什么是功率表
功率表也叫瓦特表。一種測(cè)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(shí),功率表一般是指測(cè)量有功功率的儀表。
功率表的技術(shù)指標(biāo)
變頻
以下是變頻功率分析儀的典型技術(shù)指標(biāo)
帶寬:50kHz~100kHz;
采樣頻率:大于帶寬的2倍;
電壓、電流準(zhǔn)確級(jí):0.02級(jí)、0.05級(jí)、0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí);
功率準(zhǔn)確級(jí):0.05級(jí)、0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1級(jí);
準(zhǔn)確級(jí)適用基波頻率范圍:DC,0.1Hz~400Hz;
準(zhǔn)確級(jí)適用電壓范圍:0.75%Un~150%Un;
準(zhǔn)確級(jí)適用電流范圍:1%In~200%In;
準(zhǔn)確級(jí)適用功率因數(shù)范圍:0.05~1。
射頻
以下是射頻功率計(jì)的典型技術(shù)指標(biāo)
功率范圍
保證測(cè)量精度的可測(cè)功率值的范圍。功率計(jì)的功率范圍決定于功率探頭。
最大允許功率
探頭不被損壞的最大輸入功率值,通常指平均功率。在測(cè)量大功率峰值信號(hào)時(shí),注意峰值電壓和峰值功率不能超過一定值,否則會(huì)造成功率探頭燒毀。
頻率范圍
能保證測(cè)量精度和性能指標(biāo)的被測(cè)信號(hào)的頻率范圍。
測(cè)量精度
指功率探頭校準(zhǔn)修正后的精度。不包括測(cè)試系統(tǒng)的失配誤差。
穩(wěn)定性
功率計(jì)的穩(wěn)定性取決于功率探頭的穩(wěn)定性和指示器的零漂及噪聲干擾。
響應(yīng)時(shí)間
也稱功率傳感元件的時(shí)間常數(shù)。通常指功率指示器上升到穩(wěn)定值的64%所需的時(shí)間。
探頭的型號(hào)、阻抗
選用功率計(jì)探頭時(shí),功率探頭的使用頻率、功率范圍必須與被測(cè)信號(hào)一致,探頭傳輸線的結(jié)構(gòu)和阻抗應(yīng)與被測(cè)傳輸線相互匹配。
功率表的應(yīng)用
1.光功率測(cè)量
用于測(cè)量絕對(duì)光功率或通過一段光纖的光功率相對(duì)損耗。在光纖系統(tǒng)中,測(cè)量光功率是最基本的,非常像電子學(xué)中的萬(wàn)用表。在光纖測(cè)量中,光功率計(jì)是重負(fù)荷常用表。通過測(cè)量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)功率,一臺(tái)光功率計(jì)就能夠評(píng)價(jià)光端設(shè)備的性能。用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用,則能夠測(cè)量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性,并幫助評(píng)估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。
變頻功率分析儀適用于電力推進(jìn)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、風(fēng)力發(fā)電、軌道交通、電動(dòng)汽車、變頻器、特種變壓器、熒光燈、LED照明等領(lǐng)域的產(chǎn)品檢試驗(yàn)、能效評(píng)測(cè)及電能質(zhì)量分析。
功率表的接法(接線圖)
功率表接線必須遵守“發(fā)電機(jī)端”的接線規(guī)則,包括如下幾點(diǎn):
1、功率表標(biāo)有“*”“±”號(hào)的電流端鈕必須接至電源的一端:另一電流端鈕則接至負(fù)載端。電流線圈是串聯(lián)接入電路的。
2、功率表標(biāo)有“*”或“±”號(hào)的電壓端鈕應(yīng)接到電源同極性的端子上,而另一個(gè)電壓端鈕則跨接到負(fù)載的另一端。電壓線圈是并聯(lián)接入電路的。
如果功率表的接線正確,但發(fā)現(xiàn)指針反轉(zhuǎn),則應(yīng)將電流端鈕換接,而不應(yīng)換接電壓端鈕。
3、功率表有兩種不同的接線方式,如上圖。上圖(a)為功率表電壓線圈前接法,在這種電路中,功率表電壓線圈兩端的電壓等于負(fù)載電壓加上功率表電流線圈的電壓降,即在功率表的讀數(shù)中多了電流線圈的功率消耗。因此這種電路接法適用于負(fù)載電阻遠(yuǎn)比功率表電流線圈電阻大得多的情況。
在這種電路中,功率表電流線圈中的電流等于負(fù)載電流加上功率表的電壓線圈中的電流,即功率表的讀數(shù)中多了電壓線圈的功率消耗。
因此,這種電路接法適用于負(fù)載電阻遠(yuǎn)比功率表電壓線圈電阻小得多的情況。
功率表使用方法與讀數(shù)方法
量程選擇
選擇功率表的量程就是選擇功率表中的電流量程和電壓量程。使用時(shí)應(yīng)使功率表中的電流量程不小于負(fù)載電流,電壓量程不低于負(fù)載電壓,而不能僅從功率量程來考慮。例如,兩只功率表,量程分別是IA、300V和2A、150V,由計(jì)算可知其功率量程均為300W,如果要測(cè)量一負(fù)載電壓為220V、電流為IA的負(fù)載功率時(shí)應(yīng)逸用IA、300V的功率表,而2A、150V的功率表雖功率量程也大于負(fù)載功率,但是由于負(fù)載電壓高于功率表所能承受的電壓150V,故不能使用。所以,在測(cè)量功率前要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和額定電流來選擇功率表的量程。
測(cè)量線路
電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向和兩線圈中的電流方向有關(guān),為了防止電動(dòng)系功率表的指針反偏,接線時(shí)功率表電流線圈標(biāo)有“·”號(hào)的端鈕必須接到電源的正極端,而電流線圈的另一端則與負(fù)載相連,電流線圈以串聯(lián)形式接入電路中。功率表電壓線圈標(biāo)有“·”號(hào)的端鈕可以接到電源端鈕的任一端上,而另一電壓端鈕則跨接到負(fù)載的另一端,。
當(dāng)負(fù)載電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流線圈的電阻時(shí),應(yīng)采用電壓線圈前接法。這時(shí)電壓線圈的電壓是負(fù)載電壓和電流線圈電壓之和,功率表測(cè)量的是負(fù)載功率和電流線圈功率之和。如果負(fù)載電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流線圈的電阻,則可以略去電流線圈分壓所造成的影響,測(cè)量結(jié)果比較接近負(fù)載的實(shí)際功率值。
當(dāng)負(fù)載電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電壓線圈電阻時(shí),應(yīng)采用電壓線圈后接法 。這時(shí)電壓線圈兩端的電壓雖然等于負(fù)載電壓,但電流線圈中的電流卻等于負(fù)載電流與功率表電壓線圈中的電流之和,測(cè)量時(shí)功率讀數(shù)為負(fù)載功率與電壓線圈功率之和。由于此時(shí)負(fù)載電阻遠(yuǎn)小于電壓線圈電阻,所以電壓線圈分流作用大大減小,其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也可以大為減小。
如界被測(cè)負(fù)載本身功率較大,可以不考慮功率表本身的功率對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,則兩種接法可以任意選擇。但最好選用電壓線圈前接法,因?yàn)楣β时碇须娏骶€圈的功率一般都小于電壓線圈支路的功率。
正確讀數(shù)
一般安裝式功率表為直讀單量程式,表上的示數(shù)即為功率數(shù)。但便攜式功率表一般為多量程式,在表的標(biāo)度尺上不直接標(biāo)注示數(shù),只標(biāo)注分格。在選用不同的電流與電壓量程時(shí),每一分格都可以表示不同的功率數(shù)。在讀數(shù)時(shí),應(yīng)先根據(jù)所選的電壓量程U、電流量程I以及標(biāo)度尺滿量程時(shí)的格數(shù)&,求出每格瓦數(shù)(又稱功率表常數(shù))C,然后再乘上指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)夕,就可得到所測(cè)功率P
例題
例:有一只電壓量程為250V,電流量程為3A,標(biāo)度尺分格數(shù)為75的功率表,現(xiàn)用它來測(cè)量負(fù)載的功率。
當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)50格時(shí)負(fù)載功率為多少?
解:先計(jì)算功率表常數(shù)C
C=UI/a,=250V×3A/75格=10W/格
故被測(cè)功率為
P=C色=10W/格×50格=500W
評(píng)論
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