無(wú)功補(bǔ)償控制器需要測(cè)量功率因數(shù)與無(wú)功電流，常用的測(cè)量功率因數(shù)的方法是測(cè)量電壓與電流的相位差，根據(jù)相位差計(jì)算出功率因數(shù)，再根據(jù)功率因數(shù)與和視在電流來(lái)計(jì)算出無(wú)功電流。通常測(cè)量電壓過(guò)零與電流過(guò)零的時(shí)間差來(lái)作為相位差，因此必須同時(shí)測(cè)量電源的周期時(shí)間才能夠計(jì)算相位差的角度。為了獲得高精度的功率因數(shù)值，必須使用級(jí)數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這就使得功率因數(shù)與無(wú)功電流的測(cè)量變得比較復(fù)雜。
這里提供一種測(cè)量功率因數(shù)與無(wú)功電流的簡(jiǎn)便方法，無(wú)需復(fù)雜的計(jì)算，測(cè)量十分簡(jiǎn)便，并且與電網(wǎng)頻率無(wú)關(guān)。
我們都知道，視在電流可以分解為有功電流和無(wú)功電流，有功電流與電壓同相位，無(wú)功電流與電壓有90度的相位差，因此我們可以確定：在電壓過(guò)零的時(shí)刻，有功電流的瞬時(shí)值為零，無(wú)功電流的瞬時(shí)值為峰值。也就是說(shuō)，只要我們?cè)陔妷簽榱愕臅r(shí)刻對(duì)電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量，就可以將無(wú)功電流的峰值確定出來(lái)，峰值確定以后，計(jì)算有效值就非常簡(jiǎn)單了。
同樣的道理，我們還可以確定：在電壓為峰值的時(shí)刻，無(wú)功電流的瞬時(shí)值為零，有功電流的瞬時(shí)值為峰值。也就是說(shuō)，只要我們?cè)陔妷簽榉逯档臅r(shí)刻對(duì)電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量，就可以將有功電流的峰值確定出來(lái)。這里要說(shuō)明一下，峰值時(shí)刻的確定比較難，因?yàn)榉逯蹈浇盘?hào)的變化比較平穩(wěn)，較難確定準(zhǔn)確的峰值點(diǎn)。為了提高測(cè)量精度，可以將電壓信號(hào)通過(guò)一個(gè)積分器，由于積分器輸出信號(hào)的相位滯后輸入信號(hào)90度，因此積分器輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)就是電壓信號(hào)的峰值點(diǎn)，于是我們只要在積分器輸出信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻進(jìn)行一次電流測(cè)量，就可以將有功電流的峰值確定出來(lái)。
通過(guò)上面的介紹，我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)電壓的過(guò)零時(shí)刻與峰值時(shí)刻具有重要意義，于是我們會(huì)自然而然地想到：電流的過(guò)零時(shí)刻與峰值時(shí)刻也應(yīng)該具有重要意義?；卮鹗强隙ǖ?。
如果我們?cè)陔娏鬟^(guò)零的時(shí)刻對(duì)電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量，這個(gè)測(cè)得的電壓瞬時(shí)值有什么意義呢?回答是：用這個(gè)電壓瞬時(shí)值除以電壓的峰值，所得的商就是相位差的正弦函數(shù)值。
同樣的道理，我們還可以確定：在電流為峰值的時(shí)刻，對(duì)電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量，用這個(gè)電壓瞬時(shí)值除以電壓的峰值，所得的商就是相位差的余弦函數(shù)值，也就是功率因數(shù)。
上面的測(cè)量方法與電網(wǎng)的頻率無(wú)關(guān)，因此使用這種測(cè)量方法的測(cè)量?jī)x表可以用于各種頻率的系統(tǒng)中而不會(huì)出現(xiàn)誤差。
上面的測(cè)量方法既可以用硬件的方法實(shí)現(xiàn)也可以用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量輸出也可以實(shí)現(xiàn)模擬量輸出。比如我們想要設(shè)計(jì)一個(gè)模擬量輸出的無(wú)功電流指示儀表，只要使用一個(gè)在電壓過(guò)零時(shí)刻對(duì)電流進(jìn)行采樣的采樣保持器，那么采樣保持器所保持的就是無(wú)功電流的峰值。