Что такое цифровой измеритель мощности
Цифровой измеритель мощности измеряет те электрические величины, которые нагрузка фактически предъявляет, а не те, которые питание обязана выдавать. Напряжение и ток читаются одновременно, а активная мощность, коэффициент мощности, полная и реактивная мощность и частота вычисляются из этой пары. У большинства щитовых приборов ещё и накапливается итог по энергии, поэтому прогон можно отчитывать потреблением, а не мгновенным показанием.
Именно эта одновременная пара и отделяет тип от приборов вокруг него. Мультиметр читает напряжение или ток по отдельности, а выводы делает вручную; клещи читают ток, не разрывая цепи, но мощность не вычисляют; счётчик электроэнергии построен для того, чтобы накапливать величину за расчётный период, а не показывать инженеру, что делает нагрузка в эту секунду. Измеритель мощности стоит на верстаке или в конце испытательной линии, где вопрос в том, что берёт изделие под испытанием и насколько экономично.
Выбор внутри типа держится на двух ответах, а не на классе точности. Покрывает ли измерение только AC или обязано захватывать DC - решает серию целиком, потому что прибор только с AC не охарактеризует выход по постоянному току у адаптера или источника питания. Ширина диапазона тока с обеих границ решает диапазон: верхняя граница задаёт наибольшую испытуемую нагрузку, а нижняя - будет ли показание в режиме ожидания измерением или просто числом на дисплее.
Как цифровой измеритель мощности выполняет измерение
Прибор дискретизирует напряжение на нагрузке и ток через неё, переводит оба в цифровую форму относительно одной временной базы и перемножает точка за точкой. Усреднение этого произведения по целому числу периодов даёт активную мощность, а деление на произведение действующих значений напряжения и тока - коэффициент мощности. Поскольку вычисление идёт по отсчётам, а не по выпрямлённым средним, результат остаётся верным, когда форма сигнала не чистая синусоида, - а это любые импульсные источники питания, светорегуляторы и приводы с регулируемой скоростью.
Там, где форма сигнала искажена, разница между прибором с истинным среднеквадратичным значением и усредняющим становится видна на дисплее, а не в инструкции. Усредняющий прибор откалиброван так, чтобы верно читать синусоиду, и занижает результат по мере ухода формы сигнала от неё; прибор с истинным среднеквадратичным значением считает эквивалент по нагреву и потому согласуется с другими показаниями на той же установке. На нагревательном элементе разрыв мал, а на нагрузке с плохим коэффициентом амплитуды может быть заметным.
Ток - то место, где диапазон сужается первым. Внизу разрешение канала тока задаёт наименьшую осмысленную величину, поэтому работа по энергоэффективности на потреблении в режиме ожидания требует прибора, у которого нижняя граница лежит в десятках или сотнях микроампер, а не в миллиамперах. Вверху ток на младших диапазонах проходит через сам прибор, а на старших - через внешний шунт, поэтому спецификация, доходящая до двухсот ампер, по сути говорит о том, какой шунт с ним применяется.
Варианты конфигурации
Большую часть спецификации определяют именно эти решения, а не класс точности. Каждое ограничивает следующее, поэтому их и утверждают по порядку.
| Конфигурация | Что нужно зафиксировать | Что это на самом деле определяет |
| Режим измерений | Только AC либо AC и DC | Можно ли вообще охарактеризовать выход по постоянному току у адаптера, зарядного устройства или источника питания. Прибор только с AC на такую задачу не станет более дешёвой заменой. |
| Диапазон тока, нижняя граница | Несколько миллиампер либо вплоть до десятков микроампер | Измерима ли мощность в режиме ожидания и на холостом ходу или только отображается. Работа по энергоэффективности лежит ниже нескольких миллиампер тока нагрузки. |
| Диапазон тока, верхняя граница | От двадцати ампер и выше, с внешним шунтом после определённого значения | Наибольшая нагрузка, которую можно испытать, и то, является ли шунт частью комплектации, а не принадлежностью, которую заказывают при нём. |
| Вход напряжения и переключение диапазонов | Фиксированный диапазон либо автоматическое переключение по рабочему интервалу | Сколько внимания оператора требуется прибору. Автоматическое переключение снимает с испытания целый класс ошибок из-за неверно выставленного диапазона. |
| Класс точности и его база | Процент от показания, от полной шкалы или от диапазона измерений, заявленный против названного стандарта | Сойдутся ли показания двух приборов. Число без своей базы нельзя сравнить с числом другого прибора. |
| Набор вычисляемых величин | Напряжение, ток, активная мощность и частота либо полный набор с полной и реактивной мощностью, углом сдвига фаз и энергией | Можно ли ответить на вопрос об энергоэффективности одним прибором или рядом с ним приходится считать второй раз. |
| Интерфейс | Последовательный порт в стандарте, изолированная шина или релейный выход как опция | Переписывают ли результаты вручную или их считывает испытательная система. На автоматизированной линии прибор без шины - это ручной шаг в ней. |
| Монтаж | Настольный корпус либо щитовой прибор с установочным окном | Останется ли прибор стоять рядом с испытуемым изделием или станет частью испытательного стенда. Установочное окно задаётся корпусом, и его нужно предусмотреть в панели. |
Интерфейс и монтаж решают рано: оба определяются ещё при сборке изделия, и потом к прибору их не добавить.
