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    什么是真有效值?

    發布日期:2012年12月25日   瀏覽次數:32次   編輯:深圳連訊

    用過福祿克萬用表的可能都知道,福祿克萬用表有些是真有效值,有些不是,那現在連訊工程師為大家介紹下什么叫真有效值吧。

    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式,它的定義如下:   

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      我們對式(1)進行變換,兩邊平方,并令

    ??

      就得到真有效值電壓的另一種表達式   

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    從(3)式即得,對輸入電壓依次進行“取絕對值→平方/除法→取平均值”運算,也能得到交流電壓的有效值,而且這公式更有使用價值。舉例說明:假如要測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大的動態范圍(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,技術上是難以實現的。如果使用式(3)的既便于設計電路,也能保證了準確度。因此,目前大多數的集成單片真有效值/直流轉換器均采用式(3)的原理而設計。   真有效值儀表的的核心器件是TRMS/DC轉換器?,F在市場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,電路連接簡單、電性能指標容易保證等諸多優點,這類芯片能準確、實時測量各種電壓波形的有效值,無須考慮波形參數和失真,這些性能是平均值儀表無法比擬的。

    福祿克官方內部數據:為什么要使用真有效值?

    “RMS”“root-mean-square”(均方根)。它來源于用于計算任意 AC 波形的有效值(或發熱值)的一個數學公式。在電氣術語中,ac rms 值等同于特定波形(電壓或電流)的 dc 發熱值。例如,如果電爐中的電阻發熱元件在 240 V ac rms 下的額定發熱量為 15 kW,則如果施加 240 V dc 電壓而不是 ac 電壓,就會得到相同的熱量。
    熔斷器、母排、導線和斷路器的熱元件等部件都以有效值 (rms) 電流來標明額定值,因為它們的主限制作用與熱量耗散有關。如果我們想檢查一個電路有無過載,則需要測量 rms 電流,并將測量值與有關部件的額定值進行比較。
    如果一個鉗形表被標明可響應真有效值,這意味著該工具的內部電路會根據 rms 公式來計算發熱值。這種方法可給出正確的發熱值,而不管電流波形如何。
    某些廉價的鉗形表,沒有真有效值電路,而使用簡化法來得到均方根值。這些儀表被歸為“平均響應-真有效值指示”型。這些儀表可捕獲 ac 波形經過整流的平均值,并將數值乘以 1.1 以計算出 rms 值。換言之,它們所顯示的值不是一個真實值,而是一個基于波形的假設計算出來的值。平均響應方法適用于純粹正弦波,但在波形因可調速驅動器或計算機而發生波形失真時,可能會導致高達 40 % 的較大讀數誤差。下表給出了兩種不同類型儀表響應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,讀數顯示,和嵌于獨立單元內的測量電路。這類型的鉗形表包括,Fluke 335,336和337??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導線圍住,這充當了變壓器的單圈初級線圈。次級線圈有 1000 匝,這就把所測電流除以了 1000;如果所測電流為安培級,那么就轉化為毫安級。當鉗形表的輸出線插到萬用表的交流毫安接口,這樣,萬用表的十位讀數就是所測的安培值。


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