功率分析儀與萬用表的區(qū)別

如果要選擇電氣工程師最常用的儀器儀表，相信中選的一定會是萬用表。作為最常用的儀器儀表，萬用表在用戶心里有著不可替代的地位，也使用戶對其產(chǎn)生了極大的信任。但是，各種測試環(huán)境下，萬用表真的不會出錯嗎？

有時會收到用戶反饋：‘這個功率分析儀的顯示跟萬用表（手持）不一樣啊，我們?nèi)f用表進(jìn)口的啊，國產(chǎn)還是不行啊’；然而，在萬用表和功率分析儀之間有多少可以對比的空間呢？出現(xiàn)差異的時候又是孰是孰非呢？

圖1

首先我們要清楚，萬用表和功率分析儀的參數(shù)區(qū)別具體有哪些。

1、 帶寬

帶寬是被測信號能否被準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵參考值，大部分常見萬用表的測試帶寬主要在40-70Hz左右，部分臺式及少量手持式萬用表可以測量到400Hz的中頻信號，而五位半、六位半及以上的臺式萬用表也可以測試到幾百kHz的信號。功率分析儀在帶寬上會占有優(yōu)勢，比如PA5000H的帶寬參數(shù)為5M，國內(nèi)外對于功率分析儀的帶寬參數(shù)也多設(shè)在1M、2M等級別上。

2、 采樣率

測試時采樣率也是一個比較關(guān)鍵的參數(shù)，萬用表的采樣率并不是很高，臺式的較好一些的在幾百k左右，而功率分析儀的采樣率所設(shè)置在2M左右。

3、 精度

精度的區(qū)別主要顯示在手持萬用表上，我們最常用的萬用表使用的ADC位數(shù)相對偏低，測試的精度也會有一些限制；當(dāng)然，對于臺式萬用表來說，六位半的萬用表已經(jīng)在使用24位ADC，功率分析儀即使0.01%精度的型號也只是18位的ADC。

4、 同步性

用戶使用萬用表多是測量1項指標(biāo)，電壓、電流或者電阻，如果測試功率需要單獨測試電壓，再測試電流做計算；功率分析儀的通道是可以同時進(jìn)行電壓電流的測試，進(jìn)而計算功率等參數(shù)。

圖2

從以上4個區(qū)別點我們不難看出，萬用表與功率分析儀的應(yīng)用存在本質(zhì)的區(qū)別。

當(dāng)被測是較為穩(wěn)定的直流信號或者低頻信號時，普通萬用表定性測量沒有任何問題，高精度的萬用表定量測量更是非常合適，此時功率分析儀與萬用表的對比意義不大， 兩者的差值也會微乎其微。但是，當(dāng)信號并不穩(wěn)定，或者出現(xiàn)高頻信號，那么萬用表是很難做出定性分析的。

圖3（來源：中國圖庫）

例如，被測信號是pwm波，其中有較多的高頻含量，此時普通萬用表與功率分析儀的對比差值就會比較大。根本原因也就在于功率分析儀的帶寬較大，能夠測試到實際的pwm各高頻信號，而普通萬用表能測試到的只有部分接近工頻的信號，兩者的有效值差距會比較大。

再舉個例子，當(dāng)測試需要功率值時，如果被測信號是交流變頻，那么在有功功率計算時P=UIcosφ（φ為電壓電流夾角），如果只使用萬用表做測量，再手動計算，也會有很大可能有較大的誤差。

圖4

講到這里相信用戶也不會輕易用萬用表去判定功率分析儀的測試值了，術(shù)業(yè)有專攻，是時候給功率分析儀足夠的信任了。上文中也提到，PA5000H配有5M帶寬，同時采樣率達(dá)到2M，精度0.05%，對于電機、電源、變頻器等行業(yè)是一個非常高性價比的選擇。