設(shè)置
我們將測量主電源臺(tái)式風(fēng)扇的功率因數(shù)。選擇該器具是因?yàn)樗粋€(gè)小型交流電動(dòng)機(jī)，因此可能具有有趣的電流波形和低功率因數(shù)。測量設(shè)備如下：

• 1.臺(tái)式風(fēng)扇，額定功率為25 W，220 V至240 V.

• 2.PicoScope 3206 PC示波器。我們可以在PicoScope系列中使用任何雙通道或四通道PC示波器。

• 3.筆記本電腦運(yùn)行PicoScope軟件

• 4.Pico TA009 60 A電流鉗

• 5.Pico TA041 700 V差分探頭

• 6.修改了13 A擴(kuò)展引線。這使得帶電導(dǎo)體與中性導(dǎo)體和接地導(dǎo)體分離并形成環(huán)。電纜采用熱縮套管保護(hù)，使整個(gè)組件安全地雙重絕緣。

• 7.主要突破箱。這樣，差分探頭輸入引線上帶有4毫米帶罩的插頭可以安全地連接到主電源。

                                       圖1：Bing設(shè)備

設(shè)置輸入通道
我們將風(fēng)扇插入改進(jìn)的延長線，然后我們將其插入電源。然后我們接通電流鉗，按下“ZERO”按鈕并將其鉤在延長線上的帶電導(dǎo)體環(huán)上。電流鉗的BNC引線連接到示波器上的通道A. 然后我們在筆記本電腦上運(yùn)行PicoScope并將其設(shè)置為在通道A上觸發(fā)，并從通道A設(shè)置菜單中選擇'60 A電流鉗（20 A模式）'自定義探頭。打開風(fēng)扇后，我們在PicoScope顯示屏上看到了一個(gè)嘈雜的，扭曲的正弦波。然后我們打開差分探頭，將其設(shè)置為'x100'范圍，并將其連接到示波器的通道B. 通過為通道B選擇“x100”自定義探頭，我們在顯示器上看到了干凈的正弦波240 V波形圖1：嘈雜，失真的正弦波圖2：清潔正弦240 V波形測量和計(jì)算
當(dāng)電流和電壓軌跡以正確的單位顯示時(shí)，我們轉(zhuǎn)向PicoScope中的數(shù)學(xué)通道功能。這創(chuàng)建了一個(gè)新的通道，其外觀類似于輸入通道，但是由一個(gè)或多個(gè)輸入的數(shù)學(xué)函數(shù)形成。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們想要計(jì)算瞬時(shí)功率。單擊數(shù)學(xué)通道按鈕（數(shù)學(xué)按鈕）打開數(shù)學(xué)通道對話框，我們發(fā)現(xiàn)列出了'A * B'功能，并勾選復(fù)選框?qū)⑵浯蜷_。（列出了最常見的功能，但是如果你想要的功能不在那里，你可以輸入你自己的等式。）這給了我們第三個(gè)通道，顯示了瞬時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系。默認(rèn)情況下，PicoScope顯示'？' 作為每個(gè)新數(shù)學(xué)通道垂直軸上的單位符號(hào)，我們將其更改為“W”，表示功率的SI單位。我們還將跡線的顏色更改為綠色以獲得更好的對比度。綠色跡線（底部）顯示瞬時(shí)功率在每個(gè)電源周期中的變化情況，具體取決于風(fēng)扇電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和電流的相位。

下一步是添加一些自動(dòng)測量。使用PicoScope，只需單擊“添加測量”按鈕（數(shù)學(xué)按鈕）并選擇源通道和測量類型即可。我們添加了三個(gè)測量值：數(shù)學(xué)通道的DC平均值（以及平均功率），以及電流和電壓輸入通道的RMS值。測量表顯示平均功率約為19 W，這是我們對該風(fēng)扇在低功率設(shè)置下的預(yù)期。這里的計(jì)算存在一個(gè)小誤差，因?yàn)槲覀冊?0 ms的周期內(nèi)平均了功率，這不是20 ms周期時(shí)間的整數(shù)倍。我們可以通過在示波器視圖上設(shè)置兩個(gè)20 ms或40 ms的標(biāo)尺并將測量限制在它們之間的間隔來提高我們的精度

       圖3：每個(gè)電源周期的瞬時(shí)功率變化圖4：測量表顯示平均功率約為19 W.

計(jì)算功率因數(shù)
表中的第二行和第三行顯示RMS電流和RMS電壓。我們現(xiàn)在有足夠的信息來計(jì)算功率因數(shù)（pf），其定義如下：pf = PR / PA其中PR是實(shí)際功率而PA是視在功率，兩者均在電源波形的一個(gè)周期內(nèi)平均。PR = 19.32 WPA，視在功率，易于計(jì)算。它被定義為RMS電流和RMS電壓的乘積，我們在表的第二和第三行中有：PA = 0.1307 A x 246.9V≈32.27W所以功率因數(shù)是：pf≈19.32W / 32.27W≈0.60功率因數(shù)始終在0到1的范圍內(nèi)，0表示純電感或容性負(fù)載，1表示純電阻負(fù)載，因此0.60與我們對小型交流電機(jī)的預(yù)期大致相同。

結(jié)論
我們已經(jīng)看到PicoScope如何僅使用Pico Technology提供的基本設(shè)備或大多數(shù)電氣實(shí)驗(yàn)室中的基本設(shè)備來查看主電源波形。通過程序內(nèi)置的測量和計(jì)算功能，可以輕松計(jì)算實(shí)際和視在功率以及功率因數(shù)。功率因數(shù)對產(chǎn)品的資格預(yù)審測試非常有用，可以節(jié)省因功率因數(shù)低的設(shè)備而導(dǎo)致的過多電費(fèi)。