在厂矿企业和许多居民家中均装有小容量电度表(小火表)。我家(单位)的电度表准确吗?这个问题是每家用户都很关心的。确实,电度表有可能因使用日久、零件磨损、意外事故等原因而产生走字不准的故障,但用户却往往察觉不到或无法检查。这里向大家介绍一个小容量电度表(2~5安)简易测试器,可供广大用户随时检查电度表是否出了走字不准的故障,以便将有故障的电度表及时送修理部修理,避免不必要的损失和纠纷。
基本原理
由于电度表中的计数器走字快慢取决于铝盘转动的快慢,而铝盘转得快慢则取决于用电量的多少,在一定时间内的用电量愈多,铝盘的转速就愈快,计数器走字也就快,反之则相反。因此测试电度表走字是否准确,只要在用电线路中仅接上一个标准用电负荷,观察记下单位时间内铝盘或计数器的转数或走字数就行了。这个测试器就是基于以上原理制成的。

测试器的电路图如图1所示,主要由用电负荷电阻和定时开关电路组成。图中,R\(_{1}\)是用电负荷电阻,当加在它两端的市电电压值是稳定的时,它单位时间内所消耗的电能也是恒定的,这样就起到了一个标准用电负荷的作用。虽然市电电压不可能是很稳的,但我们可以在电压较稳的时间里测试或在一天中不同时间测试然后加以平均的办法来克服这个困难。图1中的定时开关电路由单结晶体管BG、继电器J、可调电阻W、电阻R5、R\(_{6}\)和电容C4等组成。定时开关电路的工作电压由220伏交流市电直接经电容C\(_{1}\)降压后通过二极管D1~D\(_{4}\)进行桥式整流,再由电容C2、C\(_{3}\)电阻R4和稳压管DW\(_{1}\)滤波和稳压后供给。
整个电路的工作原理简述如下。当把测试器接上220伏电源,合上开关K时,R\(_{1}\)立即通过继电器常闭触点J02获得了市电而开始用电,电度表的铝盘开始转动。在合上开关K的同时,稳压管两端也立刻输出16~20伏的直流电压,这个电压通过W和R\(_{6}\)向电容C4充电,随着时间的推移,C\(_{4}\)上的电压逐渐升高,使单结管BG的e极电位也跟着上升。经过一定的时间后,当单结管e极电位上升到BG的峰点电压时,BG的e极和b1极导通,C\(_{4}\)上所充的电压即通过e、b1极向继电器J的绕组放电,放电电流使J吸合,常开触点J\(_{0}\)1闭合,使J通过R5继续通电而锁定在吸合状态。J刚吸合时,触点J\(_{0}\)2就断开了电阻R1,使其用电终止,电度表铝盘就停止转动,同时J\(_{0}\)2闭合氖灯N的供电回路,使氖灯发光,表示测试时间已到。由上可见,定时开关电路的定时时间就是测试时间,只要知道R1的用电量、测试时间、铝盘规定的瓩时转数和实际测试转数,就能看出电度表是否准确。
铝盘应转数=\(\frac{铝盘瓩时转数×R}{_{1}}\)的用电量×定时时间(分)60000 ……(1)
元件选用及测试器制作

除印刷电路板、外壳和少量电线外,测试器的全部零件的型号、名称和规格等均列在表1中,以便于大家按表购买元件。表中除R\(_{1}\)外,其它电阻的数值可允许有±20%的差值。单给管BG可用其它型号的。继电器J还可用JRX-13F,12V、300Ω(SRM4-523—037)规格的。电阻R1的阻值大小关系到测试时间的长短和测试的准确性,一般阻值小些校试时间可短些,准确性也较高,但阻值太小,电阻上消耗的功率就太大,不但电阻体积大、发热严重,而且也费电。一般以用10W4.8K,15W3.3K,20W2.4K,25W1.9K这四种较合适(这里的W(瓦)就是电阻的实际用电量)。如果买不到上述阻值的电阻,可买阻值稍大些的线绕可变电阻,用较好的万用表调节到所需阻值就可用了。
测试器的安装调试都很简单,图2是它的印刷电路板图。只要元件不坏和安装没错,插上电源,测试器就能工作。如定时时间太长,可调小W、R\(_{6}\)或C4的容量,反之则相反。

使用方法及其它
使用测试器时,应把屋内所有电器都关掉,然后插上测试器,待电度表铝盘转到红漆标记停下时(如铝盘不停,说明仍有用电或漏电现象,应解决后再测试),合上测试器开关K,观察铝盘应开始转动,以后逐圈记下铝盘的转数直至铝盘停止转动或氖灯点燃为止。然后将测得铝盘转数与按式(1)算出的转数对照一下,就能知道电度表是否准确了。
例如图1所示测试器曾用以检测2.5A~3A的电度表,其铝盘瓩时转数为2400圈(电度表的表面上都有标注),R\(_{1}\)的用电量为15瓦(对应的阻值为3.3K,见图1),定时时间为3分20秒,则铝盘应转数算出为2圈。如实测少于或多于2圈,说明电度表不准确。
通常都是先初定一个铝盘应转数,然后按(1)式算出测定时间,调整好定时开关电路的定时时间再去检测电度表,这样做可避免算出的铝盘应转数为非整数而造成测试误差或测试困难。不过算出的测定时间一般不应太长或太短,以1~10分钟为宜,这样铝盘应转致相应要取在1~5圈的范围内。
在极少数情况下,电度表铝盘和计数器间的传动以及计数器本身也会失灵而产生误差,所以经过上述测试认为电度表铝盘转数与用电量间的关系是准确的之后,最好再测试一下计数器走字是否准确。方法是用检测好的电度表为标准,测定一下用电量较稳定的某一电器(如正在使用中的电视机或电灯等)在一定时间内使电度表铝盘转动的圈数,然后按(2)式算出该电器的耗电量。
电器耗电量=\(\frac{60000×铝盘转数}{铝盘瓩时转数×测试时间(分)}\)……(2)
使该电器连续工作一段时间,把耗电量乘上工作时间,和电度表的实际走字数相对照就可以了。如电器的耗电量测出为50瓦,工作了4小时,那么电度表应走50X4=200瓦时=0.2瓩时=0.2个字。注意测定时不能开启其它电器。这样测试是从节约用电角度考虑的,因为电度表至少要走0.1字才能较明显地显示出来,如用电阻作负荷,就至少要白白浪费0.1度电。(王德沅)