Wattmetre nedir? Wattmetrenin çalışma prensibi
Modern teknoloji ile birlikte yerlerini multimetrelere bıraksalar da wattmetreler ölçüm işlemleri için halen kullanılabilmektedir. Wattmetre çok karmaşık yapılı bir ölçü aleti değildir. Bağlantıları basittir. Bu nedenle çalışma prensibini kolaylıkla anlayabilirsiniz. Daha fazla detaya girmeden önce wattmetrenin ne olduğunu tanımlayalım.
Wattmetre nedir?
Wattmetre, bir devredeki elektriksel gücü watt cinsinden ölçen ve ölçülen değeri görsel olarak gösteren bir alettir. Yaygın olarak kullanılan iki tür wattmetre vardır. Analog ve dijital. Dijital wattmetreler likit kristal ekranda (LCD) güç kullanımını gösterirken, analog wattmetreler bir ibre ve kadran vasıtasıyla güç kullanımını gösterir.
Birçok teknolojide olduğu gibi günümüzde analog modeller daha az kullanılmakta, dijital modeller daha fazla tercih edilmektedir.
Bir wattmetre, devrelerin doğru çalışıp çalışmadığını belirlemek için güç kullanımının izlenmesini sağlar. Bu bilgi, büyük dirençli yüklerin kullanıldığı daha büyük tesisatlarda çok önemlidir. Bu tür tesisatlardaki wattmetre, operatörlerin ve teknisyenlerin devre sürekliliğini, güç kaynağı dengelemesini ve güç tüketimini takip etmelerini sağlar.
Wattmetre oldukça hassas bir cihazdır ve aşırı akım değerleri nedeniyle hasar görebilir. Çoğu elektriksel ölçüm cihazında olduğu gibi, wattmetreler genellikle belirli bir gerilim aralığı için derecelendirilir. Tüm wattmetreler ayrıca güvenli maksimum akım değerleri için derecelendirilmiştir. Cihazın zarar görmesini önlemek için bu değerlere mutlaka uyulmalıdır.
Analog wattmetrenin yapısı
Bir wattmetrenin iç yapısı iki bobinden oluşacak şekildedir. Bobinlerden biri seri halinde, diğeri paralel olarak bağlanmıştır. Devre ile seri bağlanmış bobin akım bobini, devre ile paralel bağlanmış olan ise gerilim bobini olarak bilinir.
Devrenin akımı, akım bobini içerisinden akar, gerilim ise gerilim bobini üzerinde düşürülür.
Güç miktarını belirtmek için wattmetre üzerindeki işaretli ölçekte hareket eden ibre, gerilim bobine de tutturulmuştur. Gerilim bobinin hareket etmesine izin verilirken akım bobini sabit tutulur.
Bir wattmetrenin mekanik yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:
Analog wattmetrenin çalışma prensibi
Akım, akım bobinden geçtiğinde, bobinin çevresinde elektromanyetik bir alan oluşturur. Bu elektromanyetik alanın gücü, içinden geçen akımın miktarı ile doğru orantılıdır.
DC akım durumunda akım üretilen elektromanyetik alanla aynı fazdadır. Gerilim bobini, genel bir kural olarak, içinden geçen akımı azaltmak için seri bağlanmış yüksek değerli bir direnç içerir. Gerilim, gerilim bobini boyunca düşürülür ve bu işlemin bir sonucu olarak, ibre skala boyunca hareket eder. İbrenin sapması, geçen akımın miktarına göre olacaktır. Yani P = VI.
AC gücün formülünün P = VxIxcosθ olduğunu biliyoruz ve cosθ güç faktörünün akım ve gerilimin aynı fazda olmaması nedeniyle olduğunu da biliyoruz.
Burada sorulması gereken soru, bir wattmetrenin AC gücünü ve bu güç faktörünü nasıl ölçeceğidir? Bu yüzden wattmetre, AC’de ortalama gücü ölçer.
Şimdi de wattmetre devreye nasıl bağlanır sorusunun cevabını verelim..
Wattmetre bağlantı şeması
Bobinler aşırı ısınabilse de analog wattmetrenin tasarımı basit, güvenilir ve sağlamdır.
Dijital wattmetrenin yapısı
Dijital wattmetreler elektrodinamik sayaçlardan güç kullanımını hesaplamaları bakımından farklılık gösterir. Dijital wattmetrelerde, devreden geçen gerilim ve akım değerlerinin belirlenmesinde bir mikroişlemci kullanılır. Mikroişlemci devreden akan akımı saniyede yaklaşık 1000 defa ölçer ve bu nedenle analog wattmetreye göre çok daha hassas bir ölçüm yapabilir. Bu değerler ortalama bir güç faktörü veya güç kullanımı hesaplamak için kullanılır. Güç faktörü dijital olarak bir LCD ekranda gösterilir.
Wattmetre nerelerde kullanılır?
Diğer ölçüm aletleri gibi, wattmetreler de elektrik devresi ölçümü ve hata belirleme işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ayrıca, elektrikli cihazların güç değerlerini ve tüketimini kontrol etmek için çeşitli endüstrilerde kullanılır.
Elektromanyetik wattmetre, kullanım frekanslarını ölçmek için kullanılır.
Güç derecelerini ölçmek için buzdolapları, elektrikli ısıtıcılar ve diğer ekipmanlar ile birlikte kullanılırlar.
