智能三相异步电机测试系统的设计说明
三相异步电机测试技术与方法
Abstract: This study developed a test and analysis system for a motor. Through a series of tests such as no-load test, load test, stop-up test, temperature rise test and T-N test, the performance of the motor can be verified whether it met the requirements of the factory. The test results show that the parameters of the motor meet the requirements. Keywords: three-phase asynchronous motor；test technology；T-N test；torque coefficient test
近年来，三相异步电动机广泛运用于智能包装装备， 在现代工业体系中有着不可或缺的地位。而在新电机试 制过程中，对工艺、性能有着严格的试验测试要求，需要 根据试验结果得出的数据，探索新电机继续优化或改进 的方案。因此，电机测试方案的合理性、可参考性显得尤 为重要。方攸同［1］研究了异步电机参数测试技术，旨在 开发一套智能仪器降低测试时长，提高测试精度，以实现 对可疑电机的全面检测。黄湘宁［2］针对电机的测试，开 展了智能化电机自动测试与控制系统研究。其以工控机 作为自动测试系统的核心控制设备，提高了电机测试的 效率及精准度，较大程度上减少了人为因素对测试结果 的影响。程捷［3］引入高级编程语言及最小二乘法理论， 开发了一套适用于电机测试的系统。该系统能够根据国 标要求，实现对三相异步电动机不同类型的试验测试、数 据采集、故障报警、曲线拟合和结果分析，提高了电机测 试分析的自动化水平。本文旨在设计一套具备操作简 单、功能齐全、快速准确、易于扩展等特性的测试分析方 法，以期为三相异步电动机测试分析提供借鉴。
三相异步电动机的设计说明书
三相异步电动机的设计说明书一．三相异步电动机的基本结构三相异步电动机由两个基本部分构成：固定部分—定子和转子，转子按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。
1-1.定子的结构组成定子由定子铁心、机座、定子绕组等部分组成，定子铁心是异步电动机磁路的一部分，一般由0.5毫米厚的硅钢片叠压而成，用压圈及扣片固紧，各片之间相互绝缘，以减少涡流损耗。
定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成的，小型电机采用散下线圈或称软绕组，大中型电机采用成型线圈，又称为硬绕组。
1-2.转子的结构组成转子由转子铁心、转子绕组、转子支架、转轴和风扇等部分组成，转子铁心和定子铁心一样，也是由0.5毫米硅钢片叠压而成。
鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁心槽的裸导条和两端的环形端环连接而成，如果去掉转子铁心，绕组的形状象一个笼子；绕线型转子的绕组与定子绕组相似，做成三相绕组，在部星型或三角型。
1-3.工作原理当定子绕组接至三相对称电源时，流入定子绕组的三相对称电流，在气隙产生一个以同步转速n1旋转的定子旋转磁场，设旋转磁场的转向为逆时针，当旋转磁场的磁力线切割转子导体时，将在导体产生感应电动势e2，电动势的方向根据右手定则确定。
N极下的电动势方向用⊗表示，S极下的电动势用Θ表示，转子电流的有功分量i2a 与e2同相位，所以Θ⊗和既表示电动势的方向，又表示电流有功分量的方向。
转子电流有功分量与气隙旋转磁场相互作用产生电磁力fem,根据左手定则，在N极下的所有电流方向为⊗的导体和在S极下所有电流流向为Θ的导体均产生沿着逆时针方向的切向电磁力fem ,在该电磁力作用下，使转子受到了逆时针方向的电磁转矩Mem的驱动作用，转子将沿着旋转磁场相同的方向转动。
驱动转子的电磁转矩与转子轴端拖动的生产机械的制动转矩相平衡，转子将以恒速n拖动生产机械稳定运行，从而实现了电能与机械能之间的能量转换，这就是异步电动机的基本工作原理。
二．异步电动机存在的缺点2-1.笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。
高精度三相异步电动机测试系统及技术开发
