Ваттметр на оптопарах

Схема, изображённая на рис. 1, была разработана больше десяти лет назад. В ней используется счетверённый транзисторный оптрон, включённый в мостовом двухполупериодном аналоговом умножителе.

Оптрон определял и рассчитывал потребляемую мощность переменного тока в ваттах и игнорировал любой реактивный компонент в нагрузке. Принцип работы схемы основан на том, что светодиоды моста, как и любое другое устройство с полупроводниковым переходом, имеют динамическую проводимость, прямо пропорциональную току: примерно 19 мСм (миллисименс)/А при 25°C. Линейное напряжение пропорциональное току нагрузки, которое падает на медном шунте 0,001 Ом, модулирует этот ток. Температурный коэффициент меди примерно 0,4%/°C компенсирует большую часть температурной зависимости проводимости светодиодов.

Схема, представленная на рис. 2 является усовершенствованным вариантом схемы на рис. 1.

В показанном варианте осуществляется измерение не только активной мощности в ваттах, но и оценка в вольт-амперах, таким образом можно дополнительно оценить коэффициент мощности.

Правая часть схемы на рис. 2 представляет собой просто полуволновую версию старой схемы. Левая часть аналогична, но заменяет возбуждение выпрямленного постоянного тока его полуволнового моста на переменное возбуждение левой части.

Аналоговое произведение мгновенного тока нагрузки, умноженное на среднее напряжение, оптически связано с фототранзистором DA2.4, который усиливается, а транзисторная матрица VT1…VT4 выпрямляет, чтобы обеспечить аналоговое напряжение, пропорциональное вольт-амперам нагрузки.