Ваттметр своими руками Peacefair PZEM-021

Всем привет, хотел бы поделиться с вами рассказом о том как я сделал бюджетный ваттметр своими руками. 
Многие наверно знают многофункциональные ваттметры, которые подключаются напрямую к розетке, могут помимо подсчета ватт\часов, показывать время и многое другое. Согласитесь, достаточное удобное устройство чтобы в домашних условиях быстро определить сколько энергии потребляет то или иное устройство. Можно было бы купить сразу готовый девайс и не "париться", но ведь так не интересно?! Поэтому решено было заказать ваттметр с дальнейшей возможностью встроить его в любой корпус - Peacefair PZEM-021.
Пришел ваттметр в небольшой картонной коробочке, без каких - либо опознавательных знаков.

Не знаю что означают эти "загадочные" цифры - 021 =)

Внутри как и ожидалось лежал прибор с документацией. Информация в ней была расписана на двух языках - на английском и китайском.

Документация:

Обычно, заказывая из Китая какую то вещь она по приходу оказывается намного меньшего размера чем есть на самом деле, но в моем случае произошло наоборот, прибор оказался не маленьким. На лицевой его стороне расположен LCD дисплей с синей подсветкой, так же тут имеется кнопка для управления, которая утоплена в корпус. На обратной - указана простая схема подключения, модель и максимально возможная нагрузка.

Схема подключения и габариты устройства:

Производителем заявлены следующие технические характеристики:
— Рабочее напряжение: 80 ~ 260В (переменного тока)
— Диапазон измерения напряжения: 80 ~ 260В (переменного тока)
— Максимальная нагрузка: 20A / 4.5кВт
— Рабочая частота сети: 45-65Герц
— Точность (погрешность измерений):  ± 1%.
Нужно не забывать что конкретно данная модель предназначена для сети переменного тока до 260В, есть визуальные похожие ваттметры, которые работают только с постоянным током, с током до 100в, если перепутать и подключить такой к переменному 260В фейерверк и запах гари опеспечен.


Ну что, а дальше расскажу как внедрил прибор в корпус чтобы получить готовый работающий "продукт". В качестве донора было решено использовать самый обычный сетевой фильтр или по другому удлинитель на три розетки. Конечно можно было бы купить отдельно подходящую по размеру пластиковую коробку, розетку и собрать в таком виде, но вариант с сетевым фильтром мне кажется лучшим решением.

По длине и ширине ваттметр аккурат оказался как две розетки удлинителя. Это хорошая новость, потому что отпала необходимость делать замеры и чертежи на самом доноре. Можно приступать к отпиливанию прямоугольника по уже намеченным на заводе изготовителя сетевого фильтра линиям.  Для этого я использовал обычный канцелярский нож и зажигалку.

Примерно через минут 10 место под ваттметр было готово, заготовка выглядела так:

А теперь самое время начать собирать этот конструктор.

Все провода были залужены и дополнительно защищены термоусадкой. Схема подключения такова что к двум центральным клеймам нужно подключить провода от вилки, т.е. по ним в ваттметр будет поступать напряжение от сети 220В. Далее к двум крайним подключаются выводы для наше будущей розетки. Колхозить новую колодку под розетку не стал, использовал то что уже было в удлинителе. Незадействованную ее часть закрыл термоусадкой, на всякий случай чтобы ничего не коротнуло.

Все провода подключены, прибор зафиксирован силиконом - пора собирать!

В конечном итоге у меня получился вот такой компактный ваттметр с одной розеткой для подключения потребителей. Кстати длина шнура первоначально была около 3х метров, мне конечно столько нужно не было, поэтому отрезал большую ее часть и оставил всего метр. Цвета немного не сошлись, жаль что не нашлось черного удлинителя, тогда готовый продукт выглядел бы симпатичнее). 

Первое включение прошло удачно, устройство работает, энергию считает.

Дисплей разбит на четыре секции: подсчет напряжения (V), силы тока (A), мощности (W) и затраченной энергии (Wh). Единственным элементом управления прибором является кнопка на лицевой стороне. Она утоплена в корпус, поэтому просто пальцем ее не нажать. 

—Однократное нажатие кнопки включает и выключает подсветку. Подсветка достаточно яркая и равномерная, позволяет лучше разглядывать дисплей.
—Долгое нажатие (5 секунд) переводит ваттметр в режим так сказать программирования, можно задать порог максимального замера энергии (Wh), по умолчанию стоит 4.5кВт.
—Для того чтобы перевести ваттметр в режим обнуления необходимо долго удерживать кнопку до появления надписи - SET CLr.
Все изменения сохраняются в энергонезависимой памяти, даже после обесточивания настройки не сбрасываются.

По поводу точности, делал сравнение с обычным мультиметром, показания напряжения ваттметра чуть иногда чуть ниже, а иногда равны, это видно на фотографиях ниже:



Погрешность в измерении напряжения минимальная, можно надеяться что и остальные параметры считаешь так же.
В конце решил сделать практический замер мощности двух ламп накаливания на 40Вт и 100Вт. Да, конечно это не эталон для проведения измерений, но ничего другого под рукой не было.
Лампа номиналом в 40Вт
Показания на приборе таковы: Напряжение 225В, сила тока 0.17А и мощность 38.3Вт. Если подсчитать по формуле расчета мощности то получаем 225х0.17х1=38.25Вт, цифра почти та же что показал наш ваттметр.

Лампа - 100Вт
Имеем цифры 226В напряжения, 0.44А силу тока и 100.7Вт мощности. 226х0.44х1=99.44Вт

Как видим точность у ваттметра отличная. 
Прибор получилось не плохим и его возможностей хватает для домашнего использования. 

На этом все, спасибо за внимание!