【導(dǎo)讀】早在初中的物理課中我們就已經(jīng)接觸到功率測量了，當(dāng)時用的是獨(dú)立的電流表和電壓表。遙想當(dāng)年，老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)什么時候電流表內(nèi)接、外接……，是不是有點(diǎn)暈了。現(xiàn)在進(jìn)行功率測量有了功率計(jì)、功率分析儀等更高級的儀器，但是作為基本的測量方法，電流表內(nèi)外接產(chǎn)生的影響依然存在。
下圖分別顯示了電流表內(nèi)接和外接兩種接法。
對于功率測量儀器，我們希望電壓通道輸入阻抗無窮大，電流通道輸入阻抗無窮小。然而現(xiàn)實(shí)跟理想總有那么一點(diǎn)差距，電壓表和電流表的輸入阻抗消耗了測量回路中電能，產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差，對測量精度的影響跟測量方法有關(guān)。
1.在確定用哪一種方法前先來計(jì)算不同情況下電壓和電流表的損耗功率
式中RI和RU分別為電壓表和電流表的內(nèi)阻。從圖中得到兩個結(jié)論：
（1）電流表內(nèi)接時，電流表讀數(shù)即為負(fù)載電流，電壓表讀數(shù)是電流表內(nèi)阻壓降和負(fù)載電壓之和，因此儀器的測量結(jié)果中包含了電流表的損耗功率PI。
（2）電流表外接時，電流表讀數(shù)為負(fù)載電流和電壓表電流之和，電壓表讀數(shù)即為負(fù)載電壓，因此儀器的測量結(jié)果中包含了電壓表的損耗功率PU。
2.在特定的環(huán)境中，比較兩種接法的損耗
根據(jù)上述3種情況的運(yùn)算結(jié)果，不同負(fù)載阻抗RL和功率特征阻抗RP的影響如下：
(1) RL>RP電壓表損耗較大；
(2) RL<RP電流表損耗較大；
(3) RL =RP損耗相等。
3.選擇合適的接法提高測量精度
以上分析了不同的負(fù)載阻抗與功率特征阻抗下電表的損耗，哪到底選用哪種？需要根據(jù)測量對象選擇。以測試DC-DC轉(zhuǎn)換器效率為例，需要測量轉(zhuǎn)換器輸入功率和輸出功率。輸入功率即是轉(zhuǎn)換器吸收的功率，應(yīng)盡量減少電表的損耗，所以需要把損耗小的電表內(nèi)接，把損耗大的電表功率排除。輸出功率是轉(zhuǎn)換器提供的功率，電表損耗和負(fù)載功率都是由轉(zhuǎn)換器提供，要將電表損耗功率計(jì)入轉(zhuǎn)換器輸出功率，因此把損耗大的電表進(jìn)行內(nèi)接。
設(shè)DC-DC輸入電壓48V電流約0.3A，輸出12V電流約1A，輸出接了12Ω假負(fù)載。使用PA5000功率分析儀5A功率卡測量效率，電壓通道輸入阻抗2MΩ，電流通道取樣電阻0.1Ω，首先功率特征阻抗：
輸出負(fù)載阻抗12Ω<447Ω，根據(jù)結(jié)論（2）這種情況電流表將消耗更大的功率，因此測量輸出功率要把電流表內(nèi)接，PA5000測出的DC-DC輸出功率中包含了電流表的損耗功率。
輸入負(fù)載阻抗RIN=48/0.3=160Ω<447Ω，根據(jù)結(jié)論（2）這種情況電流表將消耗更大的功率，因此要把電流表外接，電流表較大的損耗就不會計(jì)入DC-DC輸入功率中了。
輸入輸出接線如下圖所示，輸入和輸出功率的系統(tǒng)誤差更小。
如果看見公式就頭疼，PA5000還有更高級的接線補(bǔ)償功能，無需人工計(jì)算。
