功率分析儀作為電力電子、電氣設備等領域的關鍵測試儀器，其核心測量原理基于對電壓、電流等電參數的精確測量與運算。
功率分析儀主要通過電壓傳感器和電流傳感器獲取被測電路的電壓和電流信號。電壓傳感器通常采用電阻分壓、電容分壓或電壓互感器等方式，將高電壓轉換為適合儀器測量的低電壓信號。電流傳感器則多利用電磁感應原理，如電流互感器，或基于霍爾效應的霍爾電流傳感器，將大電流轉換為可測量的小電流信號。這些傳感器具備高精度、寬頻帶等特性，確保準確采集到原始電信號。
獲取電壓和電流信號后，功率分析儀運用特定算法計算功率值。對于直流電路，功率(P)等于電壓(U)與電流(I)的乘積，即 P = U × I 。而在交流電路中，由于存在相位差，功率計算更為復雜，需考慮電壓與電流的有效值(Urms 、Irms )以及功率因數(PF)，有功功率(P)的計算公式為 P = Urms × Irms × PF 。功率分析儀通過對電壓、電流信號進行同步采樣，并利用數字信號處理技術，精確計算出電壓與電流的相位差，從而得出準確的功率因數，進而求得有功功率。
除了功率測量，功率分析儀還能測量其他關鍵電參數。例如，通過對電壓、電流信號的分析，可計算出視在功率(S = Urms × Irms )、無功功率(Q)等。同時，一些先進的功率分析儀還具備諧波分析功能，能夠檢測電壓、電流信號中的諧波成分。其原理是利用傅里葉變換將復雜的周期性信號分解為不同頻率的正弦波分量，通過分析各次諧波的幅值和相位，評估電力系統的電能質量，為設備的優化運行和故障診斷提供重要依據。
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