第3节 功率测量 (修订中)
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AC 电路中的功率测量可能比 DC 电路复杂得多，原因很简单，相移会使问题复杂化，而不仅仅是将电压乘以用仪表获得的电流数字。
需要一种能够确定_瞬时_电压和电流的乘积（乘积）的仪器。幸运的是，带有固定和动圈的普通电测力计运动可以很好地完成这一工作。
三相 (opens new window)功率测量可以使用两个测功机运动来完成，共用轴将两个运动线圈连接在一起，以便单个指针在仪表运动刻度上记录功率。显然，这导致了相当昂贵和复杂的运动机构，但它是一种可行的解决方案。
# 1. 霍尔效应
一种巧妙的推导电子功率计（在系统中产生代表功率的电信号，而不仅仅是移动指针）的方法是基于霍尔效应。
霍尔效应是 EH Hall 在 1879 年首次注意到的一种不寻常的效应，即沿暴露于垂直 [磁场](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct- (opens new window)
霍尔效应：电压与电流和垂直磁场强度成正比。
在扁平矩形导体的宽度上产生的电压与通过它的电流大小和磁场强度成正比。
在数学上，它是这两个变量的乘积（乘法）。在任何给定条件下产生的“霍尔电压”量还取决于扁平矩形导体所使用的材料类型。
已经发现，专门制备的“半导体 (opens new window)”材料比金属产生更大的霍尔电压，因此现代霍尔效应器件就是由这些材料制成的。
那么，如果我们要使用霍尔效应传感器构建一个设备，其中通过导体的电流是由来自外部电路的交流电压推动的，并且磁场是由一对由电流激励的线圈建立的，那么这是有道理的在 交流电源 (opens new window)电路中，霍尔电压与电路电流和电压的倍数成正比。
该设备没有可移动的质量（与机电运动不同），能够提供_瞬时_功率测量：
霍尔效应功率传感器测量瞬时功率。
霍尔效应器件的输出电压不仅可以代表任何时间点的瞬时功率，而且还可以是直流信号！这是因为霍尔电压极性取决于磁场的极性和通过导体的电流方向_。_
如果电流方向和磁场极性都反转——就像交流电源的半个周期一样——输出电压极性将保持不变。
如果 电源电路中的电压和电流 (opens new window)相差 90°（功率因数为零，意味着_没有_向负载提供实际功率），霍尔器件电流和磁场的交替峰值将永远不会相互重合：当一个处于峰值时，另一个将为零。
在这些时间点，霍尔输出电压同样为零，是电流和磁场强度的乘积（乘积）。
在这些时间点之间，霍尔输出电压将在正负之间均匀波动，产生一个与通过无功负载瞬时吸收和释放功率相对应的信号。
净直流输出电压为零，表示电路中的真实功率为零。
电源电路中电压和电流之间的任何小于 90° 的相移都会导致霍尔输出电压在正负之间振荡，但正向时间比负向时间长。因此，将有一个净直流输出电压。
通过 低通滤波电路 (opens new window)调节，这个净直流电压可以从与之混合的交流电中分离出来，最终输出信号记录在一个灵敏的直流电表上。
通常，有一个仪表来汇总一段时间内而不是瞬时的用电量是很有用的。这种仪表的输出可以以焦耳为单位设置，或者以总能量消耗为单位，因为_功率是__每_单位时间所做工作的量度。
或者，更常见的是，仪表的输出可以以瓦特小时为单位进行设置。
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