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功率表的工作原理

时间:2018-05-25
 

   1、功率表 的原理
   根据定义,功率表所测量的参数如下:
   1.1均方根值电压及电流(Vrms,Arms)
   (注:交流电路使用Vrms,Arms最主要的目的 是在电阻性负载下(PF=1),其功率值等于均方根值电压与电流的乘积,即W=VrmsXArms at PF=1,此时与直流电路之功率计算是相同 的).


   功率因数是指电压与电流的关系,上面的公式具有通用性,即在任何情况下均可用上述公 式计算功率因数,以往常用的公式P.F=cosθ仅适用于电压与电流均为正弦波的情况,而今天 大多数的电子设备都使用开关电源,其电流不为 正弦波,故须以W/Vrmsx Arms来计算才正确.
   2、功率表的工作方式
根据上述功率表的计算公式,功率表的工作原理可分为模拟式转换器与数位式转换器,分述如下:
   2.1模拟式转换器以数字显示
使用模拟IC做乘法、开方及积分等运算来完 成上述公式。转换成一个直流电压,此电压可 与Vrms、Arrms、Watt成正比,然后用低速的3 位半或4位半的A/D转换器,将此直流电压转为 对应的显示读数,其方块图如下所示.


   2.2数位式转换器以数字显示
  使用高速A/D转换器对电压电流同时取样,(类似双通道数字示波器),然后由程序(依据下列公式)进去计算得出Vrms  、Arms 、 Walt的结果并显示出来,其方框图如下所示。


   采用这种方式,当电压电流在一个周期内被样次数越多,A/D转换器的解析度越高时,得出的结果也越精确。4010A/1011A/1012A在一个周期内同时对电压和电流取样256次,并使用12位的高速A/D转换器,便可得到优于0.1%的精确度。

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