高精度三相异步电动机测试系统及技术开发测试系统包括：正弦波变频电源、高精度测试系统、负载模拟及稳定装臵、自动控制系统等几大部分，如图35和图36所示。
图35为直流陪试电机模式，图36为交流陪试电机模式。
装臵的容量可以根据被试验电机规格来选配，满足0.37～355kW电机的效率试验。
装臵的容量满足效率试验需求，其正弦波变频试验电源容量250kW，负载部分容量同样为250kW。
考虑到电机堵转试验需求，电源的整流部分容量为400kW，电源和负载单元并联运行，提供更大的试验电流。
装臵的额定电压380V 50/60Hz，额定电流400A，短时过载1.36倍历时15秒。
装臵采取多重保护模式，防止过载损坏。
图35.直流陪试机系统原理框图 图36.交流陪试机系统原理框图1、双反馈三稳（稳频、稳压、稳负载）正弦波变频试验电源1）工作原理最近几年来，国内的一些企业相继开发出正弦波变频试验电源产品，已被广泛应用在各个领域中，该电源采用大功率开关器件IGBT 以交-直-交结构实现静止式变频电源，与传统的机组模式，静止式变频电源土建要求低、控制自动化程度高、噪声低，可以明显降低运行能耗，保证良好的控制精度，可扩展性强，在电机试验领域也得到良好的应用。
正弦波变频试验电源系统工作原理和组成如图37所示。
主电路为交－直－交结构，包括整流器（ZL），直流滤波器、逆变器（BP1和BP2）、交流滤波（L和C）等组成部分。
整流器将50Hz 交流市电（380V AC）经桥式整流、平波电抗器、电解电容滤波后变为直流（P+和P-）。
桥式整流电路为半控结构，启动过程中，调节晶闸管的触发角，可以控制直流电压由低到高逐渐变化，减少冲击电流，实现软启动。
在大功率装臵中，为考虑整流装臵对电源的污染等因素可以将整流电路分为独立的两组，组成12脉波整流。
逆变部分（BP1和BP2）采用单相全桥结构，是本电源的核心。
逆变器选用IGBT作为开关器件。
利用IGBT开关频率较高的优点，采用正弦脉宽调制方式（SPWM）对逆变器进行控制，将平稳直流变换为脉宽调制输出的交流，输出SPWM（U10和U20）波幅值恒定，宽度按正弦规律变化，该交流基波频率为所需要的电源输出频率。
三相异步电机智能控制器设计
三相异步电机智能控制器设计概述三相异步电机智能控制器是一种用于控制和监测三相异步电机运行的设备。
它采用先进的控制算法和嵌入式系统，能够有效地调节电机的速度、转矩和保护电机免受故障和损坏。
本文将介绍三相异步电机智能控制器的设计原理、硬件架构和软件算法。
设计原理三相异步电机智能控制器基于矢量控制原理设计。
它通过测量电机的电流、电压和位置信息，利用先进的控制算法计算出电机的转速和转矩，然后通过PWM控制技术控制电机的工作状态。
控制器内置有保护电路，能够检测电机的过载、过热和短路等故障，并及时采取相应的措施来保护电机。
硬件架构三相异步电机智能控制器的硬件架构包括中央处理器、功率电子器件、传感器和通信接口。
中央处理器负责执行控制算法和监测电机的运行状态，功率电子器件用于控制电机的工作状态，传感器用于采集电机的电流、电压和位置信息，通信接口用于与外部系统进行通信。
软件算法三相异步电机智能控制器的软件算法包括矢量控制算法和故障检测算法。
矢量控制算法根据电机的电流、电压和位置信息计算出电机的转速和转矩，并通过PWM控制技术控制电机的工作状态。
故障检测算法能够检测电机的过载、过热和短路等故障，并及时采取相应的措施来保护电机。
功能特点三相异步电机智能控制器具有以下功能特点：1.精确控制：采用矢量控制算法，能够实现对电机的精确控制，提高电机的效率和性能。
2.自动保护：内置有保护电路，能够检测电机的过载、过热和短路等故障，并及时采取相应的措施来保护电机。
3.多种控制方式：支持手动控制和自动控制两种控制方式，方便用户根据需要进行选择。
4.通信接口：提供多种通信接口，能够与外部系统进行数据交换和远程控制。
应用领域三相异步电机智能控制器广泛应用于工业自动化领域，特别是需要对电机进行精确控制和保护的场合，如机器人、机床、输送带、泵站等设备的控制系统。
总结三相异步电机智能控制器是一种用于控制和监测三相异步电机运行的设备。
它采用先进的控制算法和嵌入式系统，能够实现精确控制、自动保护和多种控制方式。
异步电机智能测试系统的研究与实现
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关键词 ： 能测试 ；异步 电机 ；疏失误差 ；数据挖掘 ；数字滤波 智 中图分类号 ：Ｔ ３ ３ Ｉ ３ ． 文献标识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ） ７４ （（ｌ ０ — ３—４ Ｍ ４ ；＇ ０ １ Ｎ９ （３ ２ １２Ｃ ）３０ ００ Ｘ— ） ６ ０