Как выбрать цифровой измеритель мощности
| Решение | Что решает вопрос | О чём спросить |
|---|
| Для чего нужно показание | Проверка номинального значения либо измерение показателя энергоэффективности | В каком режиме наихудший случай: на полной нагрузке, где важна верхняя граница диапазона, или на холостом ходу, где важна нижняя. |
| Нужно ли покрывать DC | Выход испытываемого изделия | Адаптер, зарядное устройство или источник постоянного тока требуют прибор, покрывающий и AC, и DC; двигателю от сети он не нужен. |
| Наименьший ток, который должен иметь смысл | Потребление, которое требует стандарт испытаний | Нормы режима ожидания и холостого хода приводят в долях ватта, и это задаёт нижний предел тока ещё до разговора о классе точности. |
| Наибольший испытуемый ток | Номинал испытываемого изделия с запасом | Достигается ли верхний диапазон через сам прибор или через внешний шунт и поставляется ли шунт вместе с ним. |
| Форма сигнала на нагрузке | Характер нагрузки: резистивная или электронная | Импульсный источник питания, светорегулятор или привод требуют преобразования к истинному среднеквадратичному значению, а на резистивной нагрузке разницу не видно. |
| Будет ли результат читать испытательная система | Наличие контроллера или шага регистрации данных | Изолированную шину или релейный выход заказывают вместе с прибором, и позже их к нему не поставить. |
| Отчитывается ли потребление за прогон | Цикл работы вместо одной рабочей точки | Учёт энергии и прошедшее время должны входить в набор вычисляемых величин, а интервал должен быть определён. |
Если что-то из этого ещё не решено, пришлите известное. Коммерческое предложение можно дать по описанию задачи и уточнить, когда пробелы будут закрыты.
Ближайшие альтернативы
цифровой измеритель мощности: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от измерителя мощности |
| Цифровые мультиметры | Читают напряжение или ток по одной величине за раз и сводятся вручную, поэтому значение мощности не дадут. Они правы, когда надо подтвердить наличие питания, и неверны, когда надо измерить, что берёт нагрузка. |
| Клещи токоизмерительные | Читают ток, не разрывая цепи, охватывая проводник, - поэтому они и нужны на фидере, который нельзя прервать. Значение тока они дают, а значение мощности - нет. |
| Счётчики электроэнергии | Накапливают величину за расчётный период, а не показывают рабочую точку нагрузки. Счётчик отвечает на вопрос, сколько израсходовано; измеритель мощности - на вопрос, как именно это потреблялось. |
| Анализаторы качества электроэнергии | Записывают гармоники, искажения, переходные процессы и перекос фаз во времени. Измеритель мощности называет основные величины и не диагностирует форму сигнала, которая их дала. |
| Измерители тока | Измеряют ток в цепи или в проводнике отдельно, часто как щитовой указатель. Они несут одну величину в щитовую, а не характеризуют нагрузку на испытательном стенде. |
Границу, которую стоит определить первой, задаёт режим. Если хотя бы часть задачи - постоянный ток, это решает серию, и прибор только с AC на неё рассчитывать нельзя.
Что включить в запрос
Первый ответ может быть предложением, а не списком вопросов, если запрос содержит эти данные. Если значение неизвестно, пришлите описание задачи - мы уточним, что из неё следует.
- Питание, от которого работает испытуемое изделие, и нужно ли измерять только AC или и AC, и DC
- Наибольший испытываемый ток нагрузки и наименьший ток, который ещё должен оставаться измеримым
- Значение погрешности, которого требует стандарт испытаний, и стандарт, относительно которого она заявлена
- Входит ли в испытание потребление в режиме ожидания или на холостом ходу и какой предел при этом действует
- Форма сигнала на нагрузке - например резистивный нагреватель или импульсный источник питания
- Будет ли показания читать контроллер или испытательная система и через какой интерфейс
- Нужно ли отчитываться о накопленной энергии за прогон
- Монтаж: на столе или в панели, с размером установочного окна
