基于單片機電壓采樣的功率因數在線(xiàn)檢測

5.試驗及結果分析

為驗證功率因數在線(xiàn)測量的精度，作者搭建了如圖 4所示的試驗平臺，圖中 COS?是準確等級為 0.2級的單相功率因數表。試驗時(shí)分別采用白熾燈、電風(fēng)扇兩種不同負載作為測量對象進(jìn)行了功率因數測量試驗，并將實(shí)驗結果與功率因數表的讀數進(jìn)行比較。

圖 4 試驗電路示意圖圖中

S1為電源開(kāi)關(guān)，S2為轉換開(kāi)關(guān)，當 S2合在下邊位置時(shí)可得到功率因數表直接讀數;當 S2合在上邊位置時(shí)可得到在線(xiàn)測量電路的功率因數測量值,試驗結果與計算值如表 1所示。

由表 1可知，采用測量電路得到的測量值與功率因數表的讀數非常接近，說(shuō)明該測量電路具有較好的測量精度。白熾燈為純電阻負載，而電風(fēng)扇為電感性負載，試驗表明該功率因數測量電路具有較好通用性，既適用于電阻性負載也適用于感性負載。

5 結束語(yǔ)

基于電壓采樣來(lái)測量功率因數的方案，簡(jiǎn)化了功率因數在線(xiàn)檢測電路的結構、降低了成本，提高了檢測精度。并且這種檢測功率因數的思路還具有很好的實(shí)用價(jià)值，因在實(shí)際中電壓表比功率因數表更為常見(jiàn)，當手頭沒(méi)有功率因數表的情況下，就可用電壓表測量相應的 3個(gè)電壓，通過(guò)公式( 2)計算也可得到負載的功率因數，解決了無(wú)功率因數表就無(wú)法測量功率因數的困難，給功率因數的測量帶來(lái)了很大的方便。但該測量電路也存在不足之處，測量時(shí)需要串接一個(gè)附加可調電阻，因而測量顯得不太方便，另外還會(huì )影響負載的工作，因此在使用時(shí)應盡量使阻值調小些以得到適當的電壓為宜，通過(guò)試驗我們認為該電壓調到 10V左右即可，這樣既能滿(mǎn)足測量要求，又不至于對負載造成太大影響。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：通過(guò)對被測電路電壓采樣，并經(jīng)過(guò)計算即可得到被測電路的功率因數，簡(jiǎn)化了功率因數測量電路結構，提高了功率因數的測量精度?？朔藗鹘y的功率因數測量時(shí)需要對電壓、電流進(jìn)行檢測，再經(jīng)過(guò)電壓、電流波形變換得到電壓、電流的相位差，最后才能得到被測電路的功率因數復雜過(guò)程。