功率測(cè)試儀是近年來(lái)的稱(chēng)謂，一般指以測(cè)量有功功率為主的儀器儀表，俗稱(chēng)功率計(jì)、功率表或瓦特表。

近年來(lái)，以變頻調(diào)速為代表的電力電子技術(shù)發(fā)展迅速，被測(cè)電信號(hào)已經(jīng)由傳統(tǒng)的50Hz正弦波演變?yōu)榛l率范圍寬、富含諧波、波形復(fù)雜的變頻電量，傳統(tǒng)功率計(jì)已經(jīng)不能滿(mǎn)足變頻電量的測(cè)試需求。

新型功率計(jì)通常要求適應(yīng)的變頻電量的測(cè)試需要，要求具備更多的功能和更高的技術(shù)指標(biāo)。為了區(qū)別于傳統(tǒng)功率計(jì)，這類(lèi)新型功率計(jì)一般稱(chēng)為功率分析儀，也有稱(chēng)功率測(cè)試儀、功率測(cè)量?jī)x、功率儀等。

圖.WP4000功率測(cè)試儀-功率測(cè)量?jī)x

功率測(cè)試儀、功率測(cè)量?jī)x與傳統(tǒng)功率計(jì)的區(qū)別主要體現(xiàn)在：

一功率測(cè)試儀的功能更多

傳統(tǒng)功率計(jì)主要測(cè)量電參量為電壓有效值、電流有效值和有功功率。除了上述參數(shù)外，功率測(cè)試儀一般還要求測(cè)量基波電壓有效值、基波電流有效值、基波有功功率及諧波電壓、諧波電流及諧波功率。

由于需要測(cè)量的參量較多，并且某些參量需要采用基于數(shù)字濾波器及傅里葉變換等數(shù)字信號(hào)處理的方式，功率測(cè)試儀大多基于交流采樣技術(shù)，各種需要測(cè)量的參量通過(guò)對(duì)交流采樣獲取的數(shù)字樣本序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算獲取。如：通過(guò)對(duì)被測(cè)電壓的一個(gè)信號(hào)周期的數(shù)字樣本序列進(jìn)行方均根運(yùn)算可以得到真有效值，進(jìn)行傅里葉變換，可以得到被測(cè)電壓的基波有效值和諧波幅值及相位，進(jìn)一步運(yùn)算可以得到諧波失真、諧波含量等等。

即：功率測(cè)試儀或功率測(cè)量?jī)x一般還包括諧波檢測(cè)儀或諧波分析儀及實(shí)時(shí)示波器的功能。

二功率測(cè)試儀的基波頻率適用范圍更寬

傳統(tǒng)功率計(jì)一般只適用50Hz/60Hz工頻電參量測(cè)量，部分功率計(jì)專(zhuān)業(yè)針對(duì)400Hz電參量測(cè)量。

功率測(cè)試儀一般要求更寬的頻帶，就基波頻率而言，一般低頻至1Hz或更低，高頻至400Hz或更高。

三功率測(cè)試儀要求更高的帶寬

變頻器輸出波形為PWM波，基波頻率不一定高，但是，PWM波含有豐富的高次諧波，因此，功率測(cè)試儀一般要求具備較寬的帶寬。

一般而言，變頻電機(jī)試驗(yàn)主要關(guān)注基波和低次諧波，依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，一般30kHz就足夠了。

某些小功率變頻器開(kāi)關(guān)頻率很高，功率測(cè)試儀需要更高的帶寬，一般要求帶寬至少在開(kāi)關(guān)頻率的6倍以上。

熒光燈電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)關(guān)可能高達(dá)50kHz，功率測(cè)試儀的帶寬最好在300kHz以上。

四功率測(cè)試儀配套傳感器不同

當(dāng)被測(cè)電參量的幅值大于功率測(cè)試儀的量程時(shí)，需要在功率測(cè)試儀的輸入端增加電壓傳感器和電流傳感器。電壓傳感器和電流傳感器同樣需要滿(mǎn)足相關(guān)的帶寬要求。

與功率測(cè)試儀相比，傳感器尤其是電壓傳感器的帶寬是目前的技術(shù)瓶頸。目前適用變頻電量測(cè)量的電壓傳感器主要有以LEM公司為典型代表的霍爾電壓傳感器的帶寬普遍在15kHz以?xún)?nèi)，最高測(cè)試電壓為6400V，帶寬僅700Hz。

湖南銀河電氣有限公司研制的SP系列變頻功率傳感器集電壓、電流傳感器為一體，電壓帶寬可達(dá)100kHz，電流帶寬可達(dá)30kHz，全局精度可達(dá)0.05%。

五功率測(cè)試儀需要適應(yīng)更復(fù)雜的電磁環(huán)境

變頻器運(yùn)行環(huán)境下，電磁環(huán)境復(fù)雜，功率測(cè)試儀的電磁兼容性是決定測(cè)試結(jié)果是否可信的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

相比之下，傳統(tǒng)的功率計(jì)面對(duì)的電磁環(huán)境較簡(jiǎn)單，電磁干擾小，而功率計(jì)配套的電壓互感器和電流互感器輸出信號(hào)較大，抗干擾能力較強(qiáng)。

而適用變頻電量測(cè)量的電壓、電流傳感器不但要面對(duì)更為復(fù)雜的電磁環(huán)境，并且輸出信號(hào)較小，抗干擾能力較弱。

傳感器抗干擾能力減弱，環(huán)境干擾變大，此削彼漲，導(dǎo)致電磁兼容問(wèn)題成為變頻電量高精度測(cè)量的關(guān)鍵難點(diǎn)。

湖南銀河電氣有限公司研制的SP系列變頻功率傳感器采用基于光纖傳輸?shù)那岸藬?shù)字化技術(shù)，光纖傳輸不但本身抗干擾能力強(qiáng)，并且截?cái)嗔穗姶鸥蓴_的重要途徑，大幅度提高了產(chǎn)品的電磁兼容性。

綜上所述，功率測(cè)試儀或功率測(cè)量?jī)x可以理解為傳統(tǒng)功率計(jì)的升級(jí)換代產(chǎn)品，對(duì)于傳統(tǒng)工頻電量而言，兩者作用相當(dāng)，但功率測(cè)試儀或功率測(cè)量?jī)x的適用范圍更廣，通?？梢詽M(mǎn)足各類(lèi)變頻電量的測(cè)試需求。

審核編輯 黃宇