正确测试电脑的实际使用功率
硬件周刊
编者按：电脑主机、显示器以及绝大多数外设，同形形色色的家用电器一样，需要消耗电能。一般情况下，普通21英寸彩色电视机的耗电功率大约在65W到85W之间，这一指标在使用说明书中都会明确标注。遗憾的是，无论兼容机还是品牌机，一般情况下均不会明确标出耗电功率，使很多人对自己的电脑及外设的实际使用功率究竟有多大心中没数。因此，很多人都想知道如何测量电脑及外设的实际使用功率。
一般来说，普通的电脑用户都没有专门的电器功率测量设备，如果想要测试电脑的实际使用电功率，只能借助一些简单的测试仪表，来测试出一些必要的数据。再根据有关电工学方面的计算公式，进行推导和计算，最后间接得到我们所测试设备的实际使用功率。
几个计算公式
在介绍如何测试和实际操作之前，有必要搞清楚电功、电功率和用电量的概念和计算方法。
很多用电器都标注出额定功率，比如内热式电烙铁为30W、电磁灶为1200W、白炽灯为100W等等。而这些功率的标识，是以用电设备做功的速率来表示的。电器设备在单位时间内所作的“功”叫做电功率，它使用字母P来表示。根据物理学中的公式P=UI可以得知，电流在电路中所产生的电功率P，在数值上等于电压与电流的乘积。
这样根据公式P=UI，再借助一些容易找到的测试仪表，如万用电表、钳型电流表等，就可以间接地测量出电脑的实际使用功率。
电流在做功的过程中不断地消耗电能，电器设备的耗电量取决于它的电功率和用电时间，即W=Pt。出于电表计数结构和计量方便的考虑，计量电功率的单位普遍采用kWh(千瓦时)为计量单位，即电功率为1千瓦的电器消耗1个小时的电能就是我们平时所说的1度的用电量，以C表示耗电度数，C=Pt/1000=UIt/1000。
三种不同的测试方法
其实具体的测量方法有很多种，但通常情况下我们只能找到比较简单的仪表，本着简单易行且测得数值比较准确的原则，笔者为大家介绍三种具体的测量方法：万用表测量法、电能计量表推测法、钳型电流表测量法。
1.万用表测量法：如果你已经有了一个万用表，比如MF-47、500型等，如果有数字式万用表那就更好了。将万用表打在交流电流5A挡，或者是把表笔直接插在相应的交流电流测试插座内，并正确设置相应的挡位。再把它串入电脑或外设的电源回路中，打开电脑当出现系统桌面后什么也不要做，观察电流表测得的交流电流值，然后将数值带入公式P=UI，即可计算出电脑或外设的实际用电功率。此种方法虽然简单易行，但是因万用表存在着一定的内阻，所以测得的功率数值有一定的误差。因此，一般情况下不推荐采用。
2.电能计量表推测法：用普通的家用计量电能表，也可以间接地推测出电脑及外设的实际用电功率。采用这种方法你还需要准备一只秒表。这样可以充分减少视觉误差，并且还需要断开家中的所有用电器，否则这种测试方法的测量误差非常大。具体的测试方法是这样的：假如某电脑接在某一块电能计量表的供电线路内，当计数转盘上的红色标记与中间刻度线正对时，迅速按下秒表，当转盘转过5转后，再一次迅速按下秒表，使其停止计时。假设此时所测得的时间为120秒，将这些数值带入公式(3600000÷电能计量表固有常数)×(测量转数÷测得秒数)(单位：W)，得到(3600000÷1500)×(5÷120)=100W。公式中电能计量表的固有常数在电能表的表盘上可以查到，并且每种电能表的固有常数并不相同，比如有的为800转/千瓦时，而有的则为1500转/千瓦时。这种测试方法与上一种方法一样，也存在着误差较大的缺点，因为一般民用电能计量表的误差等级都不是很高，并且各种电表的固定常数又不尽相同，再加上人眼的视觉观察误差等诸多原因，所以这种测量方法极不方便。
3.钳型电流表测量法：影响测量准确性的主要因素，取决于电流表测出数值的准确性，及测量方法的难易程度。在这一点上钳型电流表测量法具有一定的优势，由于钳型电流表并不需要串接在用电回路中，所以它对被测用电设备不存在任何影响。而其测量误差也完全由电流互感器的等级误差来决定。特别是近年来数字式钳型电流表的出现，使它的测量误差已经降低了很多。另一方面用钳型电流表做测试时，对供电线路的改动也非常简单。因此，用这种方法测量出的实际用电功率是比较准确的。下面就具体介绍一下这种测量方法。
具体测试操作
钳型电流表的外观见(（图2）)和(（图3）)，其中图1是普通磁电整流式钳型电流表，图2是新型数字式钳型电流表。它依靠电流互感器将感应磁场转换成微弱的电流，最后再由钳型电流表内的转换、放大、显示屏显示出来。
具体的测试方法是这样的：首先找到一个普通可拆解的三相电源插头和一个组合电源插座(如（图4）)，再找两条导线横截面积在3平方毫米以上的电线，将两条电线的一端分别接于插头内火线和零线端子上，插头中间的接地端子暂时不用处理。然后再把两根电线的另一端分别接于组合电源插座的相应端子上(一定要注意不能错接到插座的地线端子上)，如(（图5）)。接着将做好的插座插到室内的供电插座上，按下钳型电流表的开钳按钮，将两根电线中的一根(最好是火线，可以用测电笔来判断)放入钳型互感器中，松开开钳按钮，同时尽量使导线位于互感器的中间部位(见（图6）)。 现在开始测量，把钳型电流表的功能选择开关置于交流20A挡上，一切无误后开启电脑，接下来就可以读出钳型电流表测出的电流值了。将测试的电流值代入公式P=UI中进行换算，从而得到电脑的真实用电功率。同理，利用这种方法我们也可以测试显示器、有源音箱、打印机、扫描仪等的用电功率。
笔者的电脑配置：赛扬266、EX主板、希捷3.2GB硬盘、AOC5E显示器、明基24速光驱。附表是笔者的电脑的测试数据，从附表中可以看出，在电脑从启动到出现系统桌面的启动过程中，钳型电流表的测试值一直都在变化着。将一张光盘放入光驱后，光盘的读取同样会引起电流表读数的变化。因此，可以得到这样的结论：电脑的实际用电功率是随着使用操作的不同而不同。比如，当你用电脑来玩一些画面变换较快，同时显示色彩设置又较高的大型游戏时，测得的功率数值肯定比鼠标静止停留在桌面时的功率数值要大，有时候两者的差别还会非常大，这是正常现象。也就是说电脑的实际用电功率并不固定，所以笔者认为，也许正是出于这样的原因，才会出现无论兼容机还是品牌机，都没有标出电脑的用电功率这一现象。如果你细心的话，通过查看附表中的数据就会发现，显示器的用电量占整套电脑设备所消耗的电能的一半还要多。随着大屏幕纯平显示器的迅速普及，这个现象将会更加突出，随着显示器屏幕的扩大，显示分辨率的提高，它的耗电量也同样会不断地增加。
测试注意事项
在这里要提醒大家：市电供给系统的稳定性对于测试结果的影响是比较大的，不但供电电压波动范围要足够小，其频率的变化也不容忽视。由于我们使用的测试仪表是根据我国电网频率来设计制造的，如果市电频率变化较大，必然会影响到测试的准确性，这一点在一些边远地区尤为突出。由于笔者的居住地供电环境比较好，所以市电电压比较稳定，始终在220V±3V的较小范围内波动，因此便忽略了电压变化所带来的测试影响。如果你所在的地区电压变化范围比较大，比如在±10%，由于此时测得的功率与实际电压之间有平方比关系存在，所以测得到的数值应该加以修正。具体修正的公式为：电脑的实际用电额定功率(W)=测得的功率×(220V/测试时电脑运行的实际电压)2。如果供电电压的波动值超过了±20%的话，为了保证测量的准确性，请为电脑设备配备一只交流电压稳压器，或者是带有稳压功能的UPS电源。
最后需要提醒大家的是，不管是测试用电器的功率，还是维修电脑的电源电路，都需要与220V的交流电打交道，大家一定要注意安全！毕竟生命是无价的，切记！切记！（图1）
