無功補(bǔ)償控制器需要測量功率因數(shù)與無功電流，常用的測量功率因數(shù)的方法是測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)與和視在電流來計(jì)算出無功電流。通常測量電壓過零與電流過零的時(shí)間差來作為相位差，因此必須同時(shí)測量電源的周期時(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，必須使用級數(shù)來進(jìn)行計(jì)算，這就使得功率因數(shù)與無功電流的測量變得比較復(fù)雜。
這里提供一種測量功率因數(shù)與無功電流的簡便方法，無需復(fù)雜的計(jì)算，測量十分簡便，并且與電網(wǎng)頻率無關(guān)。
我們都知道，視在電流可以分解為有功電流和無功電流，有功電流與電壓同相位，無功電流與電壓有90度的相位差，因此我們可以確定：在電壓過零的時(shí)刻，有功電流的瞬時(shí)值為零，無功電流的瞬時(shí)值為峰值。也就是說，只要我們在電壓為零的時(shí)刻對電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測量，就可以將無功電流的峰值確定出來，峰值確定以后，計(jì)算有效值就非常簡單了。
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，只要我們在電壓為峰值的時(shí)刻對電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測量，就可以將有功電流的峰值確定出來。這里要說明一下，峰值時(shí)刻的確定比較難，因?yàn)榉逯蹈浇盘柕淖兓容^平穩(wěn)，較難確定準(zhǔn)確的峰值點(diǎn)。為了提高測量精度，可以將電壓信號通過一個(gè)積分器，由于積分器輸出信號的相位滯后輸入信號90度，因此積分器輸出信號的過零點(diǎn)就是電壓信號的峰值點(diǎn)，于是我們只要在積分器輸出信號的過零時(shí)刻進(jìn)行一次電流測量，就可以將有功電流的峰值確定出來。
通過上面的介紹，我們發(fā)現(xiàn)原來電壓的過零時(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?。
如果我們在電流過零的時(shí)刻對電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測量，這個(gè)測得的電壓瞬時(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，對電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測量，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)。
上面的測量方法與電網(wǎng)的頻率無關(guān)，因此使用這種測量方法的測量儀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)模擬量輸出的無功電流指示儀表，只要使用一個(gè)在電壓過零時(shí)刻對電流進(jìn)行采樣的采樣保持器，那么采樣保持器所保持的就是無功電流的峰值。