現(xiàn)行測(cè)量方法
　　功率分析儀測(cè)量電流的方法一般有直接連接法（圖1[a]）和電流傳感器法（圖1[b]）。下面詳細(xì)介紹每種方法的特點(diǎn)。
　　直接連接方式

　　圖 1：直接連接法（頂部）和電流傳感器法（底部）
　　直接連接法
　　直接連接法是將測(cè)量對(duì)象與功率分析儀之間的導(dǎo)線連接起來，連接到儀器的電流輸入端子，從而測(cè)量電流。測(cè)量原理本身非常簡(jiǎn)單，具有能夠單獨(dú)使用功率分析儀測(cè)量電流的優(yōu)點(diǎn)，多年來一直是事實(shí)上的測(cè)量方法。但是，由于必須將電流導(dǎo)線拉長(zhǎng)距離，并且必須將功率分析儀的電流輸入部分插入測(cè)量對(duì)象的電路中，因此存在以下缺點(diǎn)：
　　條件與實(shí)際操作條件不同
　　由于長(zhǎng)電線的電線電阻，損耗會(huì)增加。
　　各導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地之間產(chǎn)生電容耦合，造成高頻漏電流增大。
　　例如，關(guān)于上述ii)中所述的效果，使用6號(hào)AWG電線的5米線路，電線電阻約為6.5m2。如果測(cè)量電流為30A，則該線路電阻導(dǎo)致的損耗為5.85W。雖然無法僅根據(jù)該值判斷損耗的大小，但對(duì)于某些測(cè)量功率值來說，該損耗太大而無法忽略。
　　此外，采用直接連接法時(shí)，通常采用分流電阻來測(cè)量電流。這種分流電阻法存在以下缺點(diǎn)：
　　當(dāng)電流流過分流電阻時(shí)，電阻中會(huì)產(chǎn)生與電流平方成比例的焦耳熱，只要焦耳熱造成儀器損耗，自熱還會(huì)改變分流電阻本身的阻值，使測(cè)量精度進(jìn)一步惡化。
　　為了限制這種發(fā)熱，通常會(huì)使用電阻值較小的分流電阻，但是，如果用較小的分流電阻測(cè)量大電流，即使是很小的電感成分也無法忽略，導(dǎo)致頻率特性惡化。　　這些缺點(diǎn)都會(huì)嚴(yán)重降低電流和功率的測(cè)量精度，因此測(cè)量大電流時(shí)必須小心謹(jǐn)慎。

　　分流電阻的自熱
　　圖 2：分流電阻的自熱
　　圖 2 顯示了 20 A 電流流過 2 mW 分流電阻時(shí)發(fā)生的自熱過程。為了進(jìn)行比較，將額定電流為 50 A 的 Hioki CT6862 電流傳感器連接到電路中?？梢钥吹剑捎诮苟鸁嵋鸬淖詿?，分流電阻的溫度上升到 50°C 左右。相比之下，電流傳感器幾乎不受焦耳熱和相關(guān)自熱的影響，儀器損耗和傳感器自身溫度特性對(duì)測(cè)量精度的影響可以忽略不計(jì)。
　　從以上討論可以看出，直接連接法非常適合測(cè)量約 1A 的非常小的電流，此時(shí)分流電阻的焦耳熱影響足夠小，例如測(cè)量電子設(shè)備的待機(jī)功率或測(cè)量 LED 照明的功耗。
　　電流傳感器方法
　　電流傳感器法是將電流傳感器連接到被測(cè)設(shè)備的電線，將傳感器的輸出信號(hào)（電流或電壓）輸入到功率分析儀的測(cè)量電流的方法。
　　電流傳感器方式可在動(dòng)作狀態(tài)下測(cè)量對(duì)象，測(cè)量大電流時(shí)幾乎不會(huì)產(chǎn)生自發(fā)熱，因此對(duì)測(cè)量精度沒有影響。與直接連接方式相比，電流傳感器方式更適合高精度地測(cè)量5A以上的大電流，一般用于電力電子領(lǐng)域?！　D 3 顯示了直接連接法和電流傳感器法均可高精度測(cè)量的電流值的大致范圍以及相關(guān)的一般頻帶。請(qǐng)注意，即使某個(gè)值超出了圖中所示的范圍，也不一定意味著無法使用該方法進(jìn)行測(cè)量。

　　直接連接法和電流傳感器法：可高精度測(cè)量的電流值和頻帶的大致范圍 * 圖中所示范圍之外并不一定意味著無法測(cè)量值。
　　圖 3 直接連接法和電流傳感器法：可高精度測(cè)量的電流值和頻帶的大致范圍 * 超出圖中所示范圍并不一定意味著無法測(cè)量值。
　　采用電流傳感器法進(jìn)行高精度功率測(cè)量
　　如上所述，測(cè)量超過 5 A 的電流時(shí)，通常使用電流傳感器方法。雖然電流傳感器方法不會(huì)遭受與直接連接方法相同的缺點(diǎn)，但為了以高精度測(cè)量電流，仍必須牢記一些注意事項(xiàng)。本節(jié)概述了這些注意事項(xiàng)。
　　選擇合適的電流傳感器
　　采用電流傳感器法進(jìn)行高精度、高重復(fù)性的功率測(cè)量，需要選擇合適的電流傳感器。具體的選擇標(biāo)準(zhǔn)包括以下兩個(gè)考慮因素：
　　電流傳感器的額定電流值必須與被測(cè)電流的大小相適應(yīng)。
　　被測(cè)電流的所有頻率成分必須落在電流傳感器的可測(cè)頻帶內(nèi)。
　　此外，還應(yīng)考慮以下因素：
　　電流傳感器必須提供在整個(gè)可測(cè)頻帶內(nèi)定義的足夠的測(cè)量精度。
　　所有誤差因素，例如電流傳感器的輸出噪聲、溫度特性、導(dǎo)體位置效應(yīng)、外部磁場(chǎng)效應(yīng)、磁化效應(yīng)和共模電壓效應(yīng)，都必須定義并且其幅度足夠小。
　　選擇電流傳感器時(shí)需要足夠謹(jǐn)慎。特別是，考慮到 iii)，大多數(shù)電流輸出傳感器的幅度和相位精度僅針對(duì) DC 和 50/60 Hz 頻率定義，其他頻率范圍的精度僅供參考。
　　值得注意的是，使用電流傳感器方法進(jìn)行高精度電流測(cè)量取決于電流傳感器和具有足夠性能的功率分析儀的可用性。
　　包括電流傳感器在內(nèi)的電力測(cè)量系統(tǒng)的整體優(yōu)化
　　如上所述，僅選擇合適的電流傳感器并不是使用電流傳感器方法進(jìn)行高精度功率測(cè)量的充分條件。此外，還需要優(yōu)化包括電流傳感器在內(nèi)的整個(gè)功率測(cè)量系統(tǒng)。即使電流傳感器以極高的精度檢測(cè)目標(biāo)電流，如果傳感器的輸出信號(hào)在到達(dá)功率分析儀之前衰減，也不可能以同樣高的精度測(cè)量電流。　　典型功率測(cè)量系統(tǒng)

　　圖4：典型的功率測(cè)量系統(tǒng)
　　圖 4 示出了包含電流傳感器的典型功率測(cè)量系統(tǒng)。如上所述，一些電流傳感器產(chǎn)生電流輸出，而另一些電流傳感器產(chǎn)生電壓輸出。由于電流輸出傳感器比電壓輸出傳感器更常用，因此本討論將假設(shè)使用電流輸出傳感器。
　　為了確保電流傳感器的輸出信號(hào)能夠無損地傳輸?shù)焦β史治鰞x，必須滿足以下條件。
　　傳感器必須采用高質(zhì)量的電源，并必須正確接地。
　　多條電纜之間以及電纜與地之間的耦合電容必須較低，并且電纜的抗噪能力必須較高。
　　功率分析儀的電流輸入必須具有良好的頻率特性，發(fā)熱小，絕緣性能高（CMRR高，漏電流低）。此外，儀器必須具有較高的抗噪聲能力，并且必須正確接地。
　　一般情況下，測(cè)量功率時(shí)，電流傳感器、驅(qū)動(dòng)傳感器的電源、功率分析儀的制造商各不相同，電纜種類和接線方法也由用戶自行決定。因此，對(duì)于電流傳感器制造商、功率分析儀制造商、傳感器電源制造商而言，要保證上述所有條件均滿足，電流傳感器的輸出信號(hào)無損地到達(dá)功率分析儀，以及目標(biāo)電流實(shí)際上能夠以高精度進(jìn)行測(cè)量，無疑是極其困難的。
　　另一方面，日置是世界上唯一一家獨(dú)立開發(fā)和設(shè)計(jì)電流傳感器和功率分析儀的測(cè)試和測(cè)量?jī)x器制造商，使我們能夠提供構(gòu)建完整功率測(cè)量系統(tǒng)所需的所有組件。
　　Hioki 功率測(cè)量系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
　　我們使用電壓輸出電流傳感器，其精度已在整個(gè)可測(cè)量頻帶內(nèi)定義。
　　功率分析儀的電流輸入專門設(shè)計(jì)用于電壓輸出電流傳感器，并且傳感器輸出電壓水平和功率分析儀電流輸入的輸入電壓水平都經(jīng)過了優(yōu)化。
　　功率分析儀內(nèi)置傳感器電源，驅(qū)動(dòng)傳感器的電源與日置測(cè)量精度時(shí)使用的電源品質(zhì)相同。通過應(yīng)用功率分析儀和傳感器電源使用同一接地、消除接地環(huán)路原因等多項(xiàng)有意義的設(shè)計(jì)，我們大大提高了測(cè)量精度和再現(xiàn)性。
　　除了使用屏蔽線傳輸傳感器輸出以抵消噪聲之外，Hioki 還內(nèi)置了調(diào)整傳感器輸出增益的功能，以補(bǔ)償電纜造成的微小電壓下降。
　　此外，Hioki 還對(duì)電流傳感器和功率分析儀一起進(jìn)行內(nèi)部和第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的測(cè)量精度和噪聲測(cè)試評(píng)估。
　　圖 5 描繪了由 Hioki 電流傳感器（CT6862、CT6863、9709、CT6841、CT6843 和 3274）和功率分析儀（PW6001）組成的功率測(cè)量系統(tǒng)，正在接受第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的抗擾度測(cè)試。
　　通過精心設(shè)計(jì)每個(gè)單獨(dú)的元素并對(duì)其進(jìn)行組合以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，Hioki 準(zhǔn)備向我們的客戶提供世界一流的功率測(cè)量系統(tǒng)。
　　第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì) Hioki 電力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行抗擾度測(cè)試
　　圖 5：第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì) Hioki 功率測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行抗擾度測(cè)試