全球的工程師和科學(xué)家正在為迎接能源保護(hù)的挑戰(zhàn)而努力，其中之一就是“一瓦倡議”行動，該項工作極大地阻止了由于“電流吸血鬼”而造成的損失，它在全球數(shù)十億設(shè)備上浪費了大量能源。另外一項行動是“能源之星”認(rèn)證。其目標(biāo)是促進(jìn)這些設(shè)備的效率優(yōu)于法律要求的指標(biāo)。然而，工程師在修正設(shè)計問題以改善效率之前，必須先采用一種方法來精確測量和描述問題。由于能源保護(hù)是一項持續(xù)的戰(zhàn)斗，工程師和科學(xué)家們需要有不同的方法來處理變化的新需求。

　　一個很好的例子是插在墻上插座的交流電源適配器。這些用電設(shè)備外部的變壓器為數(shù)十億的設(shè)備提供從交流電源到直流電源的轉(zhuǎn)換。它們也同樣消耗功率，因而被稱為“電流吸血鬼”，即使是與它們相連的設(shè)備被斷開也同樣會吸收電流，這是因為變壓器本身的漏電流導(dǎo)致了持續(xù)的交流電流損耗。更大的設(shè)備通常使用內(nèi)部的變壓器，但它們同樣具有在工作效率低和在待機(jī)模式下浪費能源的問題。研究表明，家用電能的 10 ％被這樣浪費掉。

　　待機(jī)狀態(tài)功率測量案例考慮測量一種用于新型移動電話的交流電源適配器待機(jī)性能的簡單案例。測量吸收電流能量損耗的通常方法是簡單地用數(shù)字萬用表 (DMM) 測量交流吸入電流，再與電源的均方根電壓相乘。然而，這一假設(shè)要求電路是阻性，并且功率輸入是純正弦曲線。輸入電壓或吸入電流的波形改變，以及輸入電壓和消耗電流之間的相位不同，都有可能在計算吸收功率時產(chǎn)生非常大的差異。

　　功率損耗的更精確描述可以通過測量設(shè)備的真實功率，或“近似功率”獲得，這種測量必須考慮信號的波形和相位。分析真實功率的方法之一是使用兩臺同步的 PXI － 4071 FlexDMM 設(shè)備，每臺都具有采集電壓和電流波形速率高達(dá) 1 ． 8Ms ／ s 的能力，并提供標(biāo)準(zhǔn) DMM 的讀數(shù)方式。

　　圖 1 是兩臺 FlexDMM 測量的電壓和電流波形圖，這個結(jié)果是按時間均分的對真實功率的測量。一臺設(shè)備測量加到交流適配器上的電壓，另一臺則串聯(lián)在交流適配器上用于測量電流。在這種情況下，被測適配器所消耗的真實功率是 1 ． 89W ，這好于其他設(shè)備，但非常明顯還沒有達(dá)到被稱為“一瓦倡議”的性能指標(biāo)。

　　精確進(jìn)行工作狀態(tài)下的測量．

　　我們考慮如何測量被測設(shè)備工作狀態(tài)效率的時候，就需要具有同時測量真實的交流輸入功率和直流輸出功率的能力。這種負(fù)載測試應(yīng)該在不同輸出負(fù)載級別上分別進(jìn)行。通常，工程師可以通過使用一個簡單的可變電阻負(fù)載來完成這樣的測量。還有一種方法，它可以增加靈活性，就是在適配器的直流輸出端使用一個源測量單元 (SMU) ， SMU 具有吸入四象限輸出電流的能力。

　　這種方法可以集成進(jìn)采用型號為 PXI_4130 的功率 SMlU 作為測量儀器的 PXI 系統(tǒng)中，并提供固定的負(fù)載電流。為了獲得功率值，相同的 SMU 可以用于測量直流電壓輸出和電流輸出，而且，也可以和真實功率測量進(jìn)行比較來確定在不同負(fù)載級別下的轉(zhuǎn)換效率。為了得到更加詳細(xì)的特性。工程師可以在一定范圍內(nèi)掃描 SMU 的吸入電流，如從空載到最大負(fù)載。

　　當(dāng)然，功率的損耗不僅僅限于交流適配器。許多設(shè)備在不活動狀態(tài)或關(guān)閉時都有漏電流，并消耗功率。為了測量這種情況下的功率消耗，工程師可以使用由兩臺 DMM 和一臺 SMU 組成的相同 PXI 測試系統(tǒng)，如圖 2 所示，來測量設(shè)備在各種工作狀態(tài)下的功率消耗。在這種方案中，輸入交流電源被斷開， PXI-4130 SMU 用來給被測設(shè)備提供直流電源。工程師可以設(shè)置被測設(shè)備的工作條件為活動狀態(tài)、低功耗狀態(tài)和休眠狀態(tài)，并測量動態(tài)電流和漏電流，分辨率低至納安級別。

　　對于更嚴(yán)格的低功耗測量，有些設(shè)備可以通過內(nèi)部獨立電路的使能設(shè)置進(jìn)入到各種休眠狀態(tài)。通過持續(xù)監(jiān)視這些被使能單元所消耗的電流，就有可能分析是否某一個單元有缺陷，并因此獲得該設(shè)備更詳細(xì)的性能分析結(jié)果。此外． PXI SMU 也可以給被測設(shè)備提供電源和測量該設(shè)備消耗的電流，附帶的數(shù)字接口模塊可以用來配置儀器進(jìn)入到合適的工作狀態(tài)?；?PXI 的解決方案具有提供易于同步多個高壓波形采集模塊的能力，同時，通過增加各種標(biāo)準(zhǔn)模塊儀器到系統(tǒng)中，又能滿足其他測試需求。例如，通過增加一個 SMU ，就可以測量變壓器效率與負(fù)載關(guān)系，以及設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的功率消耗。這套系統(tǒng)也可以用于評估移動設(shè)備的音頻、視頻，或射頻功率，用來確定在不同使用模式下功率消耗與設(shè)備性能之間的關(guān)系。由于工程師可以從一個獨立的 PXI 控制器來控制系統(tǒng)中的所有儀器，所以他們就可以進(jìn)行自動測量和分析，并以統(tǒng)一的編程環(huán)境，如 LabbVIEW 來顯示結(jié)果。