實測問題
大致情況是用AC電源驅(qū)動電源產(chǎn)品，由電子負載控制輸出功率，采用WT系列功率分析儀測量電流、電壓、功率等參數(shù)，電壓采用并聯(lián)的方式、電流采用100A額定的shunt采集，壓降由BNC線接入WT系列功率計的外部傳感器端子。按測試工程師的描述：在正常工況下，電流/電壓功率等電力參數(shù)測試數(shù)據(jù)均無異常，但在低載約80VA測試時（約數(shù)百毫安電流），WT系列功率計的顯示會出現(xiàn)：視在功率=0、無功功率=0、電流=0、但奇怪的是此時的有功功率會顯示數(shù)十W的數(shù)值（波動較大）。
測試中，為了驗證數(shù)據(jù)可靠性，如圖采用兩臺WT同時測量(電壓并聯(lián))，采集同一個外部傳感器的電流信號。
原理剖析
從以上的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)來看，確實出現(xiàn)了難以理解的怪現(xiàn)象。我們熟知的中學物理及電工原理中對于有功、無功、視在功率的定義為：
由以上定義可知，對于交流功率，視在功率肯定是大于或等于有功功率，不可能出現(xiàn)有功功率不等于零而視在功率為零的現(xiàn)象。那么WT系列功率計測量時出現(xiàn)如圖1的顯示，是否意味著WT運算BUG或者儀器有故障呢？
答案是否定的，儀器的顯示沒有BUG也沒有故障，要解釋這個貌似BUG的現(xiàn)象就要從功率計測量原理談起。
從以上公式可以看出，電壓Urms、電流Irms、有功功率P的測量都是通過瞬時采樣的電流、電壓進行積分運算后平均，而WT系列功率計顯示的視在功率S和無功功率Q是如何計算得到的呢？
視在功率S=UrmsxIrms、
Q2=S2-P2(1P2W)
在這里我們可以看到，WT系列功率計顯示的視在功率與測量的有功功率P無關(guān)，S的大小取決于Urms和Irms，這就很容易理解為什么有功功率P有數(shù)值顯示，而視在功率和無功功率都為0，原因就在此時的Irms為0。
可是為什么明明有80VA的輸出，而Irms測量數(shù)值為0呢？這是因為功率計對測量的顯示范圍有如下規(guī)定（WT210）：
如果電壓或電流跌到額定量程的0.5%(峰值因素3；峰值因素6時，為1.0%)以下，視在功率(VA)和無功功率(var)將顯示“0”，功率因數(shù)(PF)和相位角(deg)則顯示“err”。
下表列舉了目前主流WT系列功率計的Urms和Irms顯示范圍（額定量程）
在這個實測案例中，使用的是100A額定的分流器，可以判斷，此時的電流肯定是小于500mA，數(shù)值小于最小顯示范圍因此被忽略了。那么有人會問：為什么有功功率P有數(shù)值顯示呢，從上面的公式可以明白，有功功率是電壓瞬時值與電流瞬時值相乘，此時雖然電流很小但電壓瞬時值很大，相乘之后的數(shù)值達到了最小可顯示值的要求，因此有功功率有數(shù)值顯示。
再繼續(xù)深入思考：此時顯示的有功功率P靠嗎？答案也是否定的。首先按WT210的誤差來計算，有功功率誤差0.2% 加上0.2級的分流器誤差，那么誤差至少0.4%，此時的功率量程300Vx100A=30KW，也就是說誤差就超過120W，幾十W波動很大的顯示值根本不可靠。此外即使Irms有顯示，100A額定的分流器，幾百毫安的電流壓降也就零點幾個毫伏，這么小的電壓在接入外部傳感器端子時，外界的噪聲和干擾會會覆蓋真實信號，造成電流及有功P測量顯示“假數(shù)據(jù)”。
解決方案
對于這種工況（大電壓/小電流）怎樣才能精準測量呢？推薦采用儀器本體測量，即電流直接串聯(lián)的方式（如 下圖）
大電壓小電流時，可采用圖4電流表內(nèi)接的方式，以避免電壓表分流的影響。
橫河功率計WT310E有5mA~20A大范圍量程，支持測量毫瓦級的待機功耗以及最大23A電流測試，能滿足大部分家電以及小功率電源的全程動態(tài)測量。此外，橫河功率分析儀WT5000的5A模塊最小5mA量程，有效輸入1%(50μA)，0.03%精度可以勝任更高的測試需求。
目前很多測試滿載電流超過50A，都會用到高精度的零磁通傳感器(如CT60、CT200等)，此類傳感器具有萬分級的精度和較高的交流信號測量帶寬，但對于1A以下信號的直接測量也不能達到理想的效果。那么可否用CT測量1A以下小電流呢？我們建議采用多繞匝的方式有效地提高CT測量小電流的精度。
舉個簡單的例子：測試電流500mA，如果導線足夠長，可以在CT環(huán)上繞匝10圈，就等同于測量5A的效果，將原800:1衰減比設(shè)置為80:1，采用此方法可以有效擴展固定衰減比CT的測量范圍。當然采用此法測量時，要確保實測電流x繞匝數(shù)≤CT最大可測量電流。
目前有些工程師對于測試這種小電流也會采用示波器用的可變比例的霍爾電流探頭，雖然有些霍爾電流探頭有很高的帶寬、μA級的電流分辨率和可變衰減比例(萬倍動態(tài)測量范圍)，但對于功率測量來說是不推薦的，因為霍爾型電流探頭精度一般在1%～3%左右，這個誤差對于普遍千分級精度的功率測量來說是無法接受的。現(xiàn)在的電源產(chǎn)品設(shè)計要求和瓶頸越來越高，效率提高0.1%都極其困難，1%以上的誤差對于測試工程師來說簡直就是災難。
綜上所述：對于功率測量，沒有一款儀器是萬能的，即使再高端的儀器也不能覆蓋所有的測量范圍，我們可以通過不同傳感器及測試技巧擴展測量范圍。
對于測試中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常等表象，我們可以通過對儀器了解以及測試回路的分析，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從而做到“見怪不怪”。
