功率表相关知识介绍理论公式软件实现软件修正方法功率表相关问题一、理论公式1、RMS（RootMeanSqarelValue）TdttfT02)(1其中：)(tf：输入信号T：信号周期2、DC（DirectCurrentValue）TdttfT0)(1)(tf：输入信号T：信号周期3、有功功率（P）TdttitvT0)()(1)(tv：输入电压信号)(ti：输入电流信号T：信号周期4、功率因数（PF）计算RMSRMSIVPPF*二、软件实现软件实现上，即把连续信号离散化来处理。1、电压电流有效值计算NiiRMSuNU021NiiRMSiNI021其中：iu：电压瞬时值（瞬时AD采样值）ii：电流瞬时值（瞬时AD采样值）N：采样点数注：采样点数关系到测量精度问题：①：相邻两点之间的采样时间间隔越短越好，即采样速率，8701H的电压电流采样速率各为40K。②在N个采样点之间恰好为整数个信号周期倍。实现方法：通过采样的AD值判断信号的上升沿（或下降沿）；利用DSP的捕捉功能判断整周期；③N值越大，越有利于测量精度，但会引起测量周期的加长。8701H的计算周期可以做到0.1秒、0.25秒、0.5秒、0.75秒，当然计算周期缩短也就意味着数值会不稳定，精度下降。2、有功功率计算NiiiiuNP01iu/ii/N含义同上，即有功功率等于瞬时功率的累加和（代数和）；软件上处理方式：一个计算周期内，瞬时正功率累加，瞬时负功率累加，然后正功率与负功率做差即为有功功率；3、功率因数计算RMSRMSIUPPF*4、频率计算频率计算利用DSP的捕捉功能精确计算频率值。}1/(1'0'NiitNF其中：t：DSP两次捕捉中断的时间间隔；'N：DSP捕捉沿总次数；5、电能量计算TPEE*其中：E：电能量T：本次计算周期内的采样总共用时；P：本次计算周期内的有功功率值；6、其它参数计算视在功率：RMSRMSIVVA*无功功率：22PVAS注：从以上可看出，功率表直接测量的参数仅有电压和电流两个，其它参数均是通过计算而得来。三、软件修正方法1、电压电流有效值修正1021'1BuNKUNiiRMS2022'1BiNKINiiRMS每个量程内取两个点，解二元一次方程便可得到相应量程的修正K/B值。2、有功功率修正有功功率的测量偏差完全是由于硬件电路引起的，由于硬件电路的原因，致使电压与电流之间的相角差发生了变化，才导致功率产生偏差。实际上功率的修正也即电压与电流之间相角差的修正。令标准信号瞬时值如下：)sin()sin(),sin(),sin(wtwtpwtiwtuttt由电路引起角差为，则测量信号值如下：)sin()sin(),sin(),sin('''wtwtpwtiwtuttt则两种情况下的有功功率为：TTtTTtdtwtwtdtpPdtwtwtdtpP00''00)sin()sin()sin()sin(以上两式化简可得：)sin(tg-11)sin(sin-(cos2Tcos2TPP)sin(sin2cos2cos2P04)2cos(cos,04sin)2sin(f,2w1;)cos()sin()sin24)2cos(cos()cos()4sin)2sin(cos2()cos()sin()sin()sin()sin()cos()]sin(cos()cos())[sin(sin(4sin)2sin(cos2]]2)2sin([cos[21])2cos(cos[21]cos)2)[cos(21(''000'0000所以：所以上两式等价于：很小，因为：）TTPTwwTwwTTwwTwwTTdtwtwtdtwtwtdtwtwtwtPwwTTwwtTdtwtdtdtwtPTTTTTTT)sin(令k所以ktgPP11'而coscos1cossin2tg，cos即功率因数。通过实验数据分析整理，在2KHZ范围内，与频率又呈一定的线性关系，因此角差修正的有功功率公式为：Ffk/**tg-11PP'其中：k：修正系数；f：当前测量信号频率；F：功率修正时，所用的基准频率，8701H有功功率修正的基准频率为1KHZ。四、功率表相关问题1、波峰因数（crestfactor）CF=Peakvalue/Rmsvalue在正弦波中，有如下关系：Apk=π*Arms.据此，波峰因数可定义为：波峰因数=波形峰值/波形有效值在正弦波条件下：波峰因数=π≈1.414.在工业应用中，许多由交流电网供电的负载装置，其电流波形都是非正弦的。这包括晶闸管变流功率驱动装置，灯光调节设备，甚至日光灯。可以看出，电流的波峰因数远远大于1.414。实际上大部分开关型电源和电机调速器的电流波峰因数已经达到了或超过了3。大的电流波峰因数不仅会给装置本身带来附加的损耗和其它不利影响，它所产生的电流波形畸变，同样会给供电电网造成污染。由此可见，一个交流负载装置的电流波峰因数与有效值一样，是衡量性能的重要指标之一。8701H电流通道设计波峰因数为4。由以上硬件电路分析可知，进入AD器件的信号有效值最大为0.56V，而所允许...
