为什么不建议使用万用表和功率分析仪做对比

如果要选择电气工程师最常用的仪器仪表，相信中选的一定会是万用表。作为最常用的仪器仪表，万用表在用户心里有着不可替代的地位，也使用户对其产生了极大的信任。但是，各种测试环境下，万用表真的不会出错吗？

有时会收到用户反馈：“这个功率分析仪的显示跟万用表（手持）不一样啊，我们万用表进口的啊，国产还是不行啊”……

然而，在万用表和功率分析仪之间有多少可以对比的空间呢？出现差异的时候又是孰是孰非呢？

图1

首先我们要清楚，万用表和功率分析仪的参数区别具体有哪些。

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带宽

带宽是被测信号能否被准确测量的关键参考值，大部分常见万用表的测试带宽主要在40-70Hz左右，部分台式及少量手持式万用表可以测量到Hz的中频信号，而五位半、六位半及以上的台式万用表也可以测试到几百kHz的信号。功率分析仪在带宽上会占有优势，比如PAH的带宽参数为5M，国内外对于功率分析仪的带宽参数也多设在1M、2M等级别上。

2

采样率

测试时采样率也是一个比较关键的参数，万用表的采样率并不是很高，台式的较好一些的在几百k左右，而功率分析仪的采样率所设置在2M左右。

3

精度

精度的区别主要显示在手持万用表上，我们最常用的万用表使用的ADC位数相对偏低，测试的精度也会有一些限制；当然，对于台式万用表来说，六位半的万用表已经在使用24位ADC，功率分析仪即使0.01%精度的型号也只是18位的ADC。

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同步性

用户使用万用表多是测量1项指标，电压、电流或者电阻，如果测试功率需要单独测试电压，再测试电流做计算；功率分析仪的通道是可以同时进行电压电流的测试，进而计算功率等参数。

图2

从以上4个区别点我们不难看出，万用表与功率分析仪的应用存在本质的区别。

当被测是较为稳定的直流信号或者低频信号时，普通万用表定性测量没有任何问题，高精度的万用表定量测量更是非常合适，此时功率分析仪与万用表的对比意义不大，两者的差值也会微乎其微。但是，当信号并不稳定，或者出现高频信号，那么万用表是很难做出定性分析的。

图3

例如，被测信号是pwm波，其中有较多的高频含量，此时普通万用表与功率分析仪的对比差值就会比较大。根本原因也就在于功率分析仪的带宽较大，能够测试到实际的pwm各高频信号，而普通万用表能测试到的只有部分接近工频的信号，两者的有效值差距会比较大。

再举个例子，当测试需要功率值时，如果被测信号是交流变频，那么在有功功率计算时P=UIcosφ（φ为电压电流夹角），如果只使用万用表做测量，再手动计算，也会有很大可能有较大的误差。

图4

讲到这里，相信用户也不会轻易用万用表去判定功率分析仪的测试值了，术业有专攻，是时候给功率分析仪足够的信任了。上文中也提到，PAH配有5M带宽，同时采样率达到2M，精度0.05%，对于电机、电源、变频器等行业是一个非常高性价比的选择。

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