式中：nt为水轮机效率；nu为机组效率；Ng为发电机功率，单位为MW；ng为发电机效率（可从设计单位提供的发电机效率曲线查取）；Q为水轮机相对流量，单位为m3／s；Ht为水轮机工作水头，单位为m；γ为水的容重，单位为N／m3。
2 监测仪的硬件设计
2.1 结构设计
该监测仪中CPU所选用的C8051F005内部程序存储器包含32 k+128字节的FLASH，可在线编程调试。三路变送器产生的4～20 mA的电流同时送人监测仪后。可经过I／V变换转换成0～5 V的直流模拟电压。电压经过调理后（0～2.4 V）送入C805F005，并利用其内部的12位ADC对模拟电压进行数字化并测量，然后经过CPU计算并将产生的结果同时显示在LCD上。考虑到系统的线性度要求，本设计采用三路独立的D／A产生模拟信号并经过V／I变换后输出。计算中用到的参数可以预先写入并由按键手动修改。电源部分除为监测仪内部各个芯片供电的同时，还要为三路变送器供电（具体电压电流视实际情况而定）。该监测仪的结构框图如图1所示。
2.2 I／V变换及电压调理
系统I／V变换采用的R CV420芯片是美国RURR-BROWN公司生产的精密电流环接收器，用于将4～20 mA输入信号转换成0～5 V输出信号。该芯片具有很高的性能价格比，它包含一个高级运算放大器、一个片内精密电阻网络和一个精密10 V电压基准，其总转换精度为0.1％，共模抑制比CMR达86DB，共模输入范围达40 V。RCV420在满量程时的电压降仅为1.5 V，故在环路中串有其它仪表负载或在对变送器电压有严格限制的应用场合非常有用。但在实际使用中要注意对RCV420的调零，否则RCV420在输人4 mA时可能产生微弱的输出，这会影响系统的线性度和准确度。由于C8051F005内置的12位ADC采用内部参考电压（REF0CN=0x07）时的满度电压为2.4 V，所以RCV420的输出要经过电压调理。而由于单片机的阻抗很大，该调理电路应采用电阻分压方式，调理过程产生的微小误差可以通过软件进行补偿。具体应用及调理电路如图2所示。