ВольтАмперВаттметр с функцией счётчика (pzem-004)

В переменном электрическом поле формула для расчёта мощности постоянного тока НЕ РАБОТАЕТ. Перемножая ток на напряжение в сети, мы получим полную мощность:
S=I*U -полная мощность.
Для подсчёта активной мощности, необходимо учитывать ещё одну величину:
P= I*U*cosφ –активная мощность,
где cosφ – коэффициент мощности, а φ – угол между током и напряжением.
Реактивную мощность прибор не показывает, только активную. Лично мне это никогда и не требовалось.
Единственное, где можно применить формулу для расчёта в постоянном токе, где коэффициент мощности равен единице или стремится к ней (лампы накаливания, обогреватели). Там в основном вся потребляемая мощность активная. В устройствах, где есть конденсаторы (светодиодные светильники, телевизоры…) и индуктивности (электродвигатели), реактивная составляющая велика. И не учитывать её нельзя. Конденсаторы и индуктивности увеличивают угол между током и напряжением, что приводит к уменьшению активной и увеличению реактивной мощности. Просто перемножая ток на напряжение, мы получим полную мощность. А она будет сильно отличаться от той, что считает электросчётчик.
При помощи обычного тестера или мультиметра можно посчитать с достаточной точностью мощность потребления обогревателя или лампы накаливания. Но мощность холодильника, дрели или светодиодного светильника не посчитаете НИКОГДА! Там, где есть ёмкости и индуктивности этого не сделать! Я это уже писАл в одном из моих обзоров. Но если и повторю, хуже не будет.
С теорией и рассуждениями закончим.

Сначала подумал прогнать девайс по полной. Но потом решил, что это не сильно интересно большинству читателей. Протестировал по короткой программе. Это не так утомительно, но основные способности ваттметра всё равно видны.
Сначала посмотрим, как поведёт себя девайс на простых задачах. Далее поставленные задачи будут всё сложнее и сложнее.
Сначала подал привычные 220В и около того без нагрузки. Показания контролировал на образцовом счётчике (энергомонитор 3.3). Мы привыкли вкладывать немного другой смысл в слово электросчётчик. На самом деле это обычный прибор с хорошей ценой и хорошими метрологическими характеристиками.

Проверил на привычном диапазоне.
Подал образцовые значения напряжения: 180, 190В, 200В, 210В, 220В, 230В, 240В.

Занижает в среднем на полвольта. Остальные фото выкладывать утомительно. Все данные свёл в таблицу.


Напряжение измеряет достаточно точно. Погрешность в последнем знаке. Теперь подал с нагрузкой. Контролировал только ток и мощность. За напряжением не следил, правильность показаний уже проверил, подал что-то около 220В (в данный момент другая задача).

Смотрим, как правильно измеряет ток и мощность.

Ток немного завышает. Мощность тоже. И здесь погрешности в последнем знаке. Пока всё очень неплохо. Погрешность несущественна. Поэтому менять калибровочные коэффициенты не вижу особого смысла. Печальный опыт прошивки имею. Трудозатраты несопоставимы с предполагаемым эффектом.
Обратил внимание на одну особенность: прибор НЕ показывает токи менее 50мА. При этом мощность продолжает измерять правильно. В данном случае 10мА.


Прибор показал свою состоятельность.
Ну а теперь несколько измерений, приближенных к реальности.
Задам угол около 45 градусов между током и напряжением. Источник это позволяет.
Вот, что получилось.


Обычно на таких нагрузках китайская чудо-техника начинает косячить. Этот прибор прошёл испытание достойно.
Дальнейшие издевательства подробно описывать не буду. Скажу кратко: при увеличении угла между током и напряжение свыше 82˚!, прибор перестаёт видеть нагрузку. Но это уже явно перебор.
Дальше издеваться над прибором не вижу смысла. Картина яснА.