1、單相功率的測量
如圖1所示是單相電路功率測量電路，功率表W由電壓和電流線圈組成，電流線圈與電流表串聯(lián)，而后與負載Z連接；電壓線圈與負載并聯(lián)，二線圈同名端相連后與電源正端連接。
圖1 單相電路功率的測量電路
接通電源后，功率表顯示負載功率，開關置于cosφ處，則可測量負載的功率因素。電路中有電壓表和電流表，可同時測量電壓和電流。
2、三相功率的測量方法
①三相四線制供電，負載星形連接(即Y0接法)
對于三相不對稱負載，用三個單相功率表測量，測量電路如圖2所示，三個單相功率表的讀數(shù)為W1、W2、W3，則三相功率P=W1+W2+W3，這種測量方法稱為三瓦特表法；對于三相對稱負載，用一個單相功率表測量即可，若功率表的讀數(shù)為W，則三相功率P=3W，稱為瓦特表法。
圖2 三相四線制負載星形聯(lián)接
②三相三線供電
圖3 三相三線制負載星形聯(lián)接
三相三線制供電系統(tǒng)中，不論三相負載是否對稱，也不論負載是Y或△連接，都可用二瓦特表法測量三相負載的有功功率。測量電路如圖3所示。若兩個功率表的讀數(shù)為W2、W2，則三相功率P=W1+W2=U1×I1×cos(30°-φ)+U1×I1×cos(30°+φ)，其中φ為負載的阻抗角(即功率因素角)，兩個功率表的讀數(shù)與φ有下列關系：
◆當負載為純電阻，φ=0，W1=W2，即兩個功率表讀數(shù)相同；
◆當負載功率因素cos=0.5，φ=±60°，將有一個功率表的讀數(shù)為零；
◆當負載功率因素cos小于0.5，|φ|＞60°，則有一個功率表的讀數(shù)為負值，該功率表指針將反方向偏轉，這是應將功率表電流線圈的兩個端子調(diào)換(不能調(diào)換電壓線圈端子)，而讀數(shù)應記為負值。對于數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負讀數(shù)。
③測量三相對稱負載的無功功率
在三相對稱系統(tǒng)中，三相電壓完全對稱，各相負載阻抗完全相同，則各相電流亦完全對稱，此時僅需要用功率表測量出一相負載的有功功率P，再乘以3倍，則得三相總功率，即P=3Pφ=3×Uφ×Iφ×cosφ
圖4 無功功率的測量
為了測得三相無功功率，可按圖4接線，將功率表的電流線圈串入任意一相線路中，而將電壓線圈電路連接到另外兩相的電源端上，由于三相電路中任意兩相間的線電壓總是與星形聯(lián)接時的第三相相電壓相位差90°。所以此時功率表的讀數(shù)為W=U1×I1×sinφ，其中φ為負載的阻抗角。則三相負載的無功功率Q=√3×W=√3×U1×I1×sinφ。比較常見的有三相無功功率表和單相無功功率表
3、負載的功率因素測量
圖5 功率因素的測量
在圖5a電路中，負載的有功功率P=U×I×cosφ，其中cosφ為功率因素，功率因素角為
且-90°≤φ≤90°。把圖5b、c、d分別作為負載接入電路中，則：◆當Z=R，φ=0，cosφ=1，電阻性負載
◆當Z=XL，φ＞0，cosφ＞0，感性負載
◆當Z=Xc，φ＜0，cosφ＞0，容性負載
可見，功率因素的大小和性質(zhì)由負載的大小和性質(zhì)決定。