Ａｎ Ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｓ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ ｆ ｙ ｃ ｒ Ｏｕ ｏ ｏｒ ｎ ｅ ｌ ｅ ｔＴｅ ｔｎ ｙ ｔ ｍ ｏｒＡｓ ｎ ｈ Ｏｎ ｓ Ｍ ｔ ｓ ｉ
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三相异步电动机设计软件应用说明书
三相异步电动机设计软件应用说明书操作方法（在MS—DOS方式上）D：WINDOWS>C： C：CD\MOTOR C：MOTOR>ED C：MOTOR>EDLIN RAD2.DATEND OF INPUT FILE*L 1：*50，220，------------------2：*3，4，----------------------- 输入数据（具体表示见5、6、7页）3：*5，8，-----------------------4：*如修改按1：或2：、3： *E C：MOTOR>RUN (计算) C：MOTOR>NOTEPAD(桌面，进入附件→写字板/记事本)进入记事本打开文件栏→进入C盘程序存放目录下MOTOR文件夹，选择文件类型（T）：所有文件（* *）→OUTPUT(打开)→计算结果显示C：MOTOR>EXIT (退出)一、 适用范围RSCR软件用于定子散嵌绕组的笼型转子三相异步电动机电磁计算在IBK-PC 微机上运行。
适用于下列各种情况：1、各种常用的极数；2、低电压的各种电压等级；3、不同的频率；4、各种绝缘等级；5、存储五种不同磁化性能和损耗的硅钢片供计算时选用；6、无径向、轴向通风道或有径向、轴向通风道；7、定子绕组为散下的圆铜导线或圆铝导线；8、铸铝转子或铜排或铝排焊接转子，焊接转子导条长度可等于或大于铁芯长度；9、定子槽形为半闭口的或者半开口圆底槽或平底槽；（见定子槽形图）10、 笼型转子，包括单笼或双笼（公用端环或上下笼分开端环）。
转子为半闭口槽、半开口槽或闭口槽。
单笼七种槽形，双笼四种槽形。
（见转子槽形图）；11、 在需要时可采用不同的齿铁耗系数和轭铁耗系数。
二、 软件功能1、按给定的定转子铁心尺寸、槽形尺寸和绕组数据进行电磁性能核算。
2、按给定的定转子铁心尺寸、槽形尺寸和绕组导线数由微机选定绕组线规并进行电磁性能计算。
3、给定铁心长度、每槽导体数的初值、步长、终值可进行多方案计算比较。
三相感应电动机参数及特性测试系统的研究的开题报告
三相感应电动机参数及特性测试系统的研究的开题报告一、研究背景和意义三相感应电动机是目前工业、家庭和交通等领域常用的电动机之一，其具有结构简单、维护成本低、稳定性好等优点，广泛应用于压缩机、风机、水泵、电动车等电动机系统中。
在三相感应电动机使用过程中，精确的参数测试和特性分析能够帮助工程师准确地评估电机性能，发现电机故障，提高电机的效率和可靠性。
因此，设计并研究三相感应电动机参数及特性测试系统的意义在于：1.对三相感应电动机进行更准确的测试，提高电机性能的评估和分析能力；2.通过系统化的测试手段，有效地发现电机故障现象，对电机可靠性提供更好的保障；3.为电机设计和调试提供更系统化的技术支持，提高电机的设计和调试效率。
二、研究内容和目标基于传统的电机测试方法，我们认为三相感应电动机参数及特性测试系统应包含以下内容：1.电机参数测试：对电机的基本参数，如额定功率、额定电流、额定电压、功率因数等进行测试；2.电机效率测试：通过测试电机的电功率和机械功率，计算电机的效率；3.电机特性测试：对电机的转矩-转速、电流-转速等特性进行测试；4.电机负载性能测试：对电机在100%，75%，50%等不同负载下的性能进行测试；5.故障诊断与分析：通过分析电机的各种测试结果，发现电机故障原因，为电机维护和修理提供指导。
本研究的目标是设计和实现一个全面的三相感应电动机参数及特性测试系统，旨在提高电机测试的精度和全面性，为电机设计和维护提供更多的技术支持。
三、研究方法1.软件仿真：在Simulink环境中建模模拟三相感应电动机，实现电机各项特性的仿真分析，并通过仿真结果验证自行设计的测试系统的正确性；2.硬件设计：设计高精度的测试系统硬件平台，包括数字电路板、模拟电路板、功率放大器板等，实现电机的各项实际测试；3.系统集成：将软硬件平台进行集成，设计便捷的用户交互界面，实现全自动测试和数据分析。
