Jakie są wartości RMS i True RMS multimetru?
Wielkość mocy prądu przemiennego zmienia się w czasie, a wartość chwilowa (w pewnym momencie) waha się od zera do dodatnich/ujemnych wartości szczytowych. Wartość maksymalna jest wartością chwilową i nie może odzwierciedlać możliwości zasilania prądem przemiennym.
Wprowadzono więc pojęcie wartości efektywnej, które definiuje się jako:
Wartość efektywna: 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 skuteczną tego napięcia prądu przemiennego.
True RMS: Definicja wartości skutecznej opiera się na wytwarzaniu ciepła, ale pomiar napięcia skutecznego tą metodą w przyrządach pomiarowych jest trudny. Dlatego w większości przyrządów do pomiaru napięcia, takich jak multimetr, metoda pomiaru nie opiera się na „wytwarzaniu ciepła” zdefiniowanym przez RMS. Jeden typ multimetru wykorzystuje falę sinusoidalną jako odniesienie i oblicza wartość skuteczną RMS (lub wyprowadza ją na podstawie wartości średniej) w oparciu o związek między wartością szczytową fali sinusoidalnej a wartością RMS, która jest dwukrotnością znaku pierwiastka. Wartość skuteczna uzyskana tą metodą jest poprawna tylko dla napięcia prądu przemiennego typu sinusoidalnego i będzie powodować odchylenie dla innych przebiegów. Wartość napięcia innego typu multimetru oblicza się, biorąc kwadrat wartości skutecznych składowej stałej, fali podstawowej i różnych harmonicznych wyższego rzędu. Wartość ta jest podobna do definicji wartości skutecznej i nie ma wymogu dotyczącego kształtu fali. Aby odróżnić ten typ wartości skutecznej od przyrządów pomiarowych, które wykorzystują fale sinusoidalne do uzyskania wartości skutecznej, w przyrządach pomiarowych powszechnie określa się ją mianem „rzeczywistej wartości skutecznej”.
Wartość średniokwadratowa: Inne określenie wartości skutecznej (która powinna być prawdziwą wartością skuteczną na przyrządzie pomiarowym).
Wartość skuteczna multimetru zwykle odnosi się do jednej z trzech następujących sytuacji:
1. Metoda średniej kalibracyjnej, zwana także średnią skorygowaną lub średnią wyprostowaną skalibrowaną do wartości skutecznej, polega na zasadzie zamiany sygnałów prądu przemiennego na sygnały prądu stałego poprzez układy prostownicze i całkujące, a następnie przemnożenia ich przez współczynnik zgodnie z Charakterystyka fali sinusoidalnej. W przypadku fali sinusoidalnej wynik mnożenia przez ten współczynnik jest równy wartości skutecznej fali sinusoidalnej. Dlatego metoda ta ogranicza się wyłącznie do badania fali sinusoidalnej.
2. Metoda detekcji szczytowej polega na uzyskiwaniu wartości szczytowej sygnału prądu przemiennego poprzez obwód detekcji wartości szczytowych, a następnie mnoże 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 wyłącznie 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.
W przypadku prądu przemiennego jego napięcie jest zmiennym kształtem fali i zwykle opisujemy wartość napięcia jako wartość skuteczną. Jak to nazywamy zasilacz 220V, jego napięcie szczytowe wynosi ponad 310V, a napięcie międzyszczytowe jest dwukrotnie większe od wartości szczytowej, czyli ponad 600V.
