±1%精度的功率計

圖1 功率計達(dá)到了±1%的精度，其輸出電壓正比于負(fù)載功率

圖2 在3W至14W的范圍內(nèi)，測量功率達(dá)到了優(yōu)于±1%的精度

電流傳感器(U2)測量輸出電流，四象限模擬電壓乘法器(U1和U3)產(chǎn)生輸出電壓和電流的乘積，可選的單位增益反相器(U4)將乘法器輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橥噍敵?。對?V至15V之間的乘法器輸入(J1和J2)，該乘法器具有最高的精度。由下式選擇電流檢測電阻RSENSE：

RSENSE（Ω）=1/[P(W)]

這里，RSENSE的單位為歐姆，輸出功率P的單位為瓦特。例如，如果輸出到負(fù)載的功率為10W，則選擇RSENSE=0.1Ω。
圖1電路采用0.1Ω的電流檢測電阻，其傳遞函數(shù)為單位增益，即輸出電壓等于負(fù)載功率。例如，在負(fù)載功率為10W時，其輸出電壓為10V。如果想改變傳遞函數(shù)增益，按照下列公式選擇電流檢測電阻：
Gain=10RSENSE
圖2比較了測量的功率誤差與圖1電路的負(fù)載功率。值得一提的是，在3W至14W負(fù)載功率范圍內(nèi)，測量功率優(yōu)于±1%。
為了正常工作，模擬乘法器必須先按照下列步驟進(jìn)行校準(zhǔn)(也可以在Motorola的MC1495產(chǎn)品資料上找到)。為了校準(zhǔn)乘法器，去掉跨線器J1(X輸入)和J2(Y輸入)，接著完成下列步驟：
?X輸入零點(diǎn)調(diào)節(jié)：將1.0kHZ、5VP-P正弦波接入Y輸入端，并將X輸入端接地。通過示波器監(jiān)測輸出，調(diào)節(jié)PX，使輸出正弦波幅度為零。
?Y輸入零點(diǎn)調(diào)節(jié)：將1.0kHZ、5VP-P正弦波接入X輸入端，并將Y輸入端接地。通過示波器監(jiān)測輸出，調(diào)節(jié)RY，使輸出正弦波幅度為零。
?輸出零點(diǎn)調(diào)節(jié)：將X和Y兩個輸入端都接地，調(diào)節(jié)ROUT，直到輸出直流為零。
?比例系數(shù)(增益)：將X和Y輸入端都接10VDC，調(diào)節(jié)RSCALE，直到輸出電壓為10VDC。
?如果需要，可重復(fù)上述過程。