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功率测量 目录 功率测量的基本 功率计的测量项目 交流信号的实效值、平均值 模拟功率计 YOKOGAWA的功率计 电压?电流的测量 交流型号的实效、平均值 功率测量的基本 失真　谐波 功率测量的基本 FFT　谐波的测量 波形（时间领域）通过FFT运算切换成频率、测量各频率成分。 FFT运算和谐波测量 窗口配合输入信号的周期，一旦决定采样速度 就可正确测量输入周期的整数倍谐波。 例：基本波形50Hz的情况 采样频率 基本波形频率＊900＝45000HzFFT数据数：9000点 分析窗幅10 横河电机株式会社 通信?测量仪器事业部 基本计测仪器开发中心 ●功率测量的基本 　功率计的测量原理 　失真波形的功率 　谐波测量 功率计的测量原理 基本： ?电压有效值、电流有效值、功率测量（有效功率、皮相功率、无效功率）、功率因素、相位差、效率 ?电压以及电流的频率（交流的情况） ?累积电流量（Ah）、累积功率量（Wh）测量（WT3000的话、VAh，varh也可实现） ?谐波（电压有效值、电流有效值、功率基本波形成分、各次数成分、综合谐波失真率等） 应用： ?电压、电流波形显示 ?发动机评价（扭矩、旋转速度、发动机功率、发动机效率等） 注意 「谐波测量」和「一般测量（非谐波测量的测量）」的测量原理不同。 稍后在谐波的介绍之前,都是针对于一般测量的说明 电压输入波形 电流输入波形 瞬间功率波形 通过LPF实现平均化 ＊ 平均化方式 有效功率 u(t) i(t) u(t)×i(t) 功率测量原理 电压输入波形 电流输入波形 瞬间功率波形 在1个周期或数周期间平均化 ＊ 有效功率 u(t) i(t) u(t)×i(t) 需要正确验出周期, 但是原理上有1个周期的话,就能运算出有效功率,故可实现高速化 平均化方式　 功率测量原理 有效值 与直流相比 拥有相同能源的值 RMS Root Mean Square 平均值 整流后平均的值 MEAN（Rectified Mean） 振幅值 实效值 振幅率= （振幅系数） 正弦波的情况 １．４１ = （振幅系数） １４１Ｖ １００Ｖ 电压输入波形 电流输入波形 瞬间功率波形 ＊ u(t) |u(t)| u(t)2 交流电压、电流的测量原理 平方根 系数 为了模拟运算 、显示输入信号,进行Ａ／Ｄ变换 模拟运算式功率计（2533＆2533E）内部构成 电压输入电路 模拟计算电路 低通滤波器 变压器部 DMM部 CT　绝缘 CPU等 数据处理 A/D变换器 波形输出 模拟（DC）输入 RMS　MEAN　DC RMS　MEAN　DC 乘法计算器 电流输入电路 CT　绝缘 模拟电路多、容易受到时间变化及元件不一的影响。 因为线路LPF的方式（平均化方式１） 低通滤波器的时间常数的错误会引起电压,电流间应答的错误 应答时间慢。 数字功率计 数字式功率计内部构成 输入信号变换成Ａ／Ｄ之后、用ＤＳＰ运算并显示 模拟电路少、容易广带宽化、高精度化。 特长 电压输入电路 电流输入电路 A/D变换器 A/D变换器 photo coupler 绝缘 高速A/D部 DSP　 平均化处理 　CPU 接口等 DSPCPU部 通过数字化,可实现平均化处理的多样化 　将「平均化方式１」的LPF时间常数进行数字过滤化后最优化 　可对应「平均化方式２」的区间平均 电压-电流-功率间的相互关系得到维持。　 通过对数字数据进行运算处理简单实现高功能化 photo coupler 绝缘 自1980年后半期起到1990年前半期 1996 Digital Power Meter 2533 Digital Power Meter 2531 WT2000 Digital Power Meter WT110/130/1000 1996 2001 2005 Precision Power Analyzer WT3000 Digital Power Meter WT1600 模拟方式 数字方式平均化方式2 (ASSP) 数字方式平均化方式１ (EAMP) 新数字方式ASSP + EAMP WT210/230 2002 1993 有效功率P Active Power UIcosφ 电流 I 电压U DC 单纯平均 MEAN 正弦波输入时获得RMS计算和相同值的简易计算方式 RMS 输入直接入电阻元件时的消费功率直流和、为发生相等能源的交流值 交流的电压?电流测量的方式 电压、电流可更改测量模式。 有效功率测量与测量模式的设定无关。 有效功率以外的测量项目 无效功率 Q (Var) = U×I×sinφ 　Reactive power 皮相功率 S (VA) = U×I