Sự khác biệt giữa đồng hồ vạn năng với RMS và một với RMS đúng là gì?


14

Tôi đang tìm kiếm vạn năng. Tôi chỉ là người mới bắt đầu trong ngành điện tử, nhưng tôi muốn mua một cái sẽ đủ tốt cho tôi trong một thời gian. Tôi tìm thấy một vạn năng đo True RMS, và một cái khác biết tương tự nhưng không có TRMS. (cả hai được tạo bởi HoldPeak, nếu có ai quan tâm.)

Hình dạng nhỏ hơn của cái sau sẽ đẹp hơn và nó có giá bằng 2/3 giá của TRMS, vì vậy tôi hỏi lời khuyên của bạn, các chuyên gia điện tử có kinh nghiệm:

Trong những trường hợp nào, và True RMS quan trọng đến mức nào? Sự khác biệt giữa RMS và True RMS là gì?


Câu trả lời:


19

Câu trả lời cho điều này là một "nó phụ thuộc" vững chắc. Cụ thể hơn, nó phụ thuộc vào loại tín hiệu bạn sẽ áp dụng đồng hồ đo.

Nếu mọi tín hiệu AC mà bạn muốn đo giá trị RMS là một sóng hình sin thuần túy, thì bạn không cần một máy đo RMS thực sự. Tuy nhiên, nếu bạn muốn đo giá trị RMS của sóng vuông, đầu ra của bộ chỉnh lưu nửa sóng hoặc một thứ gì đó phức tạp hơn, thì máy đo RMS thực sự sẽ thuận lợi. Một ví dụ về nơi điều này có thể có liên quan là nếu bạn đang cố gắng tính toán mức tiêu thụ năng lượng của tải điện trở trong hệ thống điện xoay chiều nơi nguồn điện đã được xử lý, hoặc có lẽ nếu nó được điều khiển bằng tín hiệu PWM.

Mặc dù đây là một hoạt động tiếp thị, trang web của Fluke có một bài viết hay về vấn đề ở đây . Một con số tuyệt vời mà nó đưa ra là đối với sóng vuông, máy đo RMS không đúng sẽ đọc cao 10% khi đo giá trị RMS của sóng vuông (và điều này sẽ thay đổi theo độ rộng xung đối với tín hiệu PWM).

Nhân tiện, Dave Jones tại EEVBlog đã thực hiện một cuộc đấu súng vạn năng 50 đô la một vài năm trước. Một chút lỗi thời, nhưng vẫn hữu ích vì lý do để chọn một đồng hồ cụ thể không có tRMS và sau đó là loạt bắn súng vạn năng 100 đô la bao gồm các mét tRMS.


7

Có một số loại đo điện áp AC khác nhau (cực đại đến cực đại, RMS, v.v.) và chúng thường sẽ mang lại các giá trị khác nhau cho bất kỳ tín hiệu nào. Trong nhiều trường hợp, nếu người ta đo một loại đã biết và người ta cũng biết hình dạng của dạng sóng và độ lệch DC (nếu có), thì có thể tính toán các phép đo khác sẽ là gì (ví dụ: đối với tín hiệu hình sin với không bù, điện áp cực đại sẽ gấp khoảng 1,414 lần điện áp RMS), nhưng một số tự nó, không có thông tin về loại phép đo mà nó đại diện, có thể là vô nghĩa.

Đối với nhiều mục đích, dạng sóng hình sin được báo cáo là điện áp RMS (ví dụ, nguồn điện 120V hoặc 240V, chẳng hạn, sẽ có 120V RMS hoặc 240V RMS), nhưng đồng hồ đo giá rẻ thường sẽ đo điện áp AC thông qua một số phương tiện khác và sau đó đo tỷ lệ kết quả trong bất cứ thời trang nào cũng phù hợp với tín hiệu hình sin với độ lệch bằng không.

Nếu một người đang đo tín hiệu hình sin có độ lệch bằng 0, thì một đồng hồ như vậy sẽ hoạt động tốt. Trong các trường hợp khác, một đồng hồ như vậy vẫn có thể sử dụng được (và trên thực tế đôi khi có thể tốt hơn so với đồng hồ RMS thật) nếu người ta biết cách đo của nó được tính toán và có thể tìm ra từ đó những gì người ta muốn biết về tín hiệu (ví dụ: người ta có một mét được biết là đo điện áp cực đại và đo tỷ lệ 70,7%, và người ta muốn biết điện áp cực đại của tín hiệu không đều, người ta có thể sử dụng một mét đó bằng cách nhân kết quả hiển thị của nó với 1.414, trong khi một mét RMS có thể gần như vô dụng).

Ưu điểm chính của máy đo RMS thực sự là nó sẽ đo các dạng sóng không đều theo kiểu đã biết, tuân theo các hạn chế tần số được ghi lại. Các loại máy đo khác có thể thực hiện các phép đo theo cách đôi khi hữu ích hơn và đôi khi ít hữu ích hơn, nhưng trừ khi máy đo ghi lại các kỹ thuật đo thực tế được sử dụng, chúng hoàn toàn không hữu ích.


