功率分析仪作为电力电子、电气设备等领域的关键测试仪器，其核心测量原理基于对电压、电流等电参数的精确测量与运算。
功率分析仪主要通过电压传感器和电流传感器获取被测电路的电压和电流信号。电压传感器通常采用电阻分压、电容分压或电压互感器等方式，将高电压转换为适合仪器测量的低电压信号。电流传感器则多利用电磁感应原理，如电流互感器，或基于霍尔效应的霍尔电流传感器，将大电流转换为可测量的小电流信号。这些传感器具备高精度、宽频带等特性，确保准确采集到原始电信号。
获取电压和电流信号后，功率分析仪运用特定算法计算功率值。对于直流电路，功率(P)等于电压(U)与电流(I)的乘积，即 P = U × I 。而在交流电路中，由于存在相位差，功率计算更为复杂，需考虑电压与电流的有效值(Urms 、Irms )以及功率因数(PF)，有功功率(P)的计算公式为 P = Urms × Irms × PF 。功率分析仪通过对电压、电流信号进行同步采样，并利用数字信号处理技术，精确计算出电压与电流的相位差，从而得出准确的功率因数，进而求得有功功率。
除了功率测量，功率分析仪还能测量其他关键电参数。例如，通过对电压、电流信号的分析，可计算出视在功率(S = Urms × Irms )、无功功率(Q)等。同时，一些先进的功率分析仪还具备谐波分析功能，能够检测电压、电流信号中的谐波成分。其原理是利用傅里叶变换将复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，通过分析各次谐波的幅值和相位，评估电力系统的电能质量，为设备的优化运行和故障诊断提供重要依据。
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