四、研究计划及进度安排1.第1-2周：调研三相感应电动机参数及特性测试系统的研究现状和发展趋势；2.第3-4周：设计电机仿真模型，对电机各项特性进行仿真分析；3.第5-6周：设计测试系统硬件平台，包括数字电路板、模拟电路板、功率放大器板等；4.第7-8周：编写测试系统控制程序，实现自动测试和数据处理，开发用户交互界面；5.第9-10周：进行测试系统的集成，并进行系统的调试和优化；6.第11-12周：完成测试系统研究报告和开题答辩PPT的撰写和准备。
三相异步电动机测试系统简介
三相异步电动机测试系统简介一、概述本系统由强电柜（用户自备）、仪表控制柜和测试台架组成。
其中采用了高精度的电量传感器和高精度的JC型转矩转速传感器，以满足对各种型号、各种等级的三相异步电机的电压、电流、频率、输入电功率、功率因数、转矩、转速、输出功率以及效率等进行精确测量的需求。
可对各种三相异步电动机进行绕组电阻、空载、堵转、温升、负载、最大最小转矩等试验。
（一）强电柜（自备）电压等级>380V要配电压互感器电流>10A要配电流互感器（二）仪表柜1.JW-2A微机扭矩仪（或JXZG-1智能转矩转速仪）2.转矩转速高速采集卡3.计算机主机（PC机或工控机）4.计算机键盘、鼠标（普通型或组合型）5.17`计算机显示器6.智能型三相电参数测试仪7.电阻测量仪（不带或带计算机接口）8.电机启、停装置（手动或自动）9.加载器控制仪（手动或自动）10.温度传感器11.A4彩喷打印机12.可编程序控制器（三）测试台架（一般自备）1.机械平台2.JC型转矩转速传感器（或JCZ型转矩转速传感器）3.加载器（磁粉制动器或直流电机）4.被试电机二、功能及技术指标（一）系统功能1、系统能对各种三相异步电机进行绕组电阻测试、空载试验、堵转试验、温升试验、负载试验、最大最小转矩试验。
2、系统能实时显示电机的三相电压、三相电流、输入功率、频率、功率因数、转矩、转速、输出功率、效率。
3、系统能自动判别并显示正负扭矩。
4、系统能自动对转矩转速传感器进行温度修正。
5、系统能在传感器顶部小电机转动时仍显示主轴的实际转速。
6、系统能对电流、电压、转矩、转速分别进行上、下限报警，报警值可任意设定。
7、系统可以对测试数据自动进行存储。
8、系统能实时显示采集数据和曲线。
9、系统可对空载测试结果进行分析处理，以取得空载电流、空载功率以及铁耗、机械耗，并进行曲线绘制。
10、系统可对负载测试结果进行分析处理，以取得满载电流、满载功率、满载效率、满载转差率以及满载功率因数，并进行曲线绘制。
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目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 研究来源及容 (3)1.3 研究目的 (4)2测试系统原理与方案 (4)3硬件设计 (5)3.1数据采集系统的设计 (5)3.1.1工作原理 (5)3.1.2 电压、电流互感器的设计 (6)3.1.3 A/D转化器的选用 (6)3.2单片机以及按键部分的设计 (8)3.3 LED显示部分的设计 (10)4软件设计 (10)4.1 主程序 (10)4.2 数据采集程序 (12)4.3 计算子程序 (13)4.4 显示子程序、键盘输入子程序 (16)5 结束语 (17)6参考文献 (17)致 (18)附录 (20)智能三相异步电机测试系统设计摘要：三相异步电机作为一种重要的机电产品，广泛的应用于从工农业生产到人们日常生活的各个领域。
但是传统手动的操作的电机参数测试方法存在着测量时间不同步、人为因素影响大、工作效率低等缺点。
智能三相异步电机测试系统采用单片机系统实现对于数据的采集和处理，以单片机系统构成的数据采集系统为核心，以键盘输入以及数据显示为辅助，实现测量三相异步电机绕组的电压、电流。
通过个电参量与电压、电流的关系建立数学模型，实现有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电参量的测量。
介绍了系统的软件以及硬件的实现，并且通过实验验证了该系统的实用性、测量精度高、操作方便、系统可靠等诸多特点。
