Что такое мультиметр истинного среднеквадратичного значения (подробное объяснение)
Содержание
Мультиметр True RMS — это любой измеритель, который может измерять несинусоидальные волны. По сравнению с мультиметрами со средним откликом, которые могут измерять только симметричные синусоидальные волны, мультиметры с истинным среднеквадратичным значением дополнительно фиксируют частоты переменного напряжения, переходящие в квадратную, треугольную или любую другую искаженную форму волны, фокусируясь на ее потенциале нагрева.
В чем разница между True Rms и обычным мультиметром?
Основное различие между цифровыми мультиметрами с истинным среднеквадратичным значением и измерителями с нормальным или средним откликом заключается в способности мультиметра среднеквадратичного значения получать точные несинусоидальные измерения переменного тока.
Обычные цифровые мультиметры используют математические формулы усреднения, которые измеряют пик и глубину формы волны переменного тока, чтобы точно предсказать среднее значение напряжения переменного тока.
Эти формулы ограничивают свою точность предсказанием только чистых, постоянных или симметричных синусоидальных форм тока.
Измерители истинного среднеквадратичного значения используют формулу «среднеквадратичного значения», чтобы получить точное измерение этих сложных или искаженных несинусоидальных волн тока.
Формулы включают в себя сначала определение значения потенциала нагрева постоянного тока, затем использование этого потенциала для нахождения измерения напряжения переменного тока в нескольких случаях, а затем усреднение этих нескольких измерений напряжения для нахождения более точного значения напряжения переменного тока.
Как работают мультиметры True RMS
Как уже упоминалось, формула, используемая измерителями истинного среднеквадратичного значения, использует переменные напряжения постоянного тока для точного измерения формы волны переменного тока. Важной переменной здесь является потенциал нагрева постоянного напряжения. Почему используется значение потенциала нагрева?
Напряжение переменного тока и напряжение постоянного тока при одинаковой частоте создают одинаковую температуру нагрева. Например, импульс 50 В переменного тока выделяет столько же тепла, что и импульс 50 В постоянного тока.
Как измеряется потенциал нагрева?
При измерении мощности, рассеиваемой на резисторе, измерители истинного среднеквадратичного значения реализуют формулу:
P = V2/Р = В.
Эта формула работает как с постоянным, так и с переменным напряжением. Так, например, значение потенциала нагрева 25 Вт при сопротивлении 10 Ом получается либо от 50 В переменного тока, либо от 50 В постоянного тока.
Поскольку мы ищем измерение напряжения переменного тока, то значение напряжения переменного тока для этого экземпляра составляет 50 В.
Теперь, учитывая, что импульсы ВАХ несимметричны в несинусоидальной волне, этот потенциал нагрева часто меняется. Затем мультиметры True RMS используют формулу усреднения для получения более точного результата. Эта формула
VRMS= √{(V12 + В22 + В32 + В42 + …Вн2)/n}, где «n» — количество измеренных экземпляров, а «Vn» — последний экземпляр.
В качестве примера предположим, что было три случая, измеренных при 50 В, 40 В и 70 В, тогда формула заполняется таким образом;
VRMS= √{(502 + 402 + 702)/3} = 54.77 В. Благодаря измерению среднеквадратичного значения частота переменного напряжения более точно соответствует значению 54.77.
Цифровые измерители с нормальным или средним откликом не могут точно определить это значение напряжения переменного тока. Они используют базовую формулу усреднения, которая находит медиану между самой высокой точкой и самой низкой точкой симметричной синусоиды. Затем они умножают это среднее значение на 1.11.
Поскольку несинусоидальные волны тока несимметричны, эти измерения неверны. Степень отклонения зависит от формы линии искаженной волны.
- Волна прямоугольной формы обычно на 10% выше точного измерения.
- Волна однофазного диодного выпрямителя обычно неточна на 40%.
- Трехфазный диодный выпрямитель обычно имеет погрешность от 3% до 5%.
Когда использовать мультиметры True RMS
Мы знаем, что мультиметры с истинным среднеквадратичным значением используются при наличии несинусоидальных волн мощности переменного тока, но когда возникают эти несинусоидальные волны? Выберите истинные RMS-метры при проверке напряжения;
- Преобразователи частоты (VFD), которые представляют собой приводы двигателей, управляющие скоростью вращения устройств переменного тока, таких как вентиляторы и насосы.
- Электронные балласты, которые обычно используются для управления переменным напряжением, подаваемым на люминесцентные лампы.
- компьютеры
- Платы контроллера
- Лифты
- Системы вентиляции и кондиционирования
- Устройства, использующие твердотельную технологию
Перекрывающимся фактором, связывающим все эти устройства переменного тока с несинусоидальными волнами, являются непостоянные импульсы напряжения от них. Эти устройства работают с короткими импульсами напряжения, а не с его постоянной подачей, отсюда и искаженные линии волн или частоты напряжения.
Для точного измерения напряжения переменного тока от этих устройств можно использовать только измерители истинного среднеквадратичного значения.
Обычно вам не нужен настоящий RMS-метр для работы с вашими обычными электрическими бытовыми приборами или розетками. Вместо этого несинусоидальные волны переменного тока встречаются в мощных электрических, осветительных, механических, HVAC и промышленных системах.
Если вы профессионал, который имеет дело с этими типами мощных электрических сред, то вы можете получить настоящий мультиметр RMS. Только это позволяет выполнять работу или проводить измерения с большой точностью.
Как определить истинное среднеквадратичное значение мультиметра
Распознать настоящий среднеквадратичный мультиметр может быть немного сложно. Хотя производители этих продвинутых цифровых измерителей обычно имеют метку «True RMS Multimeter», которая иногда отображается жирным шрифтом, в большинстве случаев они просто выглядят как обычные усредняющие измерители.
Чтобы определить его, вам может потребоваться найти номер модели мультиметра в Интернете. Это поможет вам найти точную информацию о нем и избежать покупки электрического инструмента, который не дает желаемых точных измерений.
Заключение
Мультиметры True RMS реализуют сложные математические формулы, чтобы всегда давать точные результаты испытаний напряжения. Измеритель с нормальным средним откликом точен только при работе с симметричным синусоидальным сигналом.
Однако функциональные возможности измерителей среднеквадратичного значения охватывают эти симметричные волны, а также другие искаженные формы сигналов переменного тока, такие как прямоугольные и треугольные волны.
Если вы профессионал, имеющий дело с различными мощными системами, лучше всего приобрести настоящий мультиметр RMS. Вы не рискуете ошибиться в измерениях. Мы надеемся, что вы узнали, что такое настоящий мультиметр RMS.
Часто задаваемые вопросы
Нужен ли мне мультиметр с истинным среднеквадратичным значением?
Вам нужен настоящий среднеквадратический мультиметр для точного измерения напряжения в электрических, осветительных, HVAC, механических и промышленных системах. Это связано с тем, что эти системы характеризуются несинусоидальными волнами.
Когда следует использовать измеритель истинного среднеквадратичного значения?
Используйте мультиметр с истинным среднеквадратичным значением при работе с устройствами, работающими с несинусоидальными волнами напряжения. Это непостоянные волновые линии, встречающиеся в приборах, работающих с короткими импульсами напряжения.
Каков основной недостаток вольтметра, реагирующего на истинное среднеквадратичное значение?
Мультиметры True RMS становятся медленными и неточными при работе с устройствами, которые работают с чрезвычайно искаженной формой волны. Это связано с тем, что термопары, используемые счетчиком, влияют на его характеристики.
