Що таке RMS і справжнє середньоквадратичне значення мультиметра?
Величина потужності змінного струму змінюється з часом, а миттєве значення (у певний момент) коливається від нуля до позитивних/негативних пікових значень. Максимальне значення є лише миттєвим значенням і не може відображати працездатність джерела змінного струму.
Тому було введено поняття ефективної вартості, яка визначається як:
Ефективне значення: визначається виділенням тепла (потужністю), де певний змінний струм генерує тепло через резистор, а інший безперервний струм проходить через резистор. Якщо теплота, що виділяється протягом того самого часу, однакова, тоді значення напруги постійного струму є ефективним значенням цієї напруги змінного струму.
Справжнє середньоквадратичне значення: визначення середньоквадратичного значення ґрунтується на виділенні тепла, але важко виміряти середньоквадратичне значення напруги за допомогою цього методу в вимірювальних приладах. Таким чином, у більшості приладів для вимірювання напруги, таких як мультиметр, метод вимірювання не базується на «виробленні тепла», визначеному RMS. Один тип мультиметра використовує синусоїду як еталон і отримує середньоквадратичне значення (або виводить його через середнє значення) на основі співвідношення між піковим значенням синусоїди та середньоквадратичним значенням, яке є подвійним знаком кореня. Середньоквадратичне значення, отримане цим методом, є правильним лише для синусоїдальної напруги змінного струму та спричинить відхилення для інших форм сигналу. Значення напруги іншого типу мультиметра обчислюється шляхом узведення квадрата ефективних значень компонента постійного струму, основної хвилі та різних гармонік вищого порядку. Це значення подібне до визначення ефективного значення, і немає вимог до форми сигналу. Щоб відрізнити цей тип ефективного значення від вимірювальних приладів, які використовують синусоїду для отримання ефективного значення, його зазвичай називають «справжнім ефективним значенням» у вимірювальних приладах.
Середньоквадратичне значення: інший термін для ефективного значення (яке має бути справжнім ефективним значенням на вимірювальному приладі).
Ефективне значення мультиметра зазвичай відноситься до однієї з наступних трьох ситуацій:
1. Метод калібрувального середнього, також відомий як виправлене середнє або випрямлене середнє, відкаліброване до ефективного значення, заснований на принципі перетворення сигналів змінного струму в сигнали постійного струму за допомогою схем випрямлення та інтегрування, а потім множення їх на коефіцієнт відповідно до характеристики синусоїди. Для синусоїди результат множення на цей коефіцієнт дорівнює ефективному значенню синусоїди. Тому цей метод обмежується лише тестуванням синусоїдальної хвилі.
2. Метод виявлення піків отримує пікове значення сигналу змінного струму через схему виявлення піків, а потім множить його на коефіцієнт на основі характеристик синусоїди. Для синусоїди результат множення на цей коефіцієнт дорівнює ефективному значенню синусоїди. Тому цей метод обмежується лише тестуванням синусоїдальної хвилі.
3. Метод справжнього ефективного значення використовує схему справжнього ефективного значення для перетворення сигналів змінного струму в сигнали постійного струму для вимірювання. Цей метод підходить для перевірки дійсного ефективного значення будь-якої форми сигналу.
Більшість мультиметрів використовують перші два методи. І є значні обмеження по частоті сигналу.
Для мережі змінного струму його напруга є змінною формою хвилі, і ми зазвичай описуємо його значення напруги як його ефективне значення. Оскільки ми називаємо це джерело живлення 220 В, його пікова напруга перевищує 310 В, а напруга від піку до піку вдвічі перевищує пікове значення, яке перевищує 600 В.