关键词：单片机；异步电动机；电参量测量；Design Of Intelligent Testing System OfThree-Phase Induction MotorAbstract:Three-phase induction machines, one kind of important electromechanical product, are widely used in various fields, from industry, agriculture to household applications. But the traditional manual method of testing electrical machinery has a lot of shortcomings. For example, the measure time is often out of step, the human lilctor is of great impact, the efficiency is poor and so on. SCM systems are adopted in data collection and processing of this system. It uses SCM system as core and makes keyboard input and data display as assistance measures the voltage and current of three-phase induction motor. By building mathematics model according to the relations between electric parameters and voltage and current, the measurement of electric parameters such as real power, reactive power, apparent power and power factor, etc. can be carried out. This paper introduces the achievement of hard-ware and software of this system, and proves the practicality of it by experiment.Key Word: SCM; Induction Motor;Measuring Of Electric Parameter;1 前言1.1 研究背景及意义智能三相异步电机是一种重要的机电产品。
在机械、钢铁、矿山、冶金、化工、石油、纺织、造纸、水泥、船舶、铁道等行业中，绝大部分生产机械都是采用电机作为原动机。
国的中小型智能三相异步电机以每年2%的幅度增长，人工进行电机测试以不能适应现代化生产要求。
实现三相异步电机的自动化不仅是提高工作效率保证产品质量的需要，也是产品走向国际化市场的必要条件。
近年来，智能三相异步电机的测试研究成为人们关注的课题之一。
单片机的发展为三相异步电机的测试自动化提供了有力的手段，因此，研制一套高准确度、高自动化程度的三相异步电机的自动测试系统对于提高厂家的生产效率、减轻工作强度和提高产品质量有着很大的现实意义。
随着计算机技术和单片机技术的发展，数据采集技术和处理技术也发生了巨大的变化，对数据采集系统的精度、实时性提出了更高的要求，充分开发和利用计算机和单片机资源，将是数据采集系统的发展方向之一。
虽然高性能的测试装置在国外已有成型产品，但他们的价格是一般单位所无法接受的。
因此，在计算机和单片机日益发展的今天，如何利用现有设备，使它与单片机技术相结合，从而实现实用、价廉，并且快速、准确的数据采集和处理系统，将具有极强的现实意义。
国外研究现状：在制造商控制和改进三相异步电机质量的过程中，参数测试的重要性是不言而喻的，因而自三相异步电机发明以来，专家学者们一直没有中断过对提高三相异步电机测试系统的自动化技术的研究和改进。
电机的自动化测试系统的生产与发展是与现代化科学技术的发展密切相关的，特别是与计算机科学和单片机技术的发展密不可分的。
上个世纪七十年代，随着大规模集成电路和单片机技术的发展，计算机开始进入微型化时代，出现了以微处理器为核心的微型计算机和单片计算机，同时数字化自动化仪器仪表已经普遍应用于测试领域，现代科学技术中的数字技术、自动控制和调节技术、编码技术、接口技术、A/D变换技术得到了新的发展。
也为电机的微机化自动测试系统的产生提供了条件。
国外最先采用微型计算机进行电机测试，实现自动测试和数据处理的如德国西门子公司为慕尼黑大学电机实验室制造的300型过程控制计算机，在电机实验大简化了各种参数的测量。
