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橫河大學(xué)：功率計(jì)測(cè)試基礎(chǔ)

2021-03-02 17:00:37·  來(lái)源：橫河測(cè)試測(cè)量  作者：YOKOGAWA  
　
橫河大學(xué) 本期節(jié)選橫河大學(xué)功率測(cè)試課程《功率計(jì)基礎(chǔ)》部分內(nèi)容發(fā)表，篇幅原因只取主干，繁花密葉需待課堂上分享。若對(duì)橫河大學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn)有興趣，可聯(lián)系我們，咨詢(xún)?cè)斍椤?功率計(jì)/功率分析儀是做什么用的？ 電能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，可以成為電熱器或者電爐的熱量、發(fā)動(dòng)機(jī)
本期節(jié)選橫河大學(xué)功率測(cè)試課程《功率計(jì)基礎(chǔ)》部分內(nèi)容發(fā)表，篇幅原因只取主干，繁花密葉需待課堂上分享。若對(duì)橫河大學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn)有興趣，可聯(lián)系我們，咨詢(xún)?cè)斍椤?/div>

功率計(jì)/功率分析儀是做什么用的？

電能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，可以成為電熱器或者電爐的熱量、發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力、熒光燈或水銀燈的光能等各種能量。
測(cè)量用電設(shè)備電功率的測(cè)量?jī)x叫做功率計(jì)或者功率分析儀。
通過(guò)使用功率分析儀，可以將無(wú)法感知的電功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成肉眼可觀測(cè)的數(shù)值(電功率值)形式，得知該電功率值的增減，由此可以掌握電器的性能以及節(jié)能情況。
在對(duì)消耗電力的產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià)的時(shí)候，功率分析儀是不可或缺的測(cè)量?jī)x器。
 
功率分 析儀可 覆蓋的領(lǐng)域

節(jié)能環(huán)保是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要命題，所謂節(jié)能，最主要的就是通過(guò)節(jié)省各種電功率的消耗以及不斷開(kāi)發(fā)清潔的可再生能源來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以在此意義上，功率分析儀是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的必備工具。
 
 
功率計(jì)原理

P(W)＝ V x I
 
 
功率測(cè)量和功率計(jì)的種類(lèi)

功率測(cè)量和功率計(jì) 
    a. 通過(guò)功率測(cè)量，可以使無(wú)法看見(jiàn)的信號(hào)(功率)可視化。 
    b. 通過(guò)查看功率值的增減，能夠掌握節(jié)能情況。
 
1. 模擬方法1 
    a.模擬顯示（指針顯示） 
    b.商用頻率。低廉 
2. 模擬方法2 
    a.數(shù)字顯示型 
    b.帶寬約數(shù)十kHz。約1990年～ 
3. 數(shù)字方式 
    a.測(cè)量100kHz～1MHz寬頻帶 
    b.高精度、高穩(wěn)定性。約2000年～
 
數(shù)字方式功率分析儀

數(shù)字式功率計(jì)內(nèi)部構(gòu)成如下圖所示：
 
功率計(jì)測(cè)量項(xiàng)目

1. 基本項(xiàng)目： 
    a. 電壓/電流(rms值、mean值、DC值、交流成分)、功率(有功功率、視在功率、無(wú)功功率)、功率因數(shù)、相位角、效率 
    b. 電壓或電流的頻率(交流場(chǎng)合) 
    c. 電流積分(Ah)、有功功率積分(Wh)測(cè)量 
    d.諧波(電壓/電流有效值、功率基波成分、各次諧波成分、總諧波含量) 
2. 其他應(yīng)用： 
    a. 電壓、電流波形顯示 
    b.電機(jī)評(píng)價(jià)(扭矩、轉(zhuǎn)速、機(jī)械功率、效率)
 
功率的概念

功率分為3種，即視在功率、有功功率、無(wú)功功率。
通常，功率是指有功功率。
1.有功功率 (Active Power)：負(fù)載實(shí)際消耗的功率。
單位是瓦特(W)，物理量符號(hào)是P。 
2.無(wú)功功率 (Reactive Power)：不會(huì)因負(fù)載和電源往復(fù)而消耗的功率。
單位是乏(var)，物理量符號(hào)是Q。
3.視在功率 (Apparent Power)：視在功率是電壓與電流的乘積。
單位是伏安(VA)，物理量符號(hào)是S。
功率計(jì)功率測(cè)量原理

有功功率
 
電壓及電流的測(cè)量方式

電壓及電流的測(cè)量方式(模式)共有5種：RMS，MEAN，RMEAN，DC，AC　
1. RMS(真有效值)：
    產(chǎn)生與向電阻元件施加直流電時(shí)的功耗相等能量的交流值。
    (例如，1Vrms與1Vdc可以產(chǎn)生相同的能量。)
2. MEAN(校正到真有效值的整流平均值):
    輸入正弦波時(shí)，可以獲得與RMS相同值的廉價(jià)測(cè)量方法。
    測(cè)量波形絕對(duì)值的平均值，換算成有效值表示。
    對(duì)于正弦波，與RMS方式為相同值；對(duì)于失真波形，則為不同值。
    注意：MEAN的含義并非單純的平均值。MEAN在英語(yǔ)中意為平均值，在示波器上通常指單純平均值。
3. RMEAN(整流平均值)：
    沒(méi)有系數(shù)乘以MEAN值的測(cè)量模式。
4. DC(簡(jiǎn)單平均值)：
    測(cè)量區(qū)間的單純平均值。
5. AC(交流分量)：
    從真實(shí)有效值的平方減去直流分量的平方所得值的根。僅交流分量的值
電壓、電流的測(cè)量


交流的電壓、電流測(cè)量的方式
電壓、電流測(cè)量時(shí)可以改變測(cè)量模式。有功功率測(cè)量與測(cè)量模式的設(shè)定無(wú)關(guān)。
WT3000(E)需要手動(dòng)切換電壓、電流測(cè)量的模式
WT1800E和WT5000已經(jīng)取消了測(cè)量模式選擇鍵，可以同時(shí)顯示不同模式的數(shù)值
WT3000E
 
WT1800E
 
峰值因數(shù)

峰值因數(shù)(CF：Crest Factor)：波形的峰值與有效值之比。也被稱(chēng)為峰值因數(shù)。峰值因數(shù)=峰值/有效值
測(cè)量?jī)x器側(cè)（功率計(jì)等）的峰值因數(shù)有2種表示方式：
1. 最小有效輸入時(shí)，允許峰值的規(guī)格。WT為CF=300
    由于WT的最小有效輸入為額定量程的1％，
    因此150V量程的1％將為1.5V。
    此外，150V量程的峰值為450Vpk。
    因此，峰值因數(shù)＝450V÷1.5V＝300。 
2. 額定輸入量程時(shí)，允許峰值的規(guī)格。
    WT為CF3或CF6時(shí)150V量程峰值的規(guī)定的表示方式。
    CF3表示可以輸入額定量程多少倍的峰值。
    即，150V量程的峰值可以輸入450Vpk以?xún)?nèi)的值。 
    測(cè)量?jī)x器（WT）的峰值因數(shù)規(guī)格值為"CF3"時(shí)，如果選擇了2Arms量程，則允許6Apeak以?xún)?nèi)。
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