电量参数测试仪 如何选用电量测量仪或电功率表？

电量测量仪全称是智能电量测量仪，也称数字功率计、电参数测试仪、电功率表、电功率参数测试仪、电能综合测试仪，俗称用电量表，国际通用名称:数字功率计，简称DPM。其主要功能是测试一些电量和电气参数，主要用于测量相关设备的电气参数，如电压、电流、电功率等。电量测量仪器的名称和种类很多。根据测试类型，可分为:基础功率计、报警功率计、交流/DC功率计、通信功率计、电能集成功率计、谐波分析功率计、高精度功率计等。综合电参数测量仪主要分为数字式电参数测量仪、单相电参数测量仪和三相电参数测量仪。

最常用的电功率表是交流功率表，用于测量商用电源运行中电气设备消耗的功率。近年来，由于能源短缺和环境保护的需要，准确测量电流、功率和功率因数非常重要。本文将重点介绍交流功率计的原理和测试方法，以及如何选择合适的电表或功率计。

一、功率计的原理

根据定义，用电量计的功率计测得的参数如下:

1.1均方根电压和电流(Vrms/Arms):

在阻性负载(pf = 1)下，交流电路以Vrms和Arms为单位，其功率值等于均方根电压和电流的乘积，即w = VRMs x arms，与DC电路的功率计算公式兼容:

功率因数是指电压和电流波形之间的关系。上述公式具有普适性，即上述公式可用于计算任何条件下的功率因数。传统公式P.F=cos⊙只适用于电压和电流波形都是正弦波的情况，实际上只适用于电机的感性负载。现在大多数电子设备的负载类型都是整流器容性负载，其电流不是正弦波，所以需要用W u( Vrms×Arms)来计算功率因数。

二、功率计的工作原理和测量方法

根据功率计的计算公式，功率计的工作原理可以分为以下两种:模拟转换器和数字转换器。

2.1模拟转换器以数字方式显示

模拟IC组件用于乘法、平方根和积分，完成上述公式。转换后，获得DC电压，该电压与电压、臂和瓦特成比例。然后，DC电压被低速的3位半或4位半模数转换器转换成相应的数字读数。框图如下:

2.3功率计测量方法

交流参量功率的测量方法主要有三种:

方法一:将交流参数转换成与输入电压成正比的DC电压，然后进行模数采样，得到电参数的测量值。采用该方法的测量仪结构简单，成本低廉，在波形不失真的情况下可以获得较好的精度，但在波形失真较大的情况下测量精度较差。

方法二:将交流参数调理转换成与输入电压成正比的电压信号，然后通过高速A/D对波形进行高速周期性采样，采样频率F决定了测量的最高谐波频率，适用于测量精度高、频率范围宽的复杂周期波形测量。

方法三:利用DSP技术，高速实时采样任意波形信号，实时计算测量结果。优点:适用于测量任意波形，测量精度高，频率范围宽。

三.功率计的重要参数

功率计的参数很多，选择电气参数功率计时需要考虑的主要指标和参数如下:

①准确性:越准确越好。一般来说，精度指示器一般包括量程和读数两个R部分，其中量程档位是固定误差，读数部分随读数值而变化，所以你必须保证功率表的分辨率和精度能够满足你的要求。毫无疑问，数字转换器可以提供比模拟转换器好得多的精度。在数字转换器中，只有A/D转换误差，而模拟转换器有均方根转换、瓦特转换、PF转换和A/D转换误差之和。

②电流峰值系数:一般来说，大部分负载电流都是失真的脉冲波形，需要选择合适的电流范围，以免造成电流峰值超出范围，得不到正确的结果。有些功率表具有自动峰值检测功能，可以避免这类问题。峰值系数为峰值÷均方根值，正弦波的峰值系数为1.414，一般电子设备的峰值系数在2.0 ~ 3.0左右。

③有效测量范围:指输入电压和电流在功率表标明的精度范围内的有效测量范围。模拟转换器的有效测量范围为10%-100%，而数字转换器的有效测量范围可达1%-100%。对于动态范围宽、能耗低、环保的产品非常重要，因为一旦不在有效范围内，其误差会急剧增大，影响测量质量和精度。

④校准周期:任何测量仪器都需要定期校准，以保证质量，而功率计的校准周期根据工作原理的不同而不同。由于零件老化、漂移、温度等原因，模拟转换器需要3 ~ 6个月校正，数字转换器需要1年校正。

⑤确认实际测试:这是知道功率计是否适合测量你的产品的最实用的方法。对于固定的电子产品，将电源输入的外部电压设置为115伏和220伏，并用不同类型的功率计测量并记录结果。一般来说，同一个功率表的读数在115V和220V时非常接近。事实上，由于220伏时电表内部电源的功率损耗很小，所以220伏的测量结果通常略小于115伏。

⑥能测试电子产品待机功耗:电子产品中的开关电源待机时电流小，波形差。为了保证测量的准确性，需要使用集成的小电流功率计，如海洋仪器公司推出的PA310数字功率计。

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