日本国际检测器公司MDP101、MDP102型电机性能综合测试仪，可以自动测试电压、电流、转速、功率、效率、功率因数等十多个项目，并有微机进行快速数据处理。
法国CEM公司也研制了自动测试平台，主要用于0.5KW-80KW三相异步电动机的测试，在国也有一些单位研制电机的自动化测试系统，例如早期电器科学研究所研制，仪表总厂生产DZW-1型电机微机自动化测试仪，可用于0.5KW-130KW三相异步电机的空载特性、短路特性、杂散损耗、温升特性、工作特性等的测试，但由于微处理器一般采用280芯片，使用系统软件开发周期长，硬件设计和调试工作量大，并且价格昂贵，不利于推广应用。
上个世纪八十、九十年代以来，由于计算机技术的飞速发展和普及，电机的自动化测试系统也得到了极大的发展，国的许多科研单位开始研制以PC机为核心的电机自动测试装置，如电机技术研究所研制的AMT-1型电机性能综合测试仪，它采用双机系统结构，上位机采用PC/XT机，下位机采用STD工控机。
正大电机技术研究所开发的GC-1电机自动测试机构与之相似，但是下位机改造成为带有标准接口的智能仪表。
这些系统由于采用标准接口，方便了系统的组建和功能的扩充，并利用PC机丰富的软硬件资源，友好的人机对话界面和强大的数据处理能力，使系统在功能上、操作方便上都超过了国以往的同类测试装备，但是它们也存在一些局限性和缺陷，诸如系统结构复杂、兼容性不好等问题，尤其是测试系统的数据管理功能不够完善。
测试系统技术的计算机化是现在的一个研究热点。
在发达国家，智能仪器和计算机辅助系统已得到普及，国的一些大学和科研院所，如：交通大学、大学、电器科学研究所也开展了这方面的研究，研制了与国外相似的智能化测试仪器与测试系统。
相信随着计算机技术、单片机技术、传感器技术的发展及制造商技术水平的提高，开发周期短、人机交流能力强、具有自动测试和自动分析能力的电机综合测试系统讲成为电机测试技术的主流。
1.2 本课题的研究来源及容本课题的名称为智能三相异步电机测试系统设计，电机参数的测试对于电机的设计、研究及运行有着重要的指导意义。
长期以来，各种电机的测试设备一般为单件的专用仪器，作用方式也都是采用人工操作、人工读数和处理测量数据。
这种情况下测试人员很辛苦，要做的工作量很大，试验一台电机往往需要较长的时间，测试效率低下，，电机的运行参数不能做到监控，电气运行人员对电机参数变化以及特性得不到更快速、直观的了解。
为了解决这一问题，决定在原有电机测试的装置基础上增加试验台与PC机的功能，构成一整套电机综合测试系统，方便工作人员对电机参数及特性的了解片机系统部分、稳压电源部分。
数据采集系统包括互感器部分、采样保持部分、通道切换部分、信号放大部分、模数转换部分、逻辑控制部分、锁相倍频部分、信号周期测量部分等等。
单片机系统主要包括控制部分、键盘显示部分及监控电路部分等等。
软件设计部分：本系统软件系统由主程序、中断程序、数据采集、显示子程序、键盘输入子程序以及一系列运算子程序构成。
1.3 本课题的研究目的设计以单片机为核心的三相异步电机测试系统，将各个控制部分集成在一个芯片上面，适应微型计算机的发展趋势，对单片机控制有更深刻的认识。
通过该系统所测得的参数数据与传统的三相异步电机参数测量方法所得的数据相比较，以体现出基于单片机的智能三相异步电机测试系统具有测量精度高、实用性强的特点，同时该系统所使用的单片机价格较为低廉，因此节省了大量的人力劳作，同时也节省了时间和资源。
2 测试系统原理与方案测试系统的原理：设计一台可以实时测量三相异步电动机的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电参量的仪器。
要求仪器体积能随着电动机的大小而配套设计；能建立各电参量测量的数学模型；设计的系统能按操作人员的要求显示任一个电参量的实时数据；设计的系统有较好的抗干扰能力。
为了测量线路中的电压、电流的有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电参量，必须对模拟信号Ｕ、，进行量化处理，再根据数学模型求出各个电参量的相应值。
在交流电网中，设：) t sin()(u ψ+=ωm U t u , )sin(I )(m i t t i ψ+=ω, 在正弦条件下，各电参量的定义如下：电压有效值⎰=020)(/1T dt t u T U ;电流有效值⎰=I 0020)(/1T dt t i T ；有功功率dt t i T t u T P )()(/1000⎰=；无功功率ϕsin UI Q =;实在功率UI S =; 功率因数S P /cos =ϕ。