Не всегда цифровые измерители могут заменить стрелочные – далеко не всегда. Не случайно в аппаратуре премиум класса до сих пор ставят стрелочные индикаторы, поэтому при всём обилии цифровых ваттметров, бывают ситуации где предпочтительнее именно аналоговый – стрелочный. Но если измерить вольты или амперы можно подобрав соответствующий ограничительный резистор, здесь потребуется деталей немного больше.
Схемы стрелочных ваттметров
Стрелочный ваттметр легко собирается своими руками по простой схеме (далее 4 варианта).
Основа работы первого устройства — трансформатор тока. Одна обмотка имеет 3000 витков на железном сердечнике — это вторичная обмотка. Первичная обмотка это пару витков сетевого шнура. Отношение тока, протекающего через первичную сторону и вторичную обмотки, является обратным соотношением числа витков. Линейность для средней точности пойдёт вполне. Однополупериодный выпрямитель представляет собой конденсатор небольшой ёмкости и германиевые диоды, прямое падение напряжения при переходе измеряется индикатором на 100 мкА. Выбирается предел измерений (1000 Вт и 100 Вт) подключив резистор параллельно стрелочному индикатору – для снижения чувствительности её.
При испытаниях и настройке подключайте нагрузку, мощность которой знаете заранее, и по ней выставляйте нужные показания индикатора. Если требуется контроль мощности до 10 кВт – допустимо снизить количество витков трансформатора до 500.
Для использования в быту целях можно изготовить ещё один простой ваттметр. Погрешность данного прибора незначительная но вполне хватает в большинстве случаев, что значительно удешевляет конструкцию прибора и позволяет его изготовить даже начинающему радиолюбителю с небольшим опытом конструирования. Основа стрелочного прибора для измерения мощности — вольтметр переменного тока, в который входят стрелочный индикатор РА1, диоды VD1, VD2 и резисторы R1, R3. Резистор R3 шунтирует индикатор — микроамперметр М2003, чтобы получился миллиамперметр с током отклонения стрелки примерно 1 мА, а подстроечным резистором R1 устанавливают точнее выбранный диапазон измерений, в данном случае 100 Вт.
Подключен вольтметр параллельно резистору R2, который стоит в цепи питания нагрузки — между сетевой вилкой ХР1 и розеткой XS1. Когда ваттметр включен в сеть, а в розетку вставлена вилка питания нагрузки, через резистор R2 протекает ток тем больший, чем больше потребляемая нагрузкой мощность. А значит, от мощности нагрузки будет зависеть падение напряжения на резисторе R2 — его и измеряет вольтметр.
Резистор R2 — проволочный, малого сопротивления – 2 Ома. Его можно изготовить самостоятельно из провода с высоким удельным сопротивлением или обычного медного. Отрежьте 3,6 м провода диаметром 0,2 мм, намотайте его на корпус резистора МЛТ-2 сопротивлением не менее 100 Ом и припаяйте концы провода к выводам резистора — сопротивление получившегося резистора будет равно примерно 2 Ома.
Включив в розетку настольную лампу мощностью 100 Вт, подают на ваттметр сетевое напряжение и перемещением движка подстроечного резистора устанавливают стрелку индикатора на конечное деление шкалы.
Шкала ваттметра будет неравномерная, поскольку в нем работают диоды. Поэтому целесообразно снять характеристику прибора. Для этого нужно отключить резистор R2 и подавать с регулируемого источника постоянное напряжение (примерно от 0 до 1 В) на верхние по схеме контакты вилки ХР1 (плюс) и розетки XS1 (минус). Смещать движок подстроечного резистора при этом не следует. После этого проверяют показания ваттметра, отсчитывая их с помощью графика – характеристики диода и включая в розетку прибора лампы разной мощности.
Ещё один ваттметр приведен в виде картинки из зарубежного журнала. Он также содержит минимум деталей – резистор, конденсатор, токовый трансформатор, диодный мост и сам стрелочный индикатор. Максимум показываемой мощности – 12 кВт (хватит для контроля любых домашних бытовых приборов.
