Яке значення вимірюють амперметр чи вольтметр (RMS, середня величина чи пік)?


Відповіді:


19

Вимірювання RMS, як середнє та пікове значення, стосується лише вимірювання змінного струму, хоча воно може бути накладене на зміщення постійного струму.

Вимірювання значень RMS трохи дорожче, ніж вимірювання середніх значень, тому більшість мультиметрів уникають перших. Натомість вони припускають, що ваш сигнал є синусом і вимірюють середнє значення для випрямленого синуса або пікове значення, після чого застосовують коефіцієнт перетворення, щоб знайти передбачуване значення RMS.

VRМS=0,71×VПЕАК=1.11×VАVГ

Для інших форм хвиль, ніж синуси, це обчислене значення RMS буде помилковим! Співвідношення відомий яккоефіцієнт гребенясигналу,VПЕАКVRМS

сигнал сигналу

і це може бути значно більше, ніж значення для синуса. Якщо коефіцієнт гребеня дорівнює 3, а мультиметр насправді вимірює пікову напругу, у вас буде100% помилкадля обчисленого значення RMS. Зазвичай ця помилка менша, коли замість неї вимірюється усереднений випрямлений сигнал. Ми говоримо профактор форми,а не фактор гребеня. Тож урок такий: будьте дуже обережні, коли вимірювання змінного струму вимірює щось інше, ніж синус у цих мультиметрах.2

Рішення: кілька дорожчих мультиметрів вимірюють "True RMS" .

Справжній мультиметр RMS

Так само, як вимірювання середніх показників, справжнє вимірювання RMS включає усереднення протягом певного періоду. Тільки тоді, коли цей період точно кратний частоті сигналу, це дасть найбільш точний результат. Якщо ця константа часу кратна 100 мс, то можливі точні результати для 50 Гц і 60 Гц (5 періодів і 6 періодів, відповідно).
Томас вказує, що не всі мультиметри True RMS можуть вимірювати змінного струму, накладеного на постійний струм.


Подальше читання:
Помилки вимірювання напруги змінного струму в цифрових мультиметрах (примітка Agilent програми)


Відповідь чудово представлена, але важливий тут фактор форми, а не фактор гребеня . Повна хвиля випрямлення входу та взяття середніх результатів у "середньоквадратичному середньому", що становить 2 * Vpk / pi (0,6366 * Vpk) для синусоїди. Як ви кажете, множення цього на 1,11 (коефіцієнт форми) для синусоїди дає правильне значення rms 0,7071 * Vpk.
MikeJ-UK

@Mike - залежить від того, як це насправді вимірюється. Якщо вимірюється пікове значення, це коефіцієнт гребеня. Як я вже сказав, це часто гірше, ніж форм-фактор (я не використовував ім'я, я це виправлю), але це простіше виміряти.
stevenvh

Справжній RMS може бути необхідний і для постійного струму, з змінного струму поверх нього, наприклад вимірювання напруги пульсацій. Однак деякі мультиметри не підтримують True RMS AC + DC.
Томас О

@Thomas - Ти маєш рацію. Я додам це до своєї відповіді. Дякуємо, що вказали на це.
stevenvh

8

Для постійного струму, RMS, пік і середня величина - однакові. Так Vpeak = Vaverage = Vrms.

ДЕЯКІ лічильники змінного струму призначені для вимірювання того чи іншого з усіх описаних вами речей.

Але більшість вимірювачів змінного струму калібровані для відображення значення RMS сигналу змінного струму, якщо форма хвилі є синусоїдою, і вони будуть читатись неправильно, якщо форма хвилі не є «синусоїдальною». Це пояснюється тим, що більшість сигналів змінного струму в енергосистемах використовують, а чисті звукові тони є синусоїдами або близькими до синусоїд. Легко зробити метр відповісти на значення постійного струму, отримане від змінного струму, а потім відрегулювати калібрування, щоб відобразити те, що сподівається на значення RMS.

Деякі лічильники спеціально розроблені для вимірювання значень RMS. Вони є менш поширеними, дорожчими для виготовлення (оскільки значення RMS потрібно обчислити) і більш дорогими для придбання. Вони майже завжди позначаються як "True RMS" або RMS зчитування "або" RMS ".

Деякі лічильники призначені для відображення пікових значень, але зазвичай вони призначені для спеціалізованих цілей.

Зауважте, що хоча у багатьох сучасних мультиметрах є функція "пікове утримування", це відображатиме пікове відображення напруги з моменту натискання кнопки утримування піку, а НЕ пікової напруги для змінного струму.

Для синусоїди Vpeak = 1.414 Vrms або Vrms = 0.7071 x Vpeak.
У цих двох формулах Vpeak вимірюється від землі (або нуля вольт) до Vmax. Як зміна сигналу змінного струму по обидва боки від землі, вона буде чергуватися між максимумом Vmax і потім -Vmax. Отже Vpeak-to-peak = загальна різниця між max + ve значенням та max -ve значення = 2 x Vpeak.


-2

З деякими перевагами та недоліками цих технологій переміщення лічильників, про які вже йшлося, є ще один фактор, що має надзвичайно важливе значення для дизайнера та користувача засобів вимірювальної техніки змінного струму. Це питання вимірювання RMS. Як ми вже знаємо, вимірювання змінного струму часто приводяться в шкалі еквівалентної потужності постійного струму, званої RMS (Root-Mean-Square) задля змістовного порівняння з постійним струмом та з іншими формами хвиль змінного струму різної форми. Жодна з розглянутих досі технологій переміщення лічильника не визначає значення значення RMS величини змінного струму. Рухи лічильника, що спираються на рух механічної голки («випрямлений» Д'Арсонваль, залізо-лопатевий та електростатичний), мають тенденцію механічного середнього значення миттєвих значень у загальне середнє значення для форми хвилі. Це середнє значення не обов'язково таке ж, як RMS, хоча багато разів воно помиляється як таке. Середні значення та значення RMS відносно один одного для цих трьох загальних форм форми хвиль:


2
Ваших зображень немає Будь ласка, додайте їх.

4
Хоча те, що ви начебто говорите, звучить правильно, важко читати і, отже, мало користі для інших. Спробуйте висловити окремі пункти у реченнях і розбивати колекції близькоспоріднених точок на абзаци. Як і зараз, ваша відповідь звучить як неструктурований потік дамбності, що більшість просто ігнорує.
Олін Латроп
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.