一、有多少種功率定義？
在IEEE技術詞典中，列出了十多種不同的功率定義，其中有兩種為最常用的功率類型：視在功率S、平均功率P(亦稱真值功率、有功功率)。還有許多其他的功率的定義，如無功功率Q、諧波功率、瞬時功率等等。常用的功率表達式如表1所示。

在交流電路中，由于有感性或容性儲能設備，電壓與電流有相位差，通俗講就是電壓與電流不在同一時間到達；因此，表面看電壓有多大、電流有多大，實際并沒有做那么大的功，有電源與儲能設備的能量轉換；所以稱為視在功率。

常用功率表達式

1. 非正弦交流電路的平均功率

其中，Un是包含了諧波電壓的電壓測量值，In是包含了諧波電流的電流測量值，PF是功率因數，一般用于非正弦波形。與上面定義區別在于：包含了n的高次諧波，使用了離散的計算方法。
另一個平均功率的定義是等效直流電阻中的“熱能”的定義，這是個更容易理解的概念

2. 平均功率的重要性
對于像燈泡，加熱器等電阻負載，平均功率的測量和計算是很方便的，但是，這樣的計算不適用于非線性負載。現代的電子技術應用中，開關電源、電子整流器，空調控制系統，感應或脈沖調制馬達等等都使用了非線性技術，這樣，在設計，故障診斷和分析中都需要進行非線性負載的平均功率測量。
如上所示，對于電力方面的測量無外乎需要測量電壓、電流、電阻等基本參數，但是對于這些參量的測試需要注意其定義方法，例如電壓參數的定義就有很多種：電壓瞬時值、電壓均方值、電壓整定值、電壓有效值、電壓峰值等等。下面，我們逐一介紹這些參數的定義方法。

二、多種參數定義
1.算術平均值

周期性信號的算術平均值是對信號在一個周期T內的平均值，相當于信號中的直流成分。如果平均值等于0，則該信號為純AC信號。對于DC信號，平均值與瞬時值相同。對于同時含有AC和DC成分的信號，平均值為其中的DC成分。

2.整定值

整定值是一個周期內絕對值的算術平均值，絕對值通過信號整流獲得。

整定值示意圖

為了使AC信號能夠使用與DC信號同樣的計算公式，比如電阻、功率等的計算，對信號的均方根值進行了專門定義。AC信號的均方根值與相同幅度的DC信號產生的效果相同。例如：采用230VrmsAC電壓供電的白熾 燈泡獲得的電能與采用230VDC電壓對其供電獲得的電能是相同的。對于正弦波信號，均方根值是其峰值的1/(21/2)(0.707)。

4.波形因數
信號的整定值乘以波形因數之積等于信號的有效值：

對于純正弦波信號，波形因數等于：

5.峰值因數
峰值因數的大小等于峰值和有效值之比，它對于失真信號測量非常重要。

于純正弦波信號，波形因數等于21/2=1.414。如果峰值因數超過測量儀器的規定值，則測量結果會出現誤差。計算有效值的準確度取決于峰值因數，信號的峰值因數越高，有效值計算值的準確度越低。通常，最大允許峰值因數的規定與儀器的滿刻度值有關，如果儀器的量程僅被使用一部分(例如500V的量程使用了230V)，則峰值因數將按照滿量程與實際使用量程的比值增加。

三、電阻測量

1.兩線制電阻測量

儀器在測量未知電阻R時，要通過測試線向被測電阻發送電流，然后測量被測電阻R兩端的壓降，同時測試線的電阻RL也會產生較小的壓降，如圖2所示。在測量阻值較小(1kΩ)的電阻時，一般需要對導線電阻進行補償。

兩線制電阻測量的工作原理

2.四線制電阻測量

小電阻的傳統測量方法被稱為四線制測量法或開爾文定律。采用這種測量法時，儀器同樣提供精確的恒定電流，該方法使用另外兩條測試線直接與被測電阻R相連，因而可以不受傳送測量電流的兩條測試線中產生的壓降的影響爾直接測量R兩端壓降。儀表上傳送恒定電流的端子被稱為源端子，用于直接測量被測電阻兩端壓降的儀表端子被稱為感應端子。感應輸入的輸入電阻RL1阻值非常高，因而通過該輸入電阻的電流極小，可以忽略不計。

四線制電阻測量的工作原理

四、 功率測量的測試手段

如上所述，對于電力耗能方面的功率測量，只要獲得幾個關鍵參數(如電壓、電流的有效值等等)，再通過計算便可以獲得，所以說可測量這些基本參數的儀器都可以進行功率測量，如萬用表、示波器等等，但是對于某些信號的電壓或電流頻率較高，這時萬用表就力不從心了，可以使用數字示波器觀察波形，再利用數字示波器的自動測量和計算功能即可得到結果。下面我們主要介紹了幾個通過示波器進行功率測量的實例。

實例1：通訊電源輸入功率測量
這是個通訊電源輸入的實例。如圖4所示，通道1為某電路的電壓信號，通道2為其對應的電流，通過泰克的TDS3000B示波器的自動測量功能，分別得到其有效值，為了得到視在功率，我們將測量到的有效值相乘，得到視在功率＝120.8V×1.108A＝133.8W。為了得到有效功率，我們使用泰克的TDS3000B的數學運算(Math)按鈕，電壓和電流的波形“逐點”相乘，得到有效功率＝88.0W。注意，這里使用的是相乘后的“平均值(Mean)”而不是“有效值(RMS)”來得到有效功率，這是根據前面所敘述的平均功率的定義來的。這樣，我們很容易的得到該設備的功率因數PF＝88.0W/133.8W＝0.66,從而為設計功率校正電路PFC 提供數據。

TDS3000B的功率測量功能

實例 2 ：功耗測量
此實例為通過面積測量得到一定時間內的功耗。如圖5所示為測量電池供電設備的功耗曲線，其中通道1為某電路的中的電壓，通道2為對應的電流，M1為通道1與通道2相乘的結果，因此M1為逐點相乘的功率。圖中，利用泰克TDS3000B示波器系列的自動測試功能，測得M1的寬度為121秒，面積為57Ws，所以即為在121秒內功耗約為58Ws。

TDS3000B的自動面積測量功能