Khá nhiều tất cả các đồng hồ vạn năng "RMS" thực sự sẽ chặn DC trên phạm vi đo AC của chúng. Vì vậy, những gì bạn đang đo không phải là tổng RMS mà chỉ là RMS AC.
Peter Green

@PeterGreen: Máy đo phạm vi Fluke bao gồm các giá trị đọc cho DC và RMS AC + DC thật; Tôi đã nhận thấy các máy đo "RMS" thực sự khác dường như lọc ra DC, mặc dù tôi không chắc chắn trong bối cảnh nào tín hiệu RMS loại trừ DC như vậy sẽ có ý nghĩa.
supercat

5

Đồng hồ vạn năng rẻ tiền đo trung bình của điện áp xoay chiều được điều chỉnh toàn sóng và làm mờ số đọc lên theo hệ số:

πsố 81.1111

để khớp với giá trị RMS của sóng hình sin thuần túy.

Điều này có nghĩa là việc đọc sẽ bị lỗi đáng kể nếu bạn muốn RMS (giá trị gia nhiệt) của một cái gì đó giống như xung chu kỳ nhiệm vụ thấp (hệ số cực lớn). Trung bình cũng sẽ không được hiển thị (trực tiếp), nhưng bạn có thể chia cho 1.11 để có được nó.

Các mạch thực hiện tính toán 'RMS thực' có băng thông và dải động tối đa, nhưng trong phạm vi đó chúng có thể làm được, nói đối với những việc như đo điện áp RMS từ bộ điều chỉnh độ sáng pha. Chúng có xu hướng chi phí nhiều hơn và có nhiều lỗi hơn so với mạch trung bình đơn giản.

Nếu bạn đang làm việc điện áp lưới điện, bạn nên xem xét một đồng hồ RMS thực sự được xếp hạng an toàn phù hợp . Đối với hầu hết các thiết bị điện tử, công việc thực sự không cần thiết, và nếu bạn cần nhìn sâu hơn, bạn nên tiết kiệm tiền và có được một máy hiện sóng tốt, điều này sẽ cho bạn biết nhiều hơn nữa.


4

Đồng hồ vạn năng rẻ hơn có được bằng cách chỉ định RMS bằng cách đo điện áp cực đại của đầu vào hình sin thuần túy và sau đó nhân với 0,707 và hiển thị kết quả.

Đối với đầu vào AC hình sin thuần túy không có biến dạng, điều đó tốt, nhưng đối với các dạng sóng khác thì không.

Lý do không phải là giá trị RMS của dạng sóng bằng với cường độ của tín hiệu DC sẽ gây ra sự gia nhiệt tương đương của tải.

Phép đo được thực hiện bằng cách lấy mẫu giá trị của tín hiệu đầu vào nhiều lần trong một chu kỳ, bình phương từng giá trị đó, thêm chúng, sau đó lấy căn bậc hai của tổng của chúng và hiển thị nó.

Vì vậy, số tiền bạn phải trả cho một công cụ RMS thực sự là dành cho silicon bổ sung cần thiết để thực hiện công việc phụ, (phần phụ) phần sụn cần thiết để xử lý tất cả, (phần phụ) và sự tiện lợi được cung cấp để bạn không phải chuẩn bị để tìm ra tất cả một mình. (chính)


2

Sự khác biệt giữa RMS và True RMS là gì?

Chúng tôi sử dụng RMS để đo điện áp và dòng điện vì đối với tải điện trở, nó liên quan trực tiếp đến công suất trung bình.

Thật không may, nó rất khó khăn để xây dựng các mạch để vuông chính xác và căn bậc một.

Vì vậy, thiết kế vạn năng lừa dối. Họ đã đo một số tính chất của tín hiệu dễ đo hơn (thường là "cường độ trung bình"). Sau đó, họ áp dụng một yếu tố tỷ lệ để chuyển đổi việc đọc thành RMS. Hệ số tỷ lệ đó làm cho giả định rằng dạng sóng đầu vào là một hình sin.

Gần đây hơn "mét RMS" thực sự đã xuất hiện. Họ làm việc bằng cách lấy mẫu tín hiệu và sau đó tính toán RMS trong phần mềm (trong đó việc tạo bình phương chính xác và căn bậc hai là khả thi hơn).

Lưu ý rằng ngay cả đồng hồ "True RMS" cũng sẽ bị giới hạn băng thông. Vì vậy, đối với các tín hiệu đầu vào thường xuyên cao, việc đọc có thể không thực sự là một giá trị RMS chính xác. Tương tự như vậy, tất cả các mét (RMS thật hay không) sẽ chặn DC trên phạm vi đo AC của chúng, vì vậy giá trị đo sẽ chỉ là thành phần AC của tổng RMS.

Trong những trường hợp nào, và True RMS quan trọng đến mức nào?

Cảm giác của tôi là ít hơn các nhà tiếp thị đưa ra. Chúng rất hữu ích nếu bạn muốn đọc chính xác điện áp / dòng RMS cho tín hiệu có tần số khá thấp (nhưng không thấp đến mức nó chạm vào bộ lọc chặn DC) và dự kiến ​​sẽ không phải là hình sin.

Nhưng thành thật mà nói hầu hết thời gian trong điện tử tôi thấy một vạn năng được sử dụng cho các phép đo điện áp và điện trở DC. Nếu một tín hiệu là AC thì tôi muốn biết không chỉ là điện áp RMS mà còn là hình dạng sóng mà tại đó không có đồng hồ vạn năng nào được sử dụng nhiều.

Đôi khi vạn năng được sử dụng trên nguồn điện nhưng có một phép đo điện áp thô thường là đủ.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.