Funkcje wartości efektywnej i rzeczywistej wartości skutecznej multimetru
Wielkość prądu przemiennego zmienia się w czasie. Wielkość wartości chwilowej (w pewnym momencie) waha się od zera do dodatnich i ujemnych wartości szczytowych. Wartość maksymalna jest wartością chwilową i nie może odzwierciedlać pojemności roboczej prądu przemiennego.
Wprowadzono zatem pojęcie wartości efektywnej, a jej definicja przedstawia się następująco:
Wartość efektywna: Jest ona określona przez wytwarzanie ciepła (moc). Kiedy pewien prąd przemienny przepływa przez rezystor i wytwarza ciepło, a inny prąd stały przepływa przez ten sam rezystor, jeśli ciepło wytworzone w tym samym czasie jest równe, wówczas wartość napięcia tego prądu stałego jest wartością efektywną napięcia tego prądu przemiennego.
Rzeczywista wartość skuteczna: Definicja wartości skutecznej opiera się na wytwarzaniu ciepła. Jednakże bardzo trudno jest zmierzyć wartość skuteczną napięcia tą metodą w przyrządach pomiarowych. Tak więc w większości przyrządów do pomiaru napięcia, na przykład gdy multimetr mierzy napięcie, metoda pomiaru nie jest przeprowadzana zgodnie z „wytwarzaniem ciepła” określonym przez wartość skuteczną. Jeden typ multimetru przyjmuje falę sinusoidalną jako odniesienie i uzyskuje wartość skuteczną poprzez zależność, że wartość szczytowa fali sinusoidalnej jest √2 razy większa od wartości skutecznej (lub wynika z wartości średniej). Wartość skuteczna uzyskana tą metodą jest poprawna tylko dla napięcia przemiennego o kształcie fali sinusoidalnej i wystąpią odchylenia dla innych kształtów fali. Inny typ multimetru oblicza wartość napięcia z kwadratów wartości skutecznych składowej prądu stałego, fali podstawowej i różnych fal harmonicznych. Wartość ta jest zbliżona do definicji wartości skutecznej i nie ma wymagań co do kształtu przebiegu. Aby odróżnić tego typu wartość skuteczną od wartości skutecznej uzyskanej przez przyrząd za pomocą fali sinusoidalnej, w przyrządzie pomiarowym wartość tę nazywa się „rzeczywistą wartością skuteczną”.
Wartość średniokwadratowa: Inna nazwa wartości skutecznej (w przyrządzie pomiarowym powinna to być prawdziwa wartość skuteczna).
Wartość skuteczna multimetru zwykle odnosi się do jednej z trzech następujących sytuacji:
Metoda skalibrowanej wartości średniej. Skalibrowana wartość średnia jest również nazywana skorygowaną wartością średnią lub skorygowaną wartością średnią skalibrowaną do wartości skutecznej. Jego zasada polega na tym, że za pomocą obwodu prostowniczo-integrującego przetwarza się sygnał prądu przemiennego na sygnał prądu stałego, a następnie zgodnie z charakterystyką fali sinusoidalnej pomnoża się go przez współczynnik. Dla fali sinusoidalnej po pomnożeniu przez ten współczynnik wynik jest równy wartości skutecznej fali sinusoidalnej. Dlatego metoda ta ogranicza się do badania fal sinusoidalnych.
Metoda wykrywania wartości szczytowej. Poprzez obwód wykrywania wartości szczytowej uzyskuje się wartość szczytową sygnału prądu przemiennego, a następnie zgodnie z charakterystyką fali sinusoidalnej mnoży się ją przez współczynnik. Dla fali sinusoidalnej po pomnożeniu przez ten współczynnik wynik jest równy wartości skutecznej fali sinusoidalnej. Dlatego metoda ta ogranicza się do badania fal sinusoidalnych.
Metoda prawdziwej wartości efektywnej. Zastosuj obwód o rzeczywistej wartości skutecznej, aby przekształcić sygnał prądu przemiennego na sygnał prądu stałego, a następnie go zmierzyć. Metodę tę można zastosować do testowania rzeczywistej wartości skutecznej dowolnego kształtu fali.
Większość multimetrów wykorzystuje dwie pierwsze metody i istnieją stosunkowo duże ograniczenia częstotliwości sygnału.
