輸入功率的測量方法

1. 怎樣測試電腦電源功率

用萬用表測量就好了。具體方法如下：

工具：萬用表、負載儀。

1、用萬用表電壓檔選擇合適的量程，將萬用表的表筆並接在電源的輸出端，測量並記錄下輸出電壓。

3、計算功率：將電源輸出全部接上額定負載後，測量輸入電流，將此電流與市電相乘即為電源輸入功率。
輸出功率：
一、分別在電源每一路輸出接上額定負載（若不知道額定負載，可慢慢調大負載電流直到其電壓有波動為止。），觀察並記錄各路電壓與電流值。
二、P=UI。將每一路的電壓與電流值相乘即為每一路的功率，最好將各路功率相加得出的功率即為輸出總功率。

2. 功率詳細介紹

功率測量用於評估電氣設備消耗的功率，廣泛應用於家用電器、照明設備、工業用機器等研究與生產環節。本文深入探討了四種主要的功率測量方法及其具體應用。

首先，我們介紹二極體檢測功率法。此法利用二極體整流電路測量輸入功率，包括簡單的半波整流濾波電路與改進後的電路，後者加入溫度補償二極體以補償環境溫度變化帶來的影響。盡管此法原理簡單，但輸出電壓對溫度敏感，且無法直接測量有效值功率。

接著，等效熱功耗檢測法通過比較交流信號等效熱量與直流參考電壓熱量，間接得出信號有效值。然而，實際應用中難以實現，且設備成本高昂。

真有效值/直流(TRMS/DC)轉換檢測功率法以其測量結果與波形無關的特性而著稱。通過單片轉換器或集成化電路，此法能准確測量任意波形的真有效值功率。優點包括不受波形影響、量程變化不影響精度、溫度補償功能與寬頻帶響應。

對數放大檢測功率法通過多級對數放大器實現，適用於任何輸入信號波形，且特性曲線不受輸入信號變化影響。雖然傳統對數放大器特性僅適用於正弦波，但現代技術解決了此問題，提高了測量的通用性與精確度。

單片直流功率測量系統設計中，MAX42ll以其低成本、低功耗、高精度特性，成為理想的選擇。利用精密電流檢測放大器與模擬乘法器，此系統不僅不影響負載接地通路，還具備220kHz的頻率帶寬與4-28V的源電壓范圍。其設計基於精確測量電源負載功率，為電源保護提供依據。

最後，單片真有效值射頻功率測量系統設計，如AD8361、AD8362和AD8318型集成化電路，專為測量射頻功率而設計，能精確測量1MHz至8GHz的射頻功率，適用於無線通信設備，如手機與無線LAN基站。這些系統不僅優於傳統射頻功率計，還具有更高的性價比與測量精度。

總結，功率測量方法多樣，每種方法都有其獨特優勢與應用領域，選擇合適的測量方法取決於具體的應用需求與技術要求。

功率是指物體在單位時間內所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。功的數量一定，時間越短，功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間

