功率表簡介

功率表也叫瓦特表。一種測量電功率的儀器。電功率包括有功功率、無功功率和視在功率。未作特殊說明時，功率表一般是指測量有功功率的儀表。

 

度量單位

功率定義為單位時間內所做的功。基本單位為瓦（W），1W等于在1秒內做1焦耳的功。常用的功率單位還有兆瓦（1MW=10^6W）、千瓦（1KW=10^3W）、毫瓦（1mW=10-3W）、微瓦（1μW=10-6W）、皮瓦（1Pw=10-12W）。

另一種常用的功率單位以分貝毫瓦（dBm）表示。它以1毫瓦為基準電平P0=1mW，實際功率值P（mW）與P0比較后取對數。這是功率的絕對單位。

也可用分貝瓦（dBW）作為功率單位，此時P0=1W，即1 dBW=3 dBm。

 

分類

根據被測信號頻率分類

功率計可分為：直流功率計、工頻功率計、變頻功率計、射頻功率計和微波功率計。由于直流功率等于電壓和電流的簡單乘積，實際測量中，一般采用電壓表和電流表替代。工頻功率計是應用較普遍的功率計，常說的功率計一般都是指工頻功率計。變頻功率計是21世紀變頻調速技術高速發展的產物。其測量對象為變頻電量，變頻電量是指用于傳輸功率的，并且滿足下述條件之一的交流電量：

1、信號頻譜僅包含一種頻率成分，而頻率不局限于工頻的交流電信號。

2、信號頻譜包含兩種或更多的被關注的頻率成分的電信號。

變頻電量包括電壓、電流以及電壓電流引出的有功功率、無功功率、視在功率、有功電能、無功電能等。

除了變頻器輸出的PWM波，二極管整流的變頻器輸入的電流波形，直流斬波器輸出的電壓波形，變壓器空載的輸入電流波形等，均含有較大的諧波，右圖中為常見變頻電量的波形及相關頻譜圖。

由于變頻電量的頻率成分復雜，變頻功率計的測量一般包括基波有功功率（簡稱基波功率）、諧波有功功率（簡稱諧波功率）、總有功功率等，相比工頻功率計而言，其功能較多，技術較復雜，一般稱為變頻功率分析儀或寬頻功率分析儀，部分高精度功率分析儀也適用于變頻電量測量。

變頻功率分析儀可以作為工頻功率分析儀使用，除此之外，一般還需滿足下述要求：

1、滿足必要的帶寬要求，并且采樣頻率應高于儀器帶寬的兩倍。

2、要求分析儀在較寬的頻率范圍之內，精度均能滿足一定的要求。

3、具備傅里葉變換功能，可以分離信號的基波和諧波。

 

射頻或微波功率計按照在測試系統中的連接方式不同分類

有終端式和通過式兩種。終端式功率計把功率計探頭作為測試系統的終端負載，功率計吸收全部待測功率，由功率指示器直接讀取功率值。通過式功率計利用某種耦合裝置，如定向耦合器、耦合環、探針等從傳輸的功率中按一定的比例耦合出一部分功率，送入功率計度量，傳輸的總功率等于功率計指示值乘以比例系數。

 

射頻或微波功率計按的測量原理分類

測熱電阻型功率計使用熱變電阻做功率傳感元件。熱變電阻值的溫度系數較大。被測信號的功率被熱變電阻吸收后產生熱量，使其自身溫度升高，電阻值發生顯著變化，利用電阻電橋測量電阻值的變化，顯示功率值。

熱電偶型功率計熱電偶型功率計中的熱偶結直接吸收高頻信號功率，結點溫度升高，產生溫差電勢，電勢的大小正比于吸收的高頻功率值。

量熱式功率計典型的熱效應功率計，利用隔熱負載吸收高頻信號功率，使負載的溫度升高，再利用熱電偶元件測量負載的溫度變化量，根據產生的熱量計算高頻功率值。

晶體檢波式功率計晶體二極管檢波器將高頻信號變換為低頻或直流電信號。適當選擇工作點，使檢波器輸出信號的幅度正比于高頻信號的功率。

 

射頻或微波功率計按被測信號連續性分類

有連續波功率計和脈沖峰值功率計。