摘要：本次设计要完成的是简易功率测量装置，测量功率准确，能够测量交、直流电在负载上的功率。并能够动态实时显示负载功率，系统以单片机为核心，构成一个简易功率测量装置。通过阅读参考文献，了解功率测量仪的发展以及功率测量的设计原理和好的设计方案，提出合适的设计方案完成设计制作，实现测量的功率误差小，能够自动识别交直流电信号选择量程，以及有效的实现简易功率测量装置的全部功能。
关键词：功率测量，单片机，交直流信号
1 总述
功率测量仪表被广泛地应用于电工以及电子技术等诸多领域[1]。功率测量的基本方法可分为两类：一类是直接测量元器件的端电压和通过的电流，通过计算得出待测功率，这一类功率计用于测量直流或低频功率；另一类是将电磁能量转换成易于测量的形式，例如热能、光能等，然后以间接方式测出功率。这一类功率计主要应用于射频和微波波段，例如，量热计式功率计、测热电阻或变热电阻功率计以及光度计式功率计等，都是基于能量转换的原理来实现功率测量的[2]。
在工程应用中，交流负载功率和直流负载功率都是独立地使用各自的仪表测量，给使用者带来不便。随着现代电子信息技术和计算机技术广泛而深入的应用，智能型数字功率表已成为当今时代的主要测量技术。电力测量系统的智能型数字表通常是以单片机为核心，配置一定的外围电路和软件，能够实现多种功能。微电子技术的发展和工业过程对测控方面要求的加强，使智能化测控仪表的应用更广、成本更低。
2 国内外研究历史和现状
电子式电能仪表的发展历程可以概括为: 20 世纪90年代初期的以机电一体为主的工业多费率电能仪表;中期的电子式电能仪表;中后期IC卡电能仪表、电力载波仪表等。目前随着电子技术的发展，主要是芯片的发展，电能计量产品的发展也是百花齐放。2000年初，电力供应紧张，国家试行并加大两部制电价和分时计费的应用范围，上海市推行黑白表也使得多费率电能仪表得以迅速发展，促进了电子式多费率电能仪表的使用2002年，国家发展改革委员会正式发布推荐使用分时计费的产业政策在市场的推动下，电子式电能仪表发展迅猛。由于电子式电能仪表具有数字通信接口，促使电能计量及用电管理自动化系统等特点得到了大量的使用(负荷控制系统、远程抄表系统)，各类抄表系统的可靠性、实用性有了较大的提高。目前就国内外常见的自动抄表技术有总线抄表方式、载波抄表方式和无线抄表方式。近年来电力需求紧张，使负荷控制得到了一定的发展。即使将来电力充足，从节能环保角度而言，负荷控制产品仍然具有很重要的实际意义。随着电力部门对用电政策的调整，国家逐步推行分时电价等政策，国内民用电能仪表的市场需求正在悄悄地从以感应式电能仪表为主体向以电子式电能仪表为主导转变，具体表现为从普通功能型电能仪表向长寿命、多功能、高科技型电能仪表过渡，同时为了对各种用电设备的功率进行监视和控制，保证产品的质量和生产效率。从这一角度考虑，研究该课题也是很有重要的现实意义。
3 基本原理和功率测量仪设计方法
3.1 基本原理
众所周知，功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。包括电功率、电压、电流等方面。