3. 功率的詳細介紹

功率測量用於測量電氣設備消耗的功率，廣泛應用於家用電器、照明設備、工業用機器等研究開發或生產線等領域中。本文重點介紹了幾種功率測量的方法及其具體應用。
測量技術
測量功率有4種方法：
（1）二極體檢測功率法；
（2）等效熱功耗檢測法；
（3）真有效值/直流（TRMS/DC）轉換檢測功率法；
（4）對數放大檢測功率法。
下面分別介紹這4種方法並對各自的優缺點加以比較。
利用二極體檢測功率法
用二極體檢測輸入功率的電路如圖l所示，圖l（a）為簡單的半波整流、濾波電路，該電路的總輸入電阻為50Ω。D為整流管，C為濾波電容。射頻輸入功率 PIN經過整流濾波後得到輸出電壓U0。但是當環境溫度升高或降低時U0會顯著變化。圖1（b）為經過改進後的二極體檢測輸入功率的電路，該電路增加了溫度補償二極體D2，可對二極體D1的整流電壓進行溫度補償。二極體具有負的溫度系數，當溫度升高時D1的壓降會減小，但D2的壓降也同樣地減小，最終使輸出電壓仍保持穩定。
需要指出，二極體檢測電路是以平均值為響應的，它並不能直接測量輸入功率的有效值，而是根據正弦波有效值與平均值的關系來間接測量有效值功率的。顯然，當被測波形不是正弦波時，波峰因數就不等於1．4142，此時會產生較大的測量誤差。
等效熱功耗檢測法
等效熱功耗檢測法的電路如圖2所示。它是把一個未知的交流信號的等效熱量和一個直流參考電壓的有效熱量進行比較。當信號電阻（R1）與參考電阻（R2）的溫度差為零時，這兩個電阻的功耗是相等的，因此未知信號電壓的有效值就等於直流參考電壓的有效值。R1、R2為匹配電阻，均採用低溫度系數的電阻，二者的電壓降分別為KU1和 KU0。為了測量溫差，在R1、R2附近還分別接著電壓輸出式溫度感測器A、B，亦可選用兩支熱電偶來測量溫差。在R1和R2上還分別串聯著過熱保護電阻。
盡管等效熱功耗檢測法的原理非常簡單，但在實際應用中很難實現，並且這種檢測設備的價格非常昂貴。
真有效值轉換檢測
功率法
真有效值/直流（TRMS/DC）轉換檢測功率法
真有效值/直流轉換檢測功率法的最大優點是測量結果與被測信號的波形無關，這就是「真正有效值」的含義。因此，它能准確測量任意波形的真有效值功率。測量真有效值功率的第一種方法是採用單片真有效值/直流轉換器(例如AD636型)，首先測量出真有效值電壓電平，然後轉換成其真有效值功率電平。
另一種測量真有效值功率的電路框圖如圖3所示，該電路所對應的典型產品為AD8361型單片射頻真有效值功率檢測系統集成電路。U1 為射頻信號輸入端， U0為直流電壓輸出端。US端接2．7～5．5V電源，COM為公共地。IREF為基準工作方式選擇端，PWDN為休眠模式控制端。FLTR為濾波器引出端，在該端與US端之間並聯一隻電容器，可降低濾波器的截止頻率。SREF為電源基準控制端。
從U1端輸入的射頻有效值電壓為U1，經過平片器1產生一個與U12成比例的脈動電流信號i，該電流信號通過由內部電阻R1和電容C構成的平方律檢波器獲得均方值電壓U12，輸入到誤差放大器的同相輸入端。利用平方器2與誤差放大器可構成一個閉合的負反饋電路，將負反饋信號加到誤差放大器的反相輸入端進行溫度補償。當閉環電路達到穩定狀態時，輸出電壓U0（DC）就與輸入有效值功率PIN成正比。有關系式
式中：k為真有效值/直流轉換器的輸出電壓靈敏度，AD8361的k=7.5 mV/dBm。
這種檢測方法有以下優點：第一，由於兩個平方器完全相同，因此在改變數程時不影響轉換精度；第二，當環境溫度發生變化時，兩個平方器能互相補償，使輸出電壓保持穩定；第三，所用平方器的頻帶非常寬，可從直流一直到微波頻段。 功率法
對數放大檢測器是由多級對數放大器構成的，其電路框圖如圖4所示。圖4中共有5個對數放大器（A～E），每個對數放大器的增益為20dB（即電壓放大系數為lO倍），最大輸出電壓被限制在為lV。因此，對數放大器的斜率ks=lV/20dB，即50mV/dB。5個對數放大器的輸出電壓分別經過檢波器送至求和器（∑），再經過低通濾波器獲得輸出電壓U0。對數放大器能對輸入交流信號的包絡進行對數運算，其輸出電壓與kS、PIN的關系式為
式中：b為截距，即對應於輸出電壓為零時的輸入功率電平值。
普通對數放大器的特性曲線僅適用於正弦波輸入信號。當輸入信號不是正弦波時，特性曲線上的截距會發生變化，從而影響到輸出電壓值。此時應對輸出讀數進行修正。需要指出，盡管ADI公司生產的AD8362型單片射頻真有效值功率檢測器也屬於對數檢測功率法，但它通過採用獨特的專利技術能適用於任何輸入信號波形，並且特性曲線上的截距不隨輸入信號而變化。 測量系統的設計
