PZEM-051 je jedným z nepreberného množstva meracích modulov vyrábaných v Číne a konkrétne tento je od výrobcu Ningbo Peacefair Electronic Technology. Je k dispozícii u rôznych dodávateľov cez rôzne online trhy ako sú AliExpress, eBay, Banggood a Amazon v cenách od 7€ až 18€, v závislosti od toho, či sa jedná o verziu 50A alebo verziu 100A.

Kde kúpiť?

Modul viacúčelového meradla PZEM-051 - klikni (Aliexpress)

Existuje podobný modul s 20A bočníkom, ktorý som našiel na stránkach Banggood za približne 15€, označený ako PZEM-031. Banggood má aj inú verziu s názvom PZEM-015, s bočníkom do 50A a ďalšími meranými hodnotami na displejmi vrátane zobrazenia stĺpcového grafu a merania kapacity batérie a vnútorného odporu batérie, čiže tento modul si určite nájde svoje uplatnenie v nabíjačkách akumulátorov. Tento merací modul sa dodáva voliteľne s 50A alebo 300A bočníkom a jeho cena je o niečo vyššia 18€. (všetky vyššie uvedené ceny sú s poštovným) Meradlo PZEM-051 je o trochu väčšie ako predchádzajúce popisované meradlo DSN-VC288, Jeho šírka je 89.6 mm, výška 49.6 mm a hĺbka 24.4 mm a je určený pre zástavbu do panela s montážnym otvorom 84.6 mm x 44.6 mm. Disponuje displejom o veľkosti 50 × 30 mm a použitý displej je s modrým LED podsvietením. Ako môžete vidieť z obrázka nižšie, je zobrazenie meraných hodnôt napätia štvormiestne, ďalej na ňom nájdeme zobrazenie prúdu a dve ďalšie štvormiestne displeje: jeden pre výkon (vo wattoch alebo kW) a druhý buď vo watthodinách (Wh), resp kilowatthodinách (kWh).

Obr. 1 PZEM-051

Funkcie

Nie je ich veľa, nakoľko sa nejedná o žiaden "Smart" merací modul, ale na to nie je ani určený. Medzi jeho funkcie patrí voľba zapnutia alebo vypnutia podsvietenia displeja, nulovanie spotreby a nastavenie úrovne alarmu napätia. Aktivácia / deaktivácia podsvietenia displeja sa vykoná krátkym stlačením tlačidla. Funkcie a nastavenia meradla sa menia pomocou malého tlačidlo hneď napravo cez rôzne dlhé a krátke kombinácie stlačenia tlačidla. Tlačidlo je mierne zapustené čo má zabrániť jeho náhodnému stlačeniu. Všeky nastavenia sú uložené v napäťovo nezávislej pamäti a sú uchované aj vtedy ak je napájanie modulu je vypnuté, alebo je modul dočasne odpojený. Resetovanie údaja o Wh je možné vykonaťdlhším stlačením tlačidla až do okamihu pokiaľ sa na displeji nezobrazí hlásenie "Clr" - potom tlačidlo uvoľnite. Teraz začne údaj o hodnote Wh na displeji blikať - stlačte ešte raz krátko tlačidlo a údaj sa resetuje. Rovnako si môžte nastaviť prahovú hodnotu alarmu napätia. Dlho stlačte tlačidlo, kým sa na displeji napájania nezobrazí "SET", potom tlačidlo uvoľnite. Po vstupe do tohto stavu oblasť napätia zobrazuje aktuálnu hodnotu alarmu vysokého napätia, ať zobrazuje aktuálnu hodnotu alarmu nízkeho napätia a posledná číslica začne blikať, potom môžete krátko stlačiť na plus 1, keď neprebieha žiadna operácia. po 3 sekundách sa automaticky prepne poloha číslic, z hodnoty alarmu vysokého napätia na hodnotu alarmu nízkeho napätia, celkovo je šesť číslic, rozsah prahu alarmu napätia je 6,5 ~ 99,9 V.  Pre dokončenie nastavenia dlho stlačte tlačidlo, kým sa na displeji nezobrazí "PASS", čo znamená, že nastavenie prebehlo úspešne a automaticky opustíte menu tohoto nastavenia.

Rozsah meraných hodnôt

PZEM-051 je možné napájať napätím od 6,5 V_DC až do 100 V_DC a môže merať napätia v rámci toho istého rozsah. Prúdový rozsah merania je buď 0 - 49,99 A alebo 0 - 99,99 A. Samozrejme táto hodnota je úmerná použitému bočníku. Rozsah merania výkonu je 0 - 10 kW, s formátom zobrazenia 0 - 999,9 W pre úrovne pod 1 kW alebo 1000 až do 9999 W. Podobne aj rozsah pre meranie energie (Wh) je od 0 - 9999 Wh pre úrovne pod 10 kWh alebo 10  - 9999 kWh pre úrovne 10 kWh a vyššie.

Obr. 2 Pohľad na modul PZEM-051. Jadrom tejto dosky je  Mixchips MXM11P62 (U3), čo je 8-bitový mikrokontrolér.

Objednal som si verziu zo 100A bočníkom zo stránok AliExpress.Opatrne som otvoril puzdro, aby som sa pozrel dnu. Ako môžete vidieť z obrázka vyššie, nie je v ňom toho veľa. Osadený procesor je od výrobcu Mixchips, konkrétne typ MXM11P62, čo je 8-bitový mikrokontrolér (U3) s 14KB pamäte ROM, 256 bajtov SRAM, ADC s 24-bit rozlíšením, ďalej obsahuje 18 obojsmerných I/O pinov, tri 8-bitové časovače a UART. K dispozícii je LCD  displej s radičom Holtek HT1621B (U2), ktorý prepája MCU s displejom LCD a K24C02 (U4), čo je sériová EEPROM, ktorá pravdepodobne slúži na uloženie meraní a uchovanie nastavení merača. Rovnako musím podotknúť, že dizajn PZEM-051 je celkom elegantný, takže zapadne do každej konštrukcie.

Zapojenie modulu

Používanie PZEM-051 ako aj jeho zapojenie do meraného obvodu je rovnako jednoduché ako pri module DSN-VC288, ako môžete vidieť na Obr.3. Dvojicu horných skrutkových svoriek je potrebné pripojiť pomocou tenších vodičov k prúdovému bočníku, pričom dva spodné svorky sú pripojené k meranému zdroju meraného napätia, toto napätie zároveň slúži aj k napájaniu meracieho modulu a k silovým vodičom bočníka / záťaže. Pri schéme zapojenia na Obr. 3 sú svorky zobrazené vpredu len kvôli prehľadnosti.

Obr.3: jednoduchý príklad, ako môžete použiť merač PZEM-051 na meranie výkonu, napätia, prúdu a spotreby energie.

Záver

Vo výsledku sú namerané hodnoty napätia pomocou modulu PZEM-051 pomerne slušné a iba o 0,16% vyššie, zatiaľ čo hodnoty meraného prúdu boli o niečo viac ako 2 % vyššie. Pri meraní prúdu môže byť tento rozdiel spôsobený presnosťou a oteplením prúdového bočníka. Odmeral som aj vlastný odber meradla, ktorý bol tesne pod hodnotou 3 mA zo zapnutým podsvietením, a s vypnutým jeho odber klesá na hodnotu okolo 1 mA, čo je veľmi dobre. Preto si osobne myslím, že PZEM-051 je oveľa energeticky efektívnejší ako DSN-VC288 a to aj z dôvodu použitia LCD namiesto LED displeja. Aby som to zhrnul, multifunkčné zariadenie PZEM-051 DC môžem opísať ako mimoriadne užitočné meradlo za veľmi dobrú cenu.

Kde kúpiť?

Modul viacúčelového meradla PZEM-051 - klikni (Aliexpress)