百科:真有效值即為“真正有效值”之意,英文縮寫為“TRMS”,有的文獻(xiàn)也稱為真均方根值,我們先回憶一下交流電壓的有效值的表達(dá)式,它的定義如下:
我們對(duì)式(1)進(jìn)行變換,兩邊平方,并令
就得到真有效值電壓的另一種表達(dá)式
從(3)式即得,對(duì)輸入電壓依次進(jìn)行“取絕對(duì)值→平方/除法→取平均值”運(yùn)算,也能得到交流電壓的有效值,而且這公式更有使用價(jià)值。舉例說明:假如要測(cè)量一電壓變化范圍是0.1V-10V,平方后u=10mV—100V,這就要求平方器具有相當(dāng)大的動(dòng)態(tài)范圍(10000:1),這樣的平方電路誤差就可能超過1mV,要平方器能輸出100V的電壓,技術(shù)上是難以實(shí)現(xiàn)的。如果使用式(3)的既便于設(shè)計(jì)電路,也能保證了準(zhǔn)確度。因此,目前大多數(shù)的集成單片真有效值/直流轉(zhuǎn)換器均采用式(3)的原理而設(shè)計(jì)。 真有效值儀表的的核心器件是TRMS/DC轉(zhuǎn)換器?,F(xiàn)在市場(chǎng)上這類單片的集成芯片很多,真有效值儀表普遍使用了這類集成電路。單片集成電路具有集成度高、功能完善,外圍元件少,電路連接簡(jiǎn)單、電性能指標(biāo)容易保證等諸多優(yōu)點(diǎn),這類芯片能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)測(cè)量各種電壓波形的有效值,無須考慮波形參數(shù)和失真,這些性能是平均值儀表無法比擬的。
福祿克官方內(nèi)部數(shù)據(jù):為什么要使用真有效值?
“RMS”“root-mean-square”(均方根)。它來源于用于計(jì)算任意 AC 波形的有效值(或發(fā)熱值)的一個(gè)數(shù)學(xué)公式。在電氣術(shù)語(yǔ)中,ac rms 值等同于特定波形(電壓或電流)的 dc 發(fā)熱值。例如,如果電爐中的電阻發(fā)熱元件在 240 V ac rms 下的額定發(fā)熱量為 15 kW,則如果施加 240 V dc 電壓而不是 ac 電壓,就會(huì)得到相同的熱量。
熔斷器、母排、導(dǎo)線和斷路器的熱元件等部件都以有效值 (rms) 電流來標(biāo)明額定值,因?yàn)樗鼈兊闹飨拗谱饔门c熱量耗散有關(guān)。如果我們想檢查一個(gè)電路有無過載,則需要測(cè)量 rms 電流,并將測(cè)量值與有關(guān)部件的額定值進(jìn)行比較。
如果一個(gè)鉗形表被標(biāo)明可響應(yīng)真有效值,這意味著該工具的內(nèi)部電路會(huì)根據(jù) rms 公式來計(jì)算發(fā)熱值。這種方法可給出正確的發(fā)熱值,而不管電流波形如何。
某些廉價(jià)的鉗形表,沒有真有效值電路,而使用簡(jiǎn)化法來得到均方根值。這些儀表被歸為“平均響應(yīng)-真有效值指示”型。這些儀表可捕獲 ac 波形經(jīng)過整流的平均值,并將數(shù)值乘以 1.1 以計(jì)算出 rms 值。換言之,它們所顯示的值不是一個(gè)真實(shí)值,而是一個(gè)基于波形的假設(shè)計(jì)算出來的值。平均響應(yīng)方法適用于純粹正弦波,但在波形因可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器或計(jì)算機(jī)而發(fā)生波形失真時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致高達(dá) 40 % 的較大讀數(shù)誤差。下表給出了兩種不同類型儀表響應(yīng)不同波形的方式的一些示例。
鉗形表有兩種外形。最常見的類型是一體式鉗形表,它包括鉗口,讀數(shù)顯示,和嵌于獨(dú)立單元內(nèi)的測(cè)量電路。這類型的鉗形表包括,F(xiàn)luke 335,336和337,381??稍谇懊姘迳峡吹秸嬗行е底謽?。
第二種類型是由變流器(CT)型附件組成,它與數(shù)字萬用表共同使用。這類型的鉗形表包括 Fluke i200s、80i-400 和 80i-600A。鉗形表的鉗口將所測(cè)導(dǎo)線圍住,這充當(dāng)了變壓器的單圈初級(jí)線圈。次級(jí)線圈有 1000 匝,這就把所測(cè)電流除以了 1000;如果所測(cè)電流為安培級(jí),那么就轉(zhuǎn)化為毫安級(jí)。當(dāng)鉗形表的輸出線插到萬用表的交流毫安接口,這樣,萬用表的十位讀數(shù)就是所測(cè)的安培值。