MAX42ll 屬於低成本、低功耗、高端直流功率/電流測量系統，它是利用精密電流檢測放大器來測量負載電流，再利用模擬乘法器來計算功率的，因此並不影響負載的接地通路，特別適合測量電池供電系統的功率及電流值。檢測功率和電流的最大誤差均低於±1．5%，頻率帶寬為220kHz。被測源電壓的范嗣是4—28v。檢測電流時的滿量程電壓為100mV或150mV。電源電壓范嗣是2．7~5.5V，工作電流為670μA(典型值)。
MAX42ll A/B/C的簡化電路如圖5所示，主要包括精密電流檢測放大器，25：1的電阻分壓器，模擬乘法器。外圍電路包括被測的4~28V源電壓，2． 7～5.5V的晶元工作電壓，電流檢測電阻RSENSE和負載。其測量原理是利用精密電流檢測放大器來檢測負載電流，獲得與該電流成正比的模擬電壓，再將該電壓加至模擬乘法器，將負載電流與源電壓相乘後，從POUT端輸出與負載功率成正比的電壓。令功率檢測放大器的增益為G，RSENSE上的電壓為 USENSE，RS+引腳的源電壓為URS+，則有
MAX42l1A/B/C內部的分壓器電阻，接到RS+端和模擬乘法器的輸入端。這種設計可精確測量電源負載的功率並為電源(例如電池)提供保護。從 POUT端、IOUT端輸出的功率信號和電流信號，可分別經過A/D轉換器送至單片機。理想情況下，最大負載電流在RSENSE兩端產生滿量程檢測電壓。選擇合適的增益，使電流檢測放大器既能獲得最大輸出電壓，又不會出現飽和。在計算 RSENSE的最大值時，應使RS+端與RS一端之間的差分電壓不超過滿量程檢測電壓。適當增加RSENSE的電阻值，可提高USENSE，有助於減小輸出誤差。 射頻功率測量系統的設計
對通信系統的要求是在發送端必須確保功率放大器能滿足發射的需要，並且輸出功率不超過規定指標，否則會導致設備過熱損壞。因此，在發射機電路中必須增加射頻功率測量和功率控制電路。同樣，射頻功率測量對接收機也是必不可少的。根據有效值定義所計算出的功率就稱為「真有效值功率」（The power of true effective value），簡稱「真功率」（True Power）。由於現代通信系統具有恆定的負載和阻抗源（通常為50Ω），因此只需知道有效值電壓就能計算出功率，即可將功率測量轉化為對有效值電壓的測量。 傳統的射頻功率計或射頻檢測系統的電路復雜，集成度很低。2013年，美國ADI公司相繼推出AD8361、AD8362和AD8318型全集成化的單片射頻真有效值功率測量系統，不僅能精確測量射頻(RF)功率，還可測量中頻(IF)、低頻(LF)功率。
AD8318是採用將晶片絕緣硅與超高速互補雙極型相結合的高速硅鍺製造工藝而製成的單片射頻功率測量系統。其內部解調式對數放大器的輸出電壓與被測功率成正比，能精確測量1MHz～8GHz的射頻功率。適合測量於機和無線LAN基站的無線輸出功率。AD8318不僅遠優於傳統的產品，而且比模塊式測量系統具有更高的性價比，比採用二極體檢測功率法的精度更高。AD8318集高精度、低雜訊、寬動態范圍等優點於一身。AD8318在高達5.8GHz的輸入頻率下，測量精度優於±ldB，動態范圍是55dB；在8GHz時精度優於±3dB，動態范圍超過58dB。而輸出雜訊僅為
它採用對數放大檢測功率法，對數斜率的額定值為一25mV/dB，並可通過改變UOUT、USET引腳之間反饋電壓的比例系數來進行凋整。在從IN+端輸入信號時，截距功率電平為一25dB。AD8318的典型應用電路如圖6所示。
AD8318是專為測量高達8 GHz的射頻功率而設計的，因此保持IN+、IN一引腳之間及各功能單元電路的絕緣性至關重要。AD8318的正電源端UPSI、UPS0必須接相同的電壓，由UPSI端為輸入電路提供偏置電壓，由UPSO端為UOUT端的低雜訊輸出驅動器提供偏置電壓。AD8318內部還有一些獨立的公共地。CMOP被用作輸出驅動器的公共地。所有公共地應接到低阻抗的印製扳地線區。允許電源電壓范圍是4．5～5．5V。C3～C6為電源退耦電容，應盡量靠近電源引腳和地。
AD8318採用交流耦合、單端輸入方式。當輸入信號頻率為lMHz～8GHz時，接在IN+、IN一端的耦合電容(C1、C2)可採用0402規格的 lnF表面封裝式瓷片電容，耦合電容應靠近IN+、IN-引腳。外部分流電阻R1(52．3Ω)與IN+端相配合，可提供一個具有足夠帶寬的50Ω匹配阻抗。AD8318的輸出電壓可直接送給數字電壓表(DVM)，亦可送至帶A/D轉換器的單片機（μC）。視在功率、有功功率、額定功率、最大功率、經濟功率1）視在功率的單位為KVA，我國習慣用於表達變壓器及UPS的容量。
2）有功功率為視在功率的0.8倍，單位是KW，我國習慣用於發電設備和用電設備。
3）柴油發電機組的額定功率是指12小時可連續運行的功率。
4）最大功率是額定功率的1.1倍，但12小時內僅容許使用1小時。
5）經濟功率是額定功率的0.75倍，是柴油發電機組不受時間限制可長期運行的輸出功率。在該功率運行時，燃油最省、故障率最低。