Методы прямых измерений мощности.

Приборы, реализующие метод прямого измерения мощности, характеризуются обобщенной структурной схемой (рис. 1-2). Напряжение и ток при прямом измерении мощности преобразуются первичными преобразователями в пропорциональные им напряжения или токи и поступающие в множительное устройство — измерительный преобразователь мощности ИПМ. Большинство четырехквадратных электрических множительных устройств требуют однородности сигналов на входах. В связи с этим, если одна из входных величин или подвергается в масштабному преобразованию, то другая преобразуется своим в величину, однородную с первой. Для ИПМ, реализующих произведение токов, входные сигналы:

а для ИПМ, реализующих произведение напряжений,

где — коэффициенты преобразования в или — коэффициенты преобразования или

В зависимости от назначения и устройства ИПМ сигнал на его выходе пропорционален или мгновенной

Рис. 1-2

или средней мощности

где — коэффициент преобразования ИПМ.

Выходной сигнал ИПМ, который может быть представлен напряжением, током, частотой или другой физической величиной, измеряется соответствующим измерительным прибором градуированным в единицах мощности. При измерениях мгновенной мощности в качестве прибора используются быстродействующие цифровые приборы или осциллографы.

В частных случаях, например в электромеханических ваттметрах, в качестве отдельного измерительного прибора отсутствует. Выходным сигналом ИПМ таких ваттметров является угол поворота подвижной части, отсчитываемый по шкале.

Рис. 1-3

Основным достоинством метода прямых измерений мощности является то, что он в принципе позволяет производить измерения в цепях с любой формой кривой тока и напряжения и при любых значениях . В результатах прямых измерений мощности учитываются активные мощности всех гармонических составляющих. Аппаратура, реализующая метод прямых измерений, при равной или большей точности, значительно проще, чем при косвенных измерениях. Погрешность измерения лучших образцов современных ваттметров, используемых в звуковом диапазоне частот, не превосходит 0,1%. Указанные достоинства объясняют преимущественное распространение метода прямых измерений мощности.