超聲功率測量儀運(yùn)用的是壓電陶瓷的正壓電特性，即壓電效應(yīng)。當(dāng)我們對(duì)壓電陶瓷施加一個(gè)作用力時(shí)，它就能將該作用力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在同樣條件下，作用力越強(qiáng)，電壓越高。若該作用力的大小以一定的周期變化，則壓電陶瓷就輸出一個(gè)同頻率的交流電壓信號(hào)。由于空化作用和其他干擾，實(shí)際的電壓波形是一個(gè)主波和許多次波的疊加。要了解聲場的實(shí)際作用波形，建議用頻譜分析儀或示波器觀察。
 

　　對(duì)于超聲功率測量儀，我們希望電壓通道輸入阻抗無窮大，電流通道輸入阻抗無窮小。然而現(xiàn)實(shí)跟理想總有那么一點(diǎn)差距，電壓表和電流表的輸入阻抗消耗了測量回路中電能，產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差，對(duì)測量精度的影響跟測量方法有關(guān)。
 

　　1、在確定用哪一種方法前先來計(jì)算不同情況下電壓和電流表的損耗功率。
 

　　式中RI和RU分別為電壓表和電流表的內(nèi)阻。從圖中得到兩個(gè)結(jié)論：
 

　　電流表內(nèi)接時(shí)，電流表讀數(shù)即為負(fù)載電流，電壓表讀數(shù)是電流表內(nèi)阻壓降和負(fù)載電壓之和，因此儀器的測量結(jié)果中包含了電流表的損耗功率PI。
 

　　電流表外接時(shí)，電流表讀數(shù)為負(fù)載電流和電壓表電流之和，電壓表讀數(shù)即為負(fù)載電壓，因此儀器的測量結(jié)果中包含了電壓表的損耗功率PU。
 

　　2、在特定的環(huán)境中，比較兩種接法的損耗。
 

　　根據(jù)上述3種情況的運(yùn)算結(jié)果，不同負(fù)載阻抗RL和功率特征阻抗RP的影響如下：
 

　　RL>RP電壓表損耗較大；
 

　　RL<RP電流表損耗較大；
 

　　RL=RP損耗相等。
 

　　3、選擇合適的接法提高測量精度
 

　　以上分析了不同的負(fù)載阻抗與功率特征阻抗下電表的損耗，哪到底選用哪種？需要根據(jù)測量對(duì)象選擇。以測試DC-DC轉(zhuǎn)換器效率為例，需要測量轉(zhuǎn)換器輸入功率和輸出功率。輸入功率即是轉(zhuǎn)換器吸收的功率，應(yīng)盡量減少電表的損耗，所以需要把損耗小的電表內(nèi)接，把損耗大的電表功率排除。輸出功率是轉(zhuǎn)換器提供的功率，電表損耗和負(fù)載功率都是由轉(zhuǎn)換器提供，要將電表損耗功率計(jì)入轉(zhuǎn)換器輸出功率，因此把損耗大的電表進(jìn)行內(nèi)接。
 

　　設(shè)DC-DC輸入電壓48V電流約0.3A，輸出12V電流約1A，輸出接了12Ω假負(fù)載。使用PA5000功率分析儀功率卡測量效率，電壓通道輸入阻抗2MΩ，電流通道取樣電阻0.1Ω，首先功率特征阻抗：
 

　　輸出負(fù)載阻抗12Ω<447Ω，根據(jù)結(jié)論(2)這種情況電流表將消耗更大的功率，因此測量輸出功率要把電流表內(nèi)接，PA5000測出的DC-DC輸出功率中包含了電流表的損耗功率。
 

　　輸入負(fù)載阻抗RIN=48/0.3=160Ω<447Ω，根據(jù)結(jié)論(2)這種情況電流表將消耗更大的功率，因此要把電流表外接，電流表較大的損耗就不會(huì)計(jì)入DC-DC輸入功率中了。