生活中大家经常会遇到Bug的情况，不管是手机的日常调皮还是电脑的偶尔“歇息”都会让人心情不佳，那么用于测试的仪器也会出现这样的情况，今天以WT系列功率计为案例，为大家分析一下原因。一起来探答案吧！

1、实际考察的问题

     测试时采用的是AC电源驱动电源产品，由电子负载控制输出功率，通过WT系列功率分析仪测量电流、电压、功率等参数，电压采用并联的方式、电流采用100A额定的shunt采集，压降由BNC线接入WT系列功率计的外部传感器端子。

     在一般状态下的，电流/电压功率等电力参数测试数据都没有表现出异常的现象，但在低载约80VA测试时（约数百毫安电流），WT系列功率计则表现出：视在功率=0、无功功率=0、电流=0、让人摸不着头脑的是此时有功功率会显示数十W的数值（波动较大）。

     在实验检测中，为了保证数据的真实性和可靠性，如上图所示采用两台WT同时测量(电压并联)，对同一个外部传感器的电流信号来进行测试。

2、原理解析

      根据上述所示的现场实测数据来说，的确出现了比较奇怪的状况。在大家之前所学习过的中学物理及电工原理中对于有功、无功、视在功率的定义方式如下图所示：

     由上述定义可以明白，对于交流功率，视在功率一定是大于或等于有功功率，所以有功功率不等于零而视在功率为零的情况是不可能发生的。但是WT系列功率计测量时出现的问题，是否代表着WT运算Bug或是仪器存在故障？

     可想而知是不存在的，因为仪器的运转中没有显示Bug或是故障的现象，所以有关于这个BUG的现象的存疑问题就要从功率计测量原理来聊起。

     在上面展示的公式中可以看到，电压Urms、电流Irms、有功功率P的测量都是通过瞬时采样的电流、电压进行积分运算后平均，但WT系列功率计显示的视在功率S和无功功率Q是通过怎样的方法来得出来的？

视在功率S=UrmsxIrms  |   Q²=S²-P²(1P2W)

     由此我们可以看到，WT系列功率计显示的视在功率与测量的有功功率P之间没有存在任何关联，S的大小取决于Urms和Irms，这样我们就很清楚的明白为什么有功功率P有数值显示，但视在功率和无功功率都为0，关键的原因就在于Irms为0。

     疑惑的是明明有80VA的输出，为什么Irms测量数值会是0？这是因为功率计对测量的显示范围有如下规定（WT210）：

    假如电压或电流降到额定量程的0.5%(峰值因素3；峰值因素6时，为1.0%)以下，视在功率(VA)和无功功率(var)将显示“0”，功率因数(PF)和相位角(deg)则显示“err”。

     如下图所示列举了当前主流WT系列功率计的Urms和Irms显示范围（额定量程）

     对于此次的实测案例，采用的则是100A额定的分流器，由此可以判断出，此时的电流一定是小于500mA，因为数值小于小显示范围所以就很容易被忽视。但是有功功率P有数值是如何显示出来的？在上述的公式中可以了解到，有功功率是电压瞬时值与电流瞬时值相乘，虽然现在的电流很小但电压瞬时值却十分大，相乘之后的数值达到了小可显示值的要求，因此有功功率有数值显示。

    现在所显示的有功功率P可靠嘛？当然是不可靠的。先按WT210的误差来计算，有功功率误差0.2% 加上0.2级的分流器误差，那么误差至少0.4%，此时的功率量程300Vx100A=30KW，这样表明了误差已超过120W，几十W波动如此大的显示值一点也不真实。此外即使Irms有显示，100A额定的分流器，几百毫安的电流压降也就零点几个毫伏，这么小的电压在接入外部传感器端子时，外界的噪声和干扰会会覆盖真实信号，造成电流及有功P测量显示“假数据”。

3、解决方案

     面对这样的情况（大电压/小电流）到底如何进行精准测量呢？建议使用仪器本体测量，即电流直接串联的方式，如下图所示：

     大电压小电流时，可使用如上图所示的电流表内接的方式，用来避免电压表分流产生的影响。横河功率计WT310E有5mA~20A大范围量程，能够达到测量毫瓦级的待机功耗以及大23A电流测试，能满足大部分家电以及小功率电源的全程动态测量。除此之外横河功率分析仪WT5000的5A模块小5mA量程，有效输入1%(50μA)，0.03%精度可以胜任更高的测试需求。

     当前大部分的测试满载电流都超过50A，也会使用到高精度的零磁通传感器(如CT60、CT200等)，这类传感器具有万分级的精度和较高的交流信号测量带宽，但面对1A以下信号的直接测量也没办法达到佳的效果。对此能否使用CT测量1A以下小电流？对此建议可以通过多绕匝的方式有效地提高CT测量小电流的精度。

    为大家举个例子：测试电流500mA，假如导线足够长，可以在CT环上绕匝10圈，那么就与测量5A的效果是一样的，将原800:1衰减比设置为80:1，通过这种方法可以有效扩展固定衰减比CT的测量范围。提醒一下大家在使用此法测量时，要确保实测电流x绕匝数≤CT可测量电流。

    对于测试这种小电流时少部分工程师也会使用示波器用的可变比例的霍尔电流探头，有些霍尔电流探头有很高的带宽、μA级的电流分辨率和可变衰减比例(万倍动态测量范围)，但在面对功率测量的话这种方法是不推荐的，因为霍尔型电流探头精度一般在1%～3%左右，所产生的误差结果对于普遍千分级精度的功率测量是不能接纳的。因此目前的电源产品设计要求和瓶颈非常高，效率提高0.1%都特别困难，1%以上的误差对于测试工程师来说简直不要太难受了。

4、小总结：

     在面对怪异现象时，需要做到冷静分析。从根本找问题，没有任何一款一起可以满足所有需求，且都会存在不可否认的短板，所以大家面对正常现象放平心态为重要！还有其他疑问可在线咨询，或致电客服！