Trzy sytuacje wartości skutecznej multimetru
Znaczenie wartości efektywnych w multimetrze
W przypadku prądu przemiennego jego napięcie jest zmiennym kształtem fali, a jego wartość napięcia jest zwykle opisywana jako wartość skuteczna. Jeśli chodzi o zasilanie 220 V, jego napięcie szczytowe wynosi ponad 311 woltów, a napięcie międzyszczytowe przekracza 600 woltów.
1. Wartość skuteczna: określona przez wytwarzanie ciepła (moc), gdzie określony prąd przemienny wytwarza ciepło przez rezystor, a inny prąd ciągły przepływa przez rezystor. Jeżeli ciepło wytworzone w tym samym czasie jest równe, wówczas wartość napięcia stałego jest wartością efektywną napięcia przemiennego.
2. True RMS: Definicja RMS jest definiowana przez ogrzewanie, ale trudno jest zmierzyć napięcie RMS tą metodą w przyrządach pomiarowych. Dlatego w większości przyrządów do pomiaru napięcia, takich jak multimetr, metoda pomiaru nie opiera się na „ogrzewaniu” zdefiniowanym przez RMS. Jeden typ multimetru wykorzystuje falę sinusoidalną jako odniesienie. Wartość skuteczną uzyskuje się poprzez relację między wartością szczytową fali sinusoidalnej a wartością skuteczną, która jest dwukrotnością znaku pierwiastka (lub jest wyprowadzana z wartości średniej). Wartość skuteczna uzyskana tą metodą jest poprawna tylko dla napięcia prądu przemiennego o przebiegu sinusoidalnym i będzie powodować odchylenie dla przebiegów o innych kształtach.
Wartość napięcia innego typu multimetru oblicza się jako kwadrat wartości skutecznych składowej stałej, fali podstawowej i różnych wyższych harmonicznych. Wartość ta jest podobna do definicji wartości skutecznej i nie ma wymogu dotyczącego kształtu fali. Aby odróżnić ten typ wartości skutecznej od wartości skutecznej uzyskanej z przyrządu sinusoidalnego, w tabeli przyrządów pomiarowych powszechnie określa się go mianem „rzeczywistej wartości skutecznej”.
3. Wartość średniokwadratowa: Inne określenie wartości skutecznej (która powinna być rzeczywistą wartością skuteczną na przyrządzie pomiarowym).
Istnieją trzy scenariusze wartości skutecznej multimetru:
1. Metoda średniej wartości kalibracji. Średnia wartość kalibracji nazywana jest również średnią wartością korekcyjną lub średnią wartością skorygowaną skalibrowaną do wartości skutecznej. Jego zasada polega na zamianie sygnału prądu przemiennego na sygnał prądu stałego poprzez obwód prostowniczy i całkujący, a następnie pomnożenie go przez współczynnik zgodny z charakterystyką fali sinusoidalnej. Dla fali sinusoidalnej wynik jest równy wartości skutecznej fali sinusoidalnej po pomnożeniu współczynnika. Dlatego metoda ta ogranicza się do badania fali sinusoidalnej.
2. Metoda detekcji szczytowej wykorzystuje obwód detekcji szczytowej w celu uzyskania wartości szczytowej sygnału prądu przemiennego, a następnie mnoży ją przez współczynnik oparty na charakterystyce fali sinusoidalnej. W przypadku fali sinusoidalnej wynik mnożenia przez ten współczynnik jest równy wartości skutecznej fali sinusoidalnej. Dlatego metoda ta ogranicza się do badania fali sinusoidalnej.
3. Metoda prawdziwej wartości skutecznej wykorzystuje obwód prawdziwej wartości skutecznej do konwersji sygnałów prądu przemiennego na sygnały prądu stałego w celu pomiaru. Ta metoda jest odpowiednia do testowania rzeczywistej wartości skutecznej dowolnego kształtu fali. Większość multimetrów wykorzystuje dwie pierwsze metody. Istnieją również znaczne ograniczenia częstotliwości sygnału
