Med litt erfaring er det mulig ikke bare å lære å måle ampere med et multimeter, men også å bestemme årsakene til noen elektriske feil i bilen.

Måling av strøm ved lading av batteri

De fleste bilbatteriladere har indikatorer som indikerer ladeparametere. Men hvis de er feil eller mangler, kan ladestrømmen vises med et multimeter. Ved opplading batteri Du kan inkludere en måleenhet i ladekretsen. For å vise korrekte målinger trenger du:

Installer den røde sonden i hullet i enheten merket A (NA), den svarte sonden er vanligvis koblet til inngangen merket COM;
Velg DC-målemodus og signalnivå;
Koble den positive polen på laderen i serie med den svarte sonden på multimeteret, koble den røde sonden på måleren til den positive polen på batteriet, og koble den negative polen til batteriet til den negative polen lader;
Deretter må du koble til laderen. Multimeteret vil vise strømmen, som ikke bør overstige 10 % av batterikapasiteten.

Det oppstår ofte situasjoner når det er nødvendig å kontrollere det elektriske nettverket til en bygning. Dette er også det vanlige elektrisk nettverk V leilighetsbygg. Å vite hvordan man måler strøm med et multimeter inn nettverksvariabel, kan du gjøre mindre reparasjoner på ledningene hjemme.

Stikkontakten bør heller ikke testes uten belastning.. Beste last for et vekslende nettverk vil det være en glødelampe. For å ta mål må du gjøre følgende:

Siden nettspenningen har en variabel sinusformet, viser måleapparatet effektiv verdi, som er 1,41 ganger mindre enn amplitudeverdien.

Ved å bruke den foreslåtte metoden kan du sjekke hvilken som helst variabel krets, inkludert transformatorer, induktorer, asynkrone og synkrone motorer.

Verdier av konstant og AC spenning Du kan også finne ut av det ved hjelp av et multimeter. For å gjøre dette trenger du:

Et multimeter er en uunnværlig enhet Til effektivt arbeid med elektriske kretser og signaler. Ved å bruke en slik enhet kan du raskt identifisere en funksjonsfeil, bestemme nødvendige parametere signaler, så det er viktig å alltid ha den for hånden.

Ganske ofte er det behov for å måle strøm forbrukt fra nettverket, eller generert inn i nettverket. Dette er nødvendig for å redegjøre for energien som forbrukes eller genereres, samt for å sikre normal operasjon energisystemer (unngå overbelastning). Effekt kan måles på flere måter – direkte og indirekte. For direkte måling brukes wattmeter, og for indirekte måling brukes amperemeter og voltmeter.

DC strømmåling

På grunn av mangelen på reaktive og aktive komponenter i DC-kretser, brukes et wattmåler svært sjelden til å måle effekt. Som regel måles mengden energi som forbrukes eller tilføres ved en indirekte metode, ved å bruke strømmen I i kretsen og ved å bruke spenningen U til lasten. Deretter søker enkel formel P=UI og få effektverdien.

Å redusere på grunn av påvirkninger indre motstand enheter, enheter kan kobles til i henhold til forskjellige kretser, nemlig med en relativt lav belastningsmotstand R, brukes følgende tilkoblingskrets:

Og når veldig viktig R et slikt opplegg:

Effektmåling i enfase AC-kretser

Hovedforskjellen mellom kjedene vekselstrøm fra DC-nettverk, kanskje, ligger i det faktum at det i vekselspenning er flere krefter - . Total måles ofte ved å bruke den samme indirekte metoden ved å bruke et amperemeter og et voltmeter, og verdien er lik S = UI.

Aktiv P=UIcosφ og reaktiv Q=UIsinφ måles ved hjelp av en direkte metode, ved bruk av et wattmeter. For å måle er et wattmåler koblet til kretsen i henhold til følgende diagram:

Hvor strømviklingen må kobles i serie med lasten Rn, og følgelig spenningsviklingen parallelt med lasten.

Måling reaktiv effekt V enfasenettverk er ikke produsert. Slike eksperimenter utføres ofte bare i laboratorier der wattmålere er slått på i henhold til spesielle kretser.

Effektmåling i trefase AC-kretser

Som i enfasenettverk, også i trefasenettverk, kan den totale energien til nettverket måles ved en indirekte metode, det vil si ved å bruke et voltmeter og amperemeter i henhold til diagrammene vist ovenfor. Hvis belastningen til trefasekretsen er symmetrisk, kan følgende formel brukes:

U l – lineær spenning, I – fasestrøm.

Hvis fasebelastningen ikke er symmetrisk, summeres kraften til hver fase:

Ved måling av aktiv energi i en firetrådskrets med tre wattmeter, som vist nedenfor:

Den totale energien som forbrukes fra nettverket vil være summen av wattmeteravlesningene:

Metoden for å måle med to wattmetere har også blitt like utbredt (gjelder kun for tretrådskretser):

Summen av avlesningene deres kan uttrykkes med følgende uttrykk:

På symmetrisk belastning Den samme formelen gjelder som for total energi:

Hvor φ er skiftet mellom strøm og spenning (faseforskyvningsvinkel).

Den reaktive komponenten måles i henhold til samme skjema (se figur c)), og i dette tilfellet vil den være lik den algebraiske forskjellen mellom instrumentindikatorene:

Hvis nettverket ikke er symmetrisk, brukes to eller tre wattmetere for å måle den reaktive komponenten, som er koblet til forskjellige kretser.

Prosessen med å måle aktiv og reaktiv effekt

Den aktive effekten til vekselspenningskretsen måles. De er koblet sammen med de samme kretsene som wattmålere. Regnskap reaktiv energi i enfase-forbrukere utføres ikke i vårt land. Den måles i trefasekretser til store industribedrifter som forbruker store mengder elektrisitet. Aktive energimålere er merket SA, reaktiv SR. Elektroniske strømmålere er også mye brukt.

Du må betale for strøm, akkurat som for alle andre ressurser og tjenester. For ikke å bli lurt når du betaler, må du lære å beregne utgiftene. Det er spesielle enheter for dette, for eksempel en individuell måler, som er installert i hvert hus eller leilighet. Den viser imidlertid det totale forbruket, og vi vil fortelle deg hvordan du beregner strømforbruket til en separat enhet i denne artikkelen.

Strøm, spenning og strøm

De viktigste egenskapene til elektriske apparater er spenning, strøm og effekt. I dette tilfellet kan enten alle tre parametrene angis på kroppen eller i passet til enheten, eller i en selektiv rekkefølge. I Russland og nabolandene brukes elektriske apparater som er designet for 220V AC nettspenning; i Amerika, til sammenligning, kan spenningen være 110 eller 120V.

La oss minne deg på:

Strøm måles i ampere (A), spenning i volt (V) og effekt i watt (W) (se -). Hvis enheten har lav effekt, vil effekten mest sannsynlig bli angitt i watt; for kraftige forbrukere, for eksempel en vaskemaskin eller elektrisk komfyr på kjøkkenet, er det vanligvis angitt i kilowatt (kW). 1kW = 1000W.

I enhetens pass, avhengig av konkret tilfelle, effekt kan ikke være eksplisitt angitt i det hele tatt, men strømforbruk for en viss periode, for eksempel kW per år eller per dag eller for en annen tidsperiode, kan angis.

Så du betaler strømregningene dine i henhold til kWh du bruker. La oss se nærmere på hva kilowattimer er og hvordan vi beregner dem.

Strømmåler

I dag har hver leilighet en strømmåler installert, eller med andre ord med enkle ord, strøm måler. På moderne modeller Det er et display som viser mengden kWh du har forbrukt siden du installerte den.

På eldre modeller er dette indikert på en mekanisk display-indikator som består av roterende tromler med tall trykt på dem.

Du kan, hvis du slår av alle forbrukere og lar den som interesserer deg for eksempel ligge i 1 time, så kan du finne ut hvor mye Wh eller kW/t den bruker. Men denne metoden er ikke alltid praktisk eller mulig.

Merk:

På de fleste tellere det ekstreme høyre siffer vanligvis enten atskilt med komma, uthevet i en annen farge, eller angitt på annen måte. Dette er en tiendedel av en kilowatt; det tas ikke med i beregningen når du tar avlesninger for betaling.

Det er også verdt å merke seg at ikke alt elektrisk utstyr bruker strømmen som er angitt i dokumentasjonen under hele driftstiden. Dette er på grunn av driftsmodusen. For eksempel bruker en vaskemaskin strøm avhengig av om oppvarmingen er på, om pumpen går, med hvilken hastighet motoren roterer, og så videre.

Litt senere vil vi se på en enkel måte å bestemme det reelle forbruket av slikt utstyr.

Elektrisitetsforbruk ved kraft

Hvis du vet elektrisk energi enheten, og for å beregne strømforbruket må du multiplisere effekten med antall timer. La oss gi et eksempel, la oss si at vi har 2 lyspærer - 100 og 60 W og en vannkoker med en effekt på 2,1 kW. Lyspærene lyser i ca 6 timer om dagen, og vannkokeren koker i 5 minutter Du drikker te 4 ganger om dagen, noe som betyr at den totalt fungerer i 20 minutter om dagen.

La oss beregne energiforbruket til alt dette utstyret.

To lyspærer:

100W*6t=600W/t

60W*6t=360W/t

Den elektriske vannkokeren fungerer 20 minutter om dagen, siden vi må konvertere den til timer, dette er 1/3 av en time, da:

2100W*(1/3)t=700W/t

600+360+700=1660W/t

La oss konvertere til kW/t:

1660/1000=1,66kW/t

Dette settet med elektrisk utstyr bruker 1,66 kW/t per dag.

Den totale kostnaden for å betjene det listede utstyret er:

1,66*4=6,64 rubler

Hvordan konvertere ampere til kilowatt?

I tilfeller der dataene om parametrene til en elektrisk enhet bare indikerer spenning og strøm av typen:

Før du beregner forbruket, er det nødvendig å beregne effekten, for dette bruker vi formelen: P=U*I

For eksempel:

220V*1A=220W

Uten å gå i detaljer, gjelder dette for en belastning med cosФ lik en, faktisk for de fleste elektriske husholdningsutstyr. Ytterligere beregninger ligner de forrige.

Hvordan finne ut det reelle strømforbruket til enheten?

Beregninger vil ikke vise reelle verdier; for å finne dem ut trenger du bare å ta målinger. Mest den riktige måten er å bruke en strømmåler. Det meste praktisk alternativ er å bruke en spesiell måler for uttaket.

De kalles også en energimåler eller en wattmåler, kanskje dette vil hjelpe deg med å finne en enhet på salg.

Hva kan en energimåler gjøre? Dette er en universell måleenhet med følgende sett med funksjoner:

Måler strømforbruket for øyeblikket.

Måling av forbruk over en periode.

Måling av strøm og spenning.

Beregning av utgifter til de takstene du setter.

Det vil si, du trenger bare å koble den til en stikkontakt og koble enheten, hvis forbruk du enkelt må bestemme, til stikkontakten på energimåleren. Etter dette kan du observere hvordan strømforbruket endres under drift og hvor mye som forbrukes per driftssyklus.

Et eksempel på bruk av en stikkontaktmåler for å bestemme strømforbruket til et kjøleskap er vist i videoen.

Konklusjon

Beregning av strømforbruk kan være nødvendig i en rekke situasjoner, for eksempel for å kontrollere forbruk av nytt utstyr, eller når deling mektige forbrukere fra naboer for lik betaling. Den beste måten er å installere en individuell måler på enheten eller dens stikkontaktversjon, som beskrevet ovenfor.

Noen ganger, når man beregner for forbrukt strøm, lurer man på hvor alle disse kilowattene ble brukt, som man må betale ganske mye penger for. Det er i disse øyeblikkene at ønsket oppstår om å sjekke nøyaktigheten av måledata og bestemme strømmen som forbrukes av elektriske husholdningsapparater. Det er derfor vi i dag har til hensikt å snakke om de bestemmelsesmetodene som er tilgjengelige for enhver leilighet og huseier.

Passdata for elektriske apparater

Vi forstår godt at ved å råde oss til å se på passet til elektriske husholdningsapparater, oppdager vi ikke Amerika i det hele tatt. Men merkelig nok glemmer eierne av leiligheter og hus dette.

Hvis passene ikke er bevart eller ikke kan bli funnet, bør du ikke fortvile, siden det er 3 flere måter å finne ut hvilke av husholdningsapparater som er mest glupske og hvor mye hver av dem bruker.

Hvordan bestemme kraft ved hjelp av Ohms lov

Den andre måten er å bestemme strømforbruket ved å bruke Ohms lov. Som du vet, for å bestemme kraft (P), må du vite spenningen (U) og strømmen (A) i nettverket:

P = U × EN

Spenningsverdien er kjent på forhånd. Den er på 220 volt. Størrelsen på strømmen kan beregnes ved å bruke en formel som er velkjent fra et skolefysikkkurs:

hvor R er motstandsverdien.

Så for å gjøre den nødvendige beregningen, må du måle motstanden, som kan gjøres ved hjelp av et multimeter.

Bestemme strømforbruk ved hjelp av en elektrisk måler

Sannsynligvis har mange av dere lagt merke til at de fleste modeller av moderne elektriske målere har indikatorlamper. Men ikke alle vet at et visst antall blink (oftest 3200) i timen tilsvarer en kilowatt.

Hvis det er nødvendig å bestemme strømmen som forbrukes av et elektrisk husholdningsapparat, bør de gjenværende apparatene i huset slås av. Ved å telle antall indikatorblink i løpet av 15 minutter og gange dette tallet med 4, kan du angi antallet per time. Basert på den oppnådde verdien kan du bestemme kraften til enheten du er interessert i.

Uten beregninger kan strømforbruket måles ved hjelp av et husholdningswattmåler, hvis du har en for hånden.

Bruke strømklemmer

Du kan også bestemme strømforbruket av en bestemt enhet ved hjelp av strømklemmer. For å gjøre dette måles strømverdien i en av ledningene som forsyner enheten.

Så vi har beskrevet de fire mest for deg tilgjengelige metoder, slik at du kan bestemme strømforbruket av elektriske apparater i hjemmet ditt. De vil hjelpe deg pålitelig å identifisere de enhetene som har størst appetitt.