Hoe werkt een Wattmeter?

Een wattmeter doet een complexe taak, het meten van het vermogen dat door een elektrisch circuit stroomt. Het meet tegelijkertijd de spannings- en stroomwaarden en vermenigvuldigt ze om vermogen in watt te geven. De drie belangrijkste typen zijn elektrodynamisch, elektronisch en digitaal.

Elektrodynamische wattmeters zijn een ontwerp dat teruggaat tot het begin van de 20e eeuw. Ze werken met behulp van drie spoelen: twee in serie met de elektrische belasting, en een bewegende spoel parallel daarmee. De seriespoelen meten de stroom die door het circuit vloeit, de parallelle spoel meet de spanning. Een serieweerstand begrenst de stroom door de bewegende spoel. Het bevindt zich tussen de twee vaste spoelen en is bevestigd aan een indicatornaald. De magnetische velden in alle drie de spoelen beïnvloeden de naaldbeweging. Een veer brengt de naald terug naar nul wanneer er geen spanning of stroom aanwezig is. Dit ontwerp is eenvoudig, betrouwbaar en robuust, hoewel de spoelen oververhit kunnen raken.

Mensen die radio- en microgolfapparatuur gebruiken, moeten watt meten bij frequenties die veel hoger zijn dan de 60 hertz van het elektriciteitsnet. Elektrodynamische wattmeters zijn prima voor AC-stroomlijnmetingen, maar de spoelen zijn frequentieafhankelijke onderdelen die niet werken voor radio. Voor radio heb je een volledig elektronische aanpak nodig. Hier meet een elektronisch circuit de stroom en spanning, vermenigvuldigt de twee in een ander circuit en levert het resultaat als een proportionele stroom of spanning aan een standaard meterbeweging.

Digitale wattmeters meten stroom en spanning duizenden keren per seconde elektronisch en vermenigvuldigen de resultaten in een computerchip om watt te bepalen. De computer kan ook statistieken uitvoeren zoals piek, gemiddeld, laag watt en verbruikte kilowattuur. Ze kunnen de stroomlijn controleren op spanningspieken en -uitval. In 2009 zijn er verschillende goedkope digitale wattmeters beschikbaar voor consumenten. Met de dalende prijs en verbeterde mogelijkheden van digitale elektronica zijn ze populair geworden voor: gemakkelijk het energieverbruik in huishoudelijke apparaten meten met het oog op energiebesparing en geld.