相量測量的技術
功率角指示器（Power Angle Indicator, PAI）的原理主要基於相量測量的技術，它通過測量電力系統中電壓和電流的相位差來計算功率角。具體來說，功率角指示器利用特殊的變壓器或電流互感器來測量電壓和電流的大小和相位差，然後將這些測量數據傳輸到指示器中進行處理，最後反映在指示器上的顯示中。
功率角指示器的主要功能是測量發電機的功角，即測量信號中電氣角度與一定參考角的差值。測量原理包括兩個步驟：一是電壓的採樣；二是功角的計算。電壓採樣是功角指示器的第一步實現，電壓感測器將發電機上運行的電壓採集到功角指示器中。為了有效消除電壓感測器引入的相位誤差，常採用三相電壓採樣方法，即電壓感測器在三相間分別進行電壓採樣。功角的計算是功角指示器的核心部分。採樣到的電壓信號輸入到功角指示器後，採用鎖相放大器將電壓信號轉化為矩形脈衝信號，然後將矩形脈衝信號通過計數器進行計數。計數器記錄了從某一參考點開始，經過多少個周期到達當前的採樣點，也就是記錄了相位角度的變化量。
此外，功率角指示器還需要通過電源供電以正常工作，通常會連線到電力系統的輔助電源，如直流電源或變壓器的次級側。從感測器獲取的相角差信號被輸入到功角指示器中進行信號處理，這包括放大、濾波和轉換等步驟，以確保準確且穩定的測量結果。最後，經過處理的相角差信號被轉換為可視化的結果，並在功角指示器的顯示屏上顯示出來。通常，功角指示器會以角度值（如度數）顯示相角差。