Wie funktioniert ein Wattmeter?

Ein Wattmeter erledigt eine komplexe Aufgabe und misst die Leistung, die durch einen Stromkreis fließt. Es misst gleichzeitig die Spannungs- und Stromwerte und multipliziert sie zu einer Leistung in Watt. Die drei Haupttypen sind elektrodynamisch, elektronisch und digital.

Elektrodynamische Wattmeter sind ein Design, das bis ins frühe 20. Jahrhundert zurückreicht. Sie arbeiten mit drei Spulen: zwei in Reihe mit der elektrischen Last und eine bewegliche Spule parallel dazu. Die Reihenspulen messen den Strom, der durch den Stromkreis fließt, die Parallelspule misst die Spannung. Ein Vorwiderstand begrenzt den Strom durch die Tauchspule. Es befindet sich zwischen den beiden festen Spulen und ist an einer Indikatornadel befestigt. Die Magnetfelder in allen drei Spulen beeinflussen die Nadelbewegung. Eine Feder bringt die Nadel auf Null zurück, wenn keine Spannung oder kein Strom vorhanden ist. Dieses Design ist einfach, zuverlässig und robust, obwohl die Spulen überhitzen können.

Menschen, die Funk- und Mikrowellengeräte verwenden, müssen Watt bei Frequenzen messen, die viel höher sind als die 60 Hertz des Stromnetzes. Elektrodynamische Wattmeter eignen sich gut für AC-Netzleitungsmessungen, aber die Spulen sind frequenzabhängige Teile, die für Radio nicht funktionieren. Für Radio braucht man einen vollelektronischen Ansatz. Hier misst eine elektronische Schaltung Strom und Spannung, multipliziert die beiden in einer anderen Schaltung und liefert das Ergebnis als proportionalen Strom oder Spannung an ein Standard-Zählerwerk.

Digitale Wattmeter messen Strom und Spannung tausendmal pro Sekunde elektronisch und multiplizieren die Ergebnisse in einem Computerchip, um die Wattzahl zu bestimmen. Der Computer kann auch Statistiken wie Spitzenwert, Durchschnitt, niedrige Watt und verbrauchte Kilowattstunden durchführen. Sie können die Stromleitung auf Überspannungen und Ausfälle überwachen. Im Jahr 2009 steht den Verbrauchern eine Vielzahl kostengünstiger digitaler Wattmeter zur Verfügung. Mit dem sinkenden Preis und den verbesserten Fähigkeiten der digitalen Elektronik sind sie beliebt geworden für Komfortables Messen des Stromverbrauchs von Haushaltsgeräten mit Blick auf das Energiesparen und Geld.