На этот пост меня натолкнул один комментарий к предыдущей статье про эмулятор электросчётчиков. Я решил провести практический опыт измерения тока сложной нагрузки при помощи трёх электросчётчиков, которые есть у меня на стенде. О том, какие данные я получил в итоге, и пойдёт речь сегодня.
Итак, вкратце предыстория. В предыдущей статье:
https://habr.com/ru/company/spd/blog/576790/
я рассказывал про эмулятор электросчётчиков, который мы часто используем при разработке своих устройств.
В процессе обсуждения один из комментаторов указал, что со счётчиками от Энергомеры есть проблемы в части измерения тока нагрузок, регулируемых ШИМ:
https://habr.com/ru/company/spd/blog/576790/#comment_23665050
Тогда я пообещал этот момент проверить. Для этого взял со склада промышленный фен Wagner, токовые клещи APPA 138, электросчётчики Энергомера 102М, IEK 104/1 и Меркурий 206:
Для съёма показаний с электросчётчиков я использовал наш контроллер мониторинга «СКУП-2»:
Далее я стал подключать фен к электросети по очереди через каждый из трёх счётчиков. Показания с контроллера сравнивал с показаниями токовых клещей.
Измерения тока проводил в трёх режимах:
Дежурный режим (фен подключён к сети, но не запущен).
Рабочий режим (включён нагрев и вентилятор). Температура нагрева 350 °С.
Режим отключения (вентилятор работает, нагрев нет, фен охлаждается).
Итак погнали!
Дежурный режим
Токовые клещи
Энергомера СЕ102М
IEK 104/1
Меркурий 206
Рабочий режим
Токовые клещи
Энергомера СЕ102М
IEK 104/1
Меркурий 206
Режим отключения
Токовые клещи
Энергомера СЕ102М
IEK 104/1
Меркурий 206
Чтобы было понятнее, сведу все данные в таблицу:
Режим / Ток (А) |
Токовые клещи |
Энергомера СЕ102М |
IEK 104/1 |
Меркурий 206 |
Ждущий режим |
0,09 |
0,1 |
0,06 |
0,12 |
Рабочий режим |
4,68...7,2 |
4,08...4,33 |
5,0...6,09 |
4,07...4,92 |
Режим отключения |
0,75 |
0,79 |
0,77 |
0,8 |
В ждущем режиме и режиме отключения показания всех приборов примерно одинаковые. А самое интересное мы видим в рабочем режиме.
Построим для него ещё гистограмму по полученным данным:
Из неё видно, что наименьший разброс измерений тока имеет счётчик Энергомера 102М, а максимальный – токовые клещи. Что это значит?
Тут надо отметить такой момент. Клещи проводят измерения довольно быстро (несколько раз в секунду), а вот опрос счётчиков осуществляется с намного меньшей скоростью – примерно одно измерение за 2 сек. Возможно, что за время опроса мы просто пропускаем какие-то крайние значения. Хотя нужно отметить, что с потребительской точки зрения показания счётчиков более удобные, так как выглядят «отфильтрованными».
Не берусь ничего точно утверждать, поэтому на основе полученных данных просто изложу свои мысли в виде следующих тезисов:
Разброс значений тока сложной нагрузки довольно велик.
Электросчётчики Энергомера СЕ102М и Меркурий 206 измеряют ток примерно одинаково.
Электросчётчик IEK 104/1 завышает показания по сравнению с предыдущими двумя примерно на 1А.
Среднее значения тока от счётчика IEK 104/1 максимально близко к средним показаниям токовых клещей.
Какой можно сделать из всего этого вывод? С одной стороны у меня нет основания не доверять показаниям электросчётчиков, т. к. все они имеют поверку. А с другой стороны налицо довольно большая разница в показаниях. Завышенные амперы в результате приведут к завышенным киловатт-часам, которые стоят денег. В общем, есть над чем призадуматься.
Комментарии (23)
FDA847 Автор
30.11.2021 10:22Я использовал то, что под рукой было, поэтому не претендую на точность эксперимента. Просто поделился его результатами.
DanilinS
30.11.2021 10:44+2Во первых - не нудно вставлять кучу скринов. Достаточно свести показания в удобную форму. Ну или спрятать скрины под спойлер.
Во вторых - клещи "True RMS" ? Если нет - то на несинусоидальном сигнале показывает погоду на Марсе. И чем больше отклонение от синуса - тем ошибка больше.
malefix
30.11.2021 10:46+2Автор, пилите аналог lamptest.ru для электросчётчиков:)
FDA847 Автор
30.11.2021 10:48Почему бы и нет :-) Правда, какой-либо цели именно сравнить счётчики у меня не было. По сути этот пост является ответом на комментарий к прошлой статье. Самому стало просто интересно проверить этот момент.
Slonosvin
30.11.2021 11:47+1Корректнее было бы не измерять мгновенные значения потребляемого тока, а посчитать сожранную мощность за определённое время работы фена.
FDA847 Автор
30.11.2021 11:49Для этого можно отдельный эксперимент провести.
katzen
30.11.2021 14:09+1Вот его и надо было проводить. Измерение тока в цепях переменного того с формой тока, отличающейся от входного напряжения, редко представляет для инженера какой-либо смысл — разве что омические потери посчитать. Да пусть амперметр будет хоть трижды TrueRMS! Просто задайте себе вопрос, что вам даёт измерение тока? Мощность? — нет. А что тогда?
FDA847 Автор
30.11.2021 14:12Вы начало поста читали? Я обещал в комментариях к предыдущей моей статье проверить как измеряется ток при помощи электросчётчиков. В этой статье описал результаты проведённого эксперимента. Будет время, сделаю и замеры мощности.
katzen
01.12.2021 06:18Я читал ваш пост. И, если вы читали мой ответ, то должны были прочитать, что ваши измерения несут примерно нулевую информационную ценность. Какой ток вы измеряли: средний? RMS? и самое главное: зачем его измерять электросчётчиком, если он СЧИТАЕТ, и далеко не амперы?
RTFM13
30.11.2021 15:14+1Я использую в быту мониторинг тока, чтобы избежать отключения вводного автомата. Отключаю всякие антиобледенения и т.п. Впрочем, данной точности вполне достаточно.
Denis_Chernyshev
30.11.2021 11:51+3Для IEK 104/1 в описании типа средств измерений (приложение к свидетельству №70038) про измерения тока и других второстепенных параметров не сказано ни слова. Соответственно, как амперметр это прибор класса «показометр».
А вот точность Энергомеры при измерении тока задекларирована и утверждена при испытаниях на уровне ±2%
Indemsys
30.11.2021 13:17Т.е. , как можно понять автора, только лишь одним выбором электросчётчика можно регулировать свои счета за электроэнергию.
Теперь нужно следовать дальше и подключать нагрузки с ещё более высокочастотным ШИМ-ом, а также с непрямоугольным ШИМ-ом и нестабильным ШИМ-ом.
Возможно появятся ещё более интересные результаты.
После чего проверить воздействие СВЧ кондуктивного и облучением.
Z2K
Вам, в качестве контрольного, надо было использовать поверенный старый индукционный счетчик. У него интегрирование параметров для учета использования э/э на физическом уровне, а не программном как в электронных счетчиках. Он бы и служил базисом.
mtop
" мопед не его и что за предъявы, он просто разместил объяву" (С)
Lirein
К сожалению индукционный счётчик очень неадекватно реагирует на рекативную составляющую нагрузки. Скорее всего в счетчиках Энергомера и Меркурий стоит какая нибудь ADE, выдающая усредненные значения активной, реактивной мощности, показателей тока и напряжения в единицу времени, и «токовая петля» для снятия показаний нагрузки.