Thiết bị đo công suất

Thiết bị đo công suất, Oát kế hoặc Wattmeter là dụng cụ dùng để đo công suất điện (hoặc tốc độ cung cấp năng lượng) tính bằng watt của bất kỳ mạch điện nào.

Thiết bị đo công suất điện từ được sử dụng để đo công suất ở tần số âm thanh và DC. Để đo công suất ở tần số radio, cần sử dụng thiết bị chuyên dụng.

Phân loại

Watt kế được phân loại theo công suất đo:

• Micro-watt kế dùng để đo điện năng trong các thí nghiệm nhỏ.
• Watt kế áp dụng cho nhu cầu tiêu dùng hàng ngày.
• Kilo và Mega watt kế được sử dụng trong các nhà máy điện để đo công suất lớn.

Theo số pha, Watt kế có thể là loại một pha hoặc ba pha, với loại ba pha chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp.

Theo cấu tạo mạch đo, có các loại Watt kế điện động và điện tử.

Watt kế điện động

Các Watt kế truyền thống thuộc loại thiết bị điện động, bao gồm một cuộn dây cố định cho dòng điện và một cuộn dây di động cho điện áp.

Cuộn dây dòng điện được nối tiếp với mạch, còn cuộn dây điện áp kết nối song song. Trên các Watt kế kiểu này, cuộn dây điện áp giúp kim chỉ thị di chuyển qua thang đo để hiển thị kết quả. Dòng điện chạy qua cuộn dây dòng tạo ra một trường điện từ xung quanh, có cường độ tỷ lệ với dòng điện và cùng pha với nó. Các cuộn dây điện áp thường có một điện trở nối tiếp để giảm dòng điện đi qua.

Với cách bố trí này, trên mạch điện một chiều, độ lệch của kim phản ánh cả dòng điện và điện áp, phù hợp với công thức P = VI.

Watt kế điện tử

Watt kế điện tử sử dụng vi điều khiển, mang lại thiết bị đo nhỏ gọn và đáng tin cậy.

Sơ đồ khối của máy đo cơ bản bao gồm mạch lấy mẫu dòng và điện áp, xử lý RMS và số hóa trước khi gửi đến vi điều khiển để thực hiện phép nhân. Kết quả được hiển thị trên màn hình LCD hoặc LED và có thể được xuất qua cổng USB để truyền dữ liệu đến thiết bị khác. Nhịp lấy mẫu thường là vài ngàn số mỗi giây.

Các máy đo nâng cao cung cấp thêm nhiều chức năng phức tạp và có giá cao hơn. Với vi điều khiển và bộ nhớ tích hợp, thiết bị này có thể tính toán và lưu trữ các giá trị điện áp RMS, dòng RMS, VA, công suất (watt), hệ số công suất và năng lượng kilowatt-giờ.

Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể giữa các watt kế về độ chính xác trong việc đo mức tiêu thụ năng lượng, đặc biệt khi công suất thực thấp hơn nhiều so với VA (ví dụ như động cơ điện với tải phản ứng cao). Các máy đo đơn giản có thể được hiệu chỉnh để chính xác với dạng sóng hình sin, nhưng nguồn điện hiện đại với thiết bị điện tử có thể gây lỗi không xác định và lớn hơn nhiều, điều này có thể không được nêu rõ trong hướng dẫn sử dụng.

Liên kết ngoài

• Thiết bị đo lường và kiểm tra điện tử và điện trên